液晶显示器及其制造方法

文档序号:2813714阅读:216来源:国知局
专利名称:液晶显示器及其制造方法
背景技术
发明领域本发明涉及一种液晶显示器以及一种用于制造通过从外部反射入射光而进行显示的液晶显示器(LCD)的方法,更具体地说,本发明涉及一种其中反射电极由铝(Al)合金制成的反射型或半透射型液晶显示器。
相关现有技术的说明近年来,信息社会正在逐渐走向个体化,而且随着笔记本个人电脑、PDA(个人数字助理)或类似设备的广泛传播,人们正在开发一种具有像袖珍笔记本一样的尺寸和重量并且具有大显示容量的复杂信息终端。不用说,对这些信息终端进行进一步开发的关键在于一种能够提供高性能的LCD。一种反射型LCD正在受到关注,它不但能够提供极高的分辨率以及较大的容量,而且还在大大减少操作所需电能以及超小型和轻重量方面取得了成功,这种显示器可以提供非常明亮的显示以至于被称为是一种“像纸一样白的显示器”。
图39和40示出了在日本未决公开专利申请No.2000-171794中所揭示出来的一种反射型LCD及其制造方法,以作为用于制造反射型LCD的方法的一个例子。
如图39所示,这种常规反射型LCD具有如下结构,即,在TFT(薄膜晶体管)阵列基板223中,非晶硅晶体管作为液晶驱动单元224被形成在一玻璃基板(未示出)上,并且有反射电极(未示出)被形成在绝缘膜(未示出)上,该绝缘膜具有多个平缓的凸起和凹入部分,它们由圆形的凹入部分233或圆形的凸起部分233制成。液晶驱动单元224包括形成于玻璃基板(未示出)之上的栅极202、栅极绝缘层(未示出)、按照与栅极202相面对的方式放置的半导体层204、源极207,以及漏极208,源极207和漏极208被相互面对地放置在半导体层204上。
接下来将参考图40A至40K对用于制造这种常规的反射型LCD的方法进行说明。
首先,如图40A所示,在玻璃基板201上涂上一层正性感光树脂209,其厚度为1μm至5μm。
接下来,如图40B所示,利用第一光掩模219(其遮光部分的面积约为圆形区域面积的20%或以上,40%或以下)在低照度的情况下在感光树脂209上均匀地进行曝光过程。此时,曝光量约为40mJ。
另外,第一光掩模219被按照这样一种方式随机排列,即,其相邻圆形或多边形遮光部分的中心部分之间的间隔为5μm以上和50μm以下。
接下来,如图40C所示,再利用第二光掩模220(其遮光部分中与接触孔相对应的部分被做出开口)在高照度的情况下在接触孔部分上继续均匀地进行曝光过程。另外,第二光掩模220还被做成可使用于曝光的光穿过一个信号输入端部分,并且在接触孔上进行曝光的同时,也同时在该终端部分上进行高照度的曝光。此时,曝光量约为240mJ。
接下来,如图40D所示,通过利用显影液进行显影,将其中以高照度进行曝光的部分(接触孔部分和信号输入端部分)完全除掉,并将其中以低照度进行曝光并且等于原有薄膜厚度的40%的部分保留下来,将其中没有曝光并且等于原有薄膜厚度的80%的部分保留下来。
接下来,如图40E所示,通过在200℃的温度下进行60分钟的热处理,具有上述状态的树脂将因热萎缩而变形,并受迫变成平缓的凸起和凹入状态。
然后,如图40F所示,利用喷溅方法将厚度为200nm的Al薄膜形成在玻璃基板201上,并且如图40G至40K所示,通过利用光刻技术进行构图,从而使一个TFT对应于一个反射电极210。
具体来说,如图40G所示,先用光致抗蚀剂228在反射电极210上涂上一层薄膜,然后,如图40H所示,在牵引部分和信号输入端部分(未示出)上进行曝光处理,以将各个像素电极隔离开,接下来,如图40I至40K所示,通过进行显影、蚀刻以及剥离处理,从而在用作反射电极210的Al薄膜上进行构图。
最后,将反射电极210和在滤色片上含有对置电极的对置基板(未示出)粘合在一起,并且在反射电极210与对置基板之间插入垫片。然后将液晶注入到反射电极210与对置基板之间。并且在对置基板上与液晶相对的一侧上粘附延迟膜和偏光器,从而完成反射型LCD的制作。
在上述说明中介绍了一种通过利用两个光掩模改变曝光量而在树脂上进行曝光处理的方法。但是,为了形成图40D所描述的形状,也可以利用半色调光掩模或一个灰色调光掩模来进行一次曝光处理,利用它们可以为每个指定区域改变曝光量的积分值。通过采用上述这种制造方法,就可以减少感光处理过程的数目。
另一方面,在日本未决公开专利申请No.2000-258787中揭示出了一种采用Al-Nd(铝-钕)合金作为反射电极材料的反射型LCD,在该文的说明中,通过利用含有1%或更多重量的钕的Al-Nd合金作为反射电极的材料,就可以减少由于经历热处理而在反射电极中产生的小丘,并且可以得到具有高反射率的反射型LCD。
但是,在日本未决公开专利申请No.2000-171794所揭示的用于制造反射型LCD的方法中,其反射电极由Al制成并且其终端部分由两层制成,这两层包括由Ta(钽)制成的终端部分电极以及由ITO(氧化铟锡)制成的终端部分连接电极,后者被堆叠在Ta制成的终端部分电极之上。使用两个层来形成终端部分的原因如下。如果终端部分只由Ta形成,则由于因经过热处理而产生的表面氧化,将使得与外部驱动电路的连接变得很困难,并且连接中的可靠性也很低。在这种常规方法中采用了叠加ITO薄膜的工艺,但是,在反射型LCD中形成ITO薄膜的这个工艺只被用于终端部分,因此,用于制造TFT的感光处理过程的数目也相应增加。为了避免这个问题,就需要在Ta薄膜上叠加用作反射电极材料的Al膜。但是,当用Al作为终端部分的材料时,很容易发生腐蚀(斑点腐蚀),并且连接中的可靠性也不能得到完全保证。即,由于常规Al终端中的腐蚀(斑点腐蚀)不能得到防止,而这会减少可靠性,所以需要另一个形成ITO薄膜的过程。结果,在日本未决公开专利申请No.2000-171794所揭示的常规例子中,需要有9次感光处理来制造TFT基板,并且即使通过构图方法同时形成a-Si层和n+a-Si层,也需要8次照相过程,这将增加工序的数目和导致高的成本。
另外,在日本未决公开专利申请No.2000-258787所揭示的反射型LCD中,Al-Nd合金被用于实现具有高反射率的反射电极,而且该文并没有提供对终端部分结构以及减少感光处理的说明。也就是说,即使采用Al-Nd合金作为终端部分的材料,当Al-Nd合金含有少于0.9%(0.9原子%)原子的Nd(Nd的重量少于4.3%)时,腐蚀(斑点腐蚀)将得不到减少。
发明概要鉴于以上所述,本发明的目的是提供一种用于制造含有由Al合金制成的反射电极的反射型或半透射型LCD的方法,它能够减少TFT制造过程中照相处理过程的数目。
根据本发明的第一个方面,它提供了一种用于制造一种反射型LCD的方法,这种LCD含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,使这对基板被相互面对地放置,在它们之间注入有液晶,并且能够反射从其上没有形成反射电极的另一基板所发出的入射光,这种方法包括同时形成反射电极以及待在终端部分中形成的终端部分连接电极的工序,这两个电极都由主要含有Al并且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成,或者两者都由具有高熔点的金属以及主要含有Al且形成和迭加在具有高熔点的金属层之上的一个层中并具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
根据本发明的第二个方面所述,它提供了一种用于制造一种半透射型LCD的方法,这种LCD含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被相互面对地放置,在它们之间注入有液晶,它能够反射从其上没有形成反射电极的另一基板所发出的入射光,该LCD还含有像素电极,从其中一个基板的一侧进入的入射光将穿过此像素电极,这种方法包括同时形成反射电极以及一个待在终端部分中形成的终端部分连接电极的工序,这两个电极都由主要含有Al并且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成,或者两者都由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
在上述内容中,一个优选模式为待被添加到主要含有Al的合金之中的一种或多种元素最好包括Nd(钕)、Ti(钛)、Cr(铬)和Ta中的任一种,或者是至少从主要包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素所组成的各个组中选择出来的一组元素。
还有一个优选模式,即,合金中所含有的待被添加到合金之中的多个元素的量占总量的2%或以上。
还有一个优选模式,即,合金中含有0.9%原子或更多的Nd。
还有一个优选模式,即,其中终端部分连接电极与外部驱动电路连接的连接部分被涂上一层树脂。
还有一个优选模式,该模式包括以下在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成栅极绝缘膜然后在与栅极相面对的位置上形成半导体层的工序;形成源极、漏极以及信号线的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在该钝化膜上形成绝缘膜,并且通过改变各个指定区域的曝光量的积分值而在源极上的绝缘膜中形成多个接触孔,同时在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在源极和终端部分下层金属膜上的钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及同时形成待与源极连接的反射电极以及待与终端部分下层金属膜连接的终端部分连接电极的工序,这两个电极都由主要含有Al的合金制成,或者由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
还有一个优选模式,该模式包括以下过程在一透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;
在透明绝缘基板的整个表面上形成栅极绝缘膜然后在与栅极相面对的位置上形成半导体层的工序;形成源极、漏极以及信号线的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在该钝化膜上形成绝缘膜,并且通过改变各个指定区域的曝光量的积分值而在源极上的绝缘膜中形成多个接触孔,同时在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在源极和终端部分下层金属膜上的钝化膜中形成多个接触孔的工序;形成由透明导电薄膜制成的像素电极的工序;以及同时形成待与源极和像素电极连接的反射电极以及待与终端部分下层金属膜连接的终端部分连接电极的工序,这两个电极都由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
根据本发明的第三个方面,提供了一种用于制造液晶显示器的方法,该方法包括按照顺序在透明绝缘基板上依次形成金属层、栅极绝缘膜以及半导体层,并且利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成由栅极、具有与栅极相同形状的栅极绝缘膜和半导体层组成的夹层薄膜以及信号线和终端部分下层金属膜的工序,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在透明绝缘基板的整个表面上形成保护膜之后,形成信号线的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在半导体层和第二绝缘膜中位于信号线附近的相互面对的位置上形成多个接触孔,并且同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;
在半导体层和终端部分下层金属膜上的保护膜中的相互面对的位置上形成多个接触孔的工序;通过形成于保护膜之中的接触孔将五价元素掺杂入半导体层以形成源极区和漏极区的工序;以及整体形成源极和待与源极区连接的反射电极及待与漏极区连接的漏极以及将漏极与信号线连接在一起的连接电极的过程,所有上述电极都由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
根据本发明的第四个方面所述,它提供了一种用于制造LCD的方法,该方法包括以下工序按照顺序在透明绝缘基板上依次形成金属层、栅极绝缘膜以及半导体层,并且利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成由栅极、具有与栅极相同形状的栅极绝缘膜和半导体层组成的夹层薄膜以及信号线和终端部分下层金属膜的步骤,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在透明绝缘基板的整个表面上形成保护膜之后,形成信号线的过程;在透明绝缘基板的整个表面上形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在半导体层上相互面对的位置上以及第二绝缘膜中位于信号线附近的位置上形成多个接触孔,并且同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;形成由透明导电膜制成的像素电极的工序;在半导体层上相互面对的位置上以及在终端部分下层金属膜上的保护膜中形成多个接触孔的过程;通过形成于保护膜之中的接触孔将五价元素掺杂入半导体层以形成源极区和漏极区的过程;以及整体形成待与源极区连接的源极和待与像素电极连接的反射电极及待与漏极区连接的漏极以及将漏极与信号线连接在一起的连接电极的过程,所有上述电极都由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
根据本发明的第五个方面,提供了一种用于制造LCD的方法,该方法包括在一透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成源极、漏极以及信号线之后,利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成半导体层的工序,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜然后再形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在源极上的第二绝缘膜中形成多个接触孔,同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;在源极和终端部分下层金属膜上方的钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及形成待与源极连接的反射电极的工序,该反射电极由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
根据本发明的第六个,它提供了一种用于制造LCD的方法,该方法包括在一透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成源极、漏极以及信号线之后,利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成半导体层的工序,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜然后再形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在源极上的第二绝缘膜中形成多个接触孔,同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;形成一个由透明导电薄膜制成的像素电极的工序;在源极和终端部分下层金属膜上方的钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及形成源极和待连接的反射电极的工序,它们都由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al并形成且迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
在上述内容中,有一个优选模式,其中包括同时形成终端部分连接电极和反射电极两者的工序,终端部分连接电极被形成于终端部分之上并且与终端部分下层金属膜相连接。
还有一个优选模式,其中包括同时形成终端部分连接电极和像素电极两者的工序,终端部分连接电极被形成于终端部分之上并且与终端部分下层金属膜相连接。
还有一个优选模式,其中包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成信号线之后利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成源极、漏极以及半导体层的工序,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在钝化膜上形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在源极上的第二绝缘膜中形成多个接触孔,同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;在源极和终端部分下层金属膜上方的钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及同时形成待与源极连接的反射电极以及待与终端部分下层金属膜连接的终端部分连接电极的工序,它们都由一种主要含有Al的合金制成,或者由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al并且形成和迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
还有一个优选模式,其中包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成信号线以及半导体层之后利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成源极和漏极的工序,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后再形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在源极上的第二绝缘膜中形成多个接触孔,同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;形成由透明导电薄膜制成的像素电极的工序;在源极和终端部分下层金属膜上方的钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及形成待与源极和像素电极连接的反射电极以及待与终端部分下层金属膜连接的终端部分连接电极的工序,它们都由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al且形成和迭加在具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
还有一个优选模式,其中,在形成第一绝缘膜或第二绝缘膜的工序中,在第一绝缘膜中形成凸起和凹入部分的工序以及在第二绝缘膜中形成接触孔的工序两者都是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而被同时进行的。
还有一个优选模式,其中,在第一绝缘膜或第二绝缘膜中形成接触孔的工序以及在钝化膜或保护膜中形成接触孔的工序是通过一次蚀刻处理完成的。
根据本发明的第七个方面,提供了一种用作反射型液晶显示器的液晶显示器,这种显示器含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被按照相互面对的方式放置,其间注入有液晶,它能够反射从其上没有形成反射电极的另一基板所发出的入射光,在这种液晶显示器中,反射电极和终端部分上所形成的终端部分连接电极都由主要含有Al并且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成,或者是由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成和迭加在具有高熔点的金属层之上的层中且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
根据本发明的第八个方面所述,它提供了一种用于制造用作半透射反射型液晶显示器的LCD的方法,这种LCD含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被按照相互面对的方式放置,其间注入有液晶,它能够反射从其上没有形成反射电极的另一基板所发出的入射光,该LCD还含有像素电极,从其中基板的一侧进入的入射光将穿过此像素电极,在这种液晶显示器中,反射电极和终端部分上所形成的终端部分连接电极两者都由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成和迭加在具有高熔点的金属层之上的一个层中且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
在上述内容中,有一个优选模式,其中待被添加到主要含有Al的合金之中的一种或多种元素包括Nd、Ti、Cr和Ta中的任一种,或者是至少从主要包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素所组成的各个组中选择出来的一组元素。
还有一个优选模式,其中,合金中所含有的待被添加到合金之中的多种元素的量占总量的2%或以上。
另外还有一个优选模式,其中,合金中含有0.9%原子或更多的Nd。
利用上述结构,尤其是在半透射和反射型LCD中,由于反射电极和终端部分连接电极是利用主要含有Al并且具有抗腐蚀性的合金被同时形成的,更具体地说,由于采用了Al-Nd合金作为反射电极和终端部分连接电极的材料,所以制造TFT的过程得到缩短,并且LCD的操作可靠性也得到了保持。
附图的简要说明通过以下的文字说明并参考附图,本发明的上述及其他目的、优点和特征将变得更加清楚易懂,在附图中

图1的平面图概念性地示出了根据本发明第一个实施例所述的反射型LCD中的TFT基板的结构;图2是根据本发明第一个实施例所述的反射型LCD的显示板的平面图;图3是沿图2中的A-A线和B-B线剖开的显示板的截面图;图4是根据本发明第一个实施例所述的反射型LCD的TFT基板上的一个像素部分构形的平面图5A、5B、5C和5D是沿图4所示本发明第一个实施例中的B-B线剖开的一个像素部分的截面图;图6E、6F、6G和6H是沿图4所示本发明第一个实施例中的B-B线剖开的像素部分的截面图;图7A、7B、7C、7D和7E的截面图示出了在一种用于制造根据本发明第一个实施例所述反射型LCD的终端部分的方法中所采用的工序;图8A、8B、8C、8D、8E和8F的截面图示出了在根据本发明第一个实施例所述的用于制造信号线路绘制线条的信号线的层转换部分的方法中所采用的工序;图9的平面图示出了根据本发明第二个实施例所述的反射型LCD的TFT基板上的一个像素部分的结构;图10A、10B、10C和10D是沿图9中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图11E和11F也是沿图9中的B-B线剖开的截面图,它也示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图12A、12B、12C、12D和12E的截面图示出了在用于制造根据本发明第二个实施例所述的反射型LCD的TFT基板的方法中所采用的工序;图13的平面图示出了根据本发明第三个实施例所述的反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构;图14A、14B、14C、14D和14E是沿图13中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图15F和15G也是沿图13中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图16A、16B、16C、16D和16E的截面图用于解释图14B和14C中所采用的工序;图17的平面图示出了根据本发明第四个实施例所述的反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构;图18A、18B、18C、18D和18E是沿图17中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图19F和19G也是沿图17中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图20A、20B、20C、20D和20E的截面图用于解释图18B和18C中所采用的工序;图21的平面图示出了根据本发明第五个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构;图22A、22B、22C、22D、22E和22F是沿图21中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图23G、23H和23I也是沿图21中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图24的平面图示出了根据本发明第六个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构;图25A、25B、25C和25D是沿图24中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图26E、26F和26G也是沿图24中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图27的平面图示出了根据本发明第七个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构;图28A、28B、28C、28D和28E是沿图27中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图29F、29G和29H也是沿图27中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图30的平面图示出了根据本发明第八个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板上的一个像素部分的结构;图31A、31B、31C、31D和31E是沿图30中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图32F、32G和32H也是沿图30中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板的方法中所采用的工序;图33是沿图9中的B-B线剖开的截面图,它示出了待由对第二实施例的改进方法制造出来的反射型LCD的TFT基板的像素部分以及此TFT的结构;图34是沿图13和图17中的B-B线剖开截面图,它示出了待由一个对第三和第四实施例的改进方法制造出来的反射型LCD的TFT基板的一个像素部分以及此TFT的结构;图35是沿图24中的B-B线剖开的截面图,它示出了待由对第六实施例的改进方法制造出来的半透射反射型LCD的TFT基板的像素部分以及此TFT的结构;图36是沿图27和图30中的B-B线剖开的截面图,它示出了待由对第七和第八实施例的改进方法制造出来的反射型LCD的TFT基板的像素部分以及此TFT的结构;图37示出了纯Al和本发明中所采用的各种Al合金的斑点腐蚀密度随时间的变化特性;图38示出了本发明中所采用的Al-Nd合金薄膜以及Al-Ti薄膜的斑点腐蚀密度随时间的变化特性;图39的平面图示出了常规反射型LCD的TFT的像素部分的结构;以及图40A至40K的截面图示出了制造常规反射型LCD的TFT的方法;优选实施例的详细说明以下将参考附图利用各种实施例对实现本发明的进行更加详细的说明。在以下的各个附图中,具有相同功能的对应部分注以相同的标号。第一实施例图1的平面图示出了根据本发明第一个实施例所述的反射型LCD中的TFT基板10的结构。图2是根据第一个实施例所述的反射型LCD的显示板的平面图。图3是沿图2中的A-A线、B-B线(对应于沿图4中的B-B线剖开的TFT的截面图)和C-C线剖开的显示板的截面图。
如图1和图3所示,在TFT基板10中,在透明绝缘基板10a上按照这样一种方式放置有多条扫描线11和多条信号线12即,各条扫描线11和各条信号线12都相互垂直地相交,并且在交点的附近各安一个TFT 14,这些TFT以矩阵的形式起开关元件作用。另外,还有多条公共线路13被与各个扫描线相互平行地放置,并且在各条公共线路和与TFT 14相连接的各个反射电极之间产生有存储电容。用来对液晶施加电压的反射电极31被放置在有机中间层绝缘膜32上,该绝缘膜用于将反射电极31与各条扫描线11、信号线12以及TFT 14分隔开。在有机中间层绝缘膜32上形成有多个凹入和凸起部分,这使得反射电极31上也形成了多个凹入和凸起部分。在各个扫描线11的末端都连接有一个用于输入地址信号的扫描线终端15,并且在各个信号线12的末端都连接有用于输入数据信号的数据线终端16。另外,各公共线路13通过公共线路连接导线17相互连接。在通常情况下,在TFT基板10的两侧以及各公共线路连接导线17的一端都连接有各个公共线路终端18,其上施加的电势与对置基板20上的表层电极33上的电势相同。在本例的概念图中,各个扫描线15和各个信号线终端16占据了TFT基板10的一侧。但是,由于反射型LCD被设计用于小型便携式设备,所以各个扫描线15和各个信号线终端16都被按照这样一种方式放置,即,它们都被放置在TFT基板10的一侧之上(见图2)。
另一方面,如图2和图3所示,在对置基板20上,与显示区域相对应的滤色片21和用来向液晶加载电压的表层电极33被放置在透明绝缘基板20a上,其周围放置着黑矩阵22。由于反射电极31也用作遮光层,所以在显示区域中没有放置黑矩阵。黑矩阵22被用来增强反射型LCD的外观。
用于安排液晶分子定向方向的定向膜34被放置在TFT基板10及与其相面对的对置基板20的表面上。对置基板20与密封材料23一起被覆盖在TFT基板10之上,并且在对置基板20与TFT基板10之间插入有内面垫片35形成特定的间隙,液晶36被夹在定向膜34之间。其中注入液晶36并且由密封件包围的空隙部分以隔离密封的方式被一种孔-密封材料24封闭起来。在与对置基板20的TFT基板10相面对的表面上放置有1/4波长板37和偏光器38,它们起液晶显示板的作用。虽然在图2中没有示出,但在扫描线终端15和信号线终端16部分上利用COG(玻璃上的芯片)技术封装有作为驱动电路的IC芯片,从而完成了LCD。
如图3所示,从对置基板20背侧进入的入射光39透射过对置基板20和液晶层36,并且被TFT基板10表面的反射电极31上的凹入和凸起部分反射,然后再次透射过液晶层36和对置基板20,最后作为出射光射出。
接下来将参考图4至图7A对根据本发明第一个实施例所述的反射型LCD的TFT基板10的结构及其制造方法进行详细说明。图4的平面图示出了根据本发明第一个实施例所述的反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构。图5A至5D是沿图4所示第一个实施例中的B-B线剖开的像素部分的截面图。图6E至6H是沿图4所示第一个实施例中的B-B线剖开的像素部分的截面图。本实施例中采用了一种反向交错沟道蚀刻型TFT作为开关元件,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E的截面图示出了在短侧方向上的扫描线终端15、信号线终端16以及公共线路终端18。图8A至8E的截面图示出了第一实施例中的信号线12和信号线绘制线条64。
如图4和图6H所示,在第一实施例中,反射型LCD的TFT基板10的一个像素部分包括扫描线11和信号线12,它们相互垂直交叉,TFT 14作为开关元件安装在每个像素区域内,用于反射进入到各个像素区域内的光,并且给液晶36施加电压的反射电极31被夹在TFT基板10与对置基板20之间,绝缘膜55含有一个绝缘膜,它用于在反射电极31上形成指定的凹入和凸起部分,在该绝缘膜中,栅极41与扫描线11相连接,漏极42与信号线12相连接,源极43与反射电极31相连接,并且存储电容电极46与公共线路13相连接。在存储电容电极46与反射电极31之间产生了存储电容。另外,由于反射电极31起到了向液晶施加电压的像素电极的作用,所以需要为每个像素隔离各个反射电极31,作为结果,反射电极31在扫描线11和信号线12上被为各个像素隔离开。
另外,如图5A至5D所示,在TFT基板10侧,栅极41被形成于透明绝缘基板10a上的TFT区域之中,在透明绝缘基板10a上形成有由a-Si(非晶硅层)层44a和n+型a-Si层44b制成的半导体层44,同时在半导体层44与栅极41之间插入有栅极绝缘膜,而且在n+型a-Si层44b上形成有漏极42和源极43。在各个像素区域内整体地形成有绝缘膜55,它用于以不规则和平缓的方式在反射电极31上形成指定的凹入和凸起部分。
由于绝缘膜55在显示区域的整个表面上提供了一种不均匀的反射光学特性,所以它被整体地形成于显示区域之内,而且由于显示区域以外的部分(图4中的左侧区域)被用于安装终端电极或类似装置,所以其中没有形成绝缘膜55。然后,反射电极31被形成在用于保护TFT 14的钝化膜54上的绝缘膜55之上,并且与安装在源极43上的像素部分接触孔45中的源极43相连接。
形成于绝缘膜55之上的凸起和凹入部分对反射电极31的表面形状施加了影响,而且由反射电极31表面上的凸起和凹入部分所形成的倾角决定了反射光的光学特性。因此,提供一定的倾角以获得所需的反射光学特性。另外,此时唯一需要做的事情就是使各个凸起间隔、凹入间隔、凸起高度以及凹入深度具有两类或更多类不同的数值。
另外,绝缘膜55的膜厚的低限由反射光学特性确定并且从寄生电容的观点上看受到限制。也就是说,如果绝缘膜55以厚度太小的方式形成,则由于使入射光的反射方向中不能出现很大的变化,并且由于反射电极31、扫描线11和信号线12之间存在的间隙变窄,因而在反射电极31、扫描线11和信号线12之间产生的寄生电容变大,造成信号传输延迟,从而不能正确地传输信号,而且信号线与像素之间的电场也会变得太强以至于对存在于附近的液晶产生影响,并且造成液晶分子定向方向中的混乱以及产生延迟,其结果将降低显示质量。为了解决这个问题,绝缘膜55的形成厚度约为1.5μm至4μm。
如图5A至图6H、图7A至图7E以及图8A至8F所示,制造方法大致包括(1)为栅极41形成金属膜并且在栅极42的金属膜上进行构图的工序;(2)形成栅极绝缘膜53、a-Si层44a以及n+型a-Si层44b并且在其上进行构图的工序;(3)为漏极42和源极43形成金属膜并且在其上进行构图的工序;(4)形成钝化膜54和绝缘膜55、在绝缘膜55上进行构图并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(5)在钝化膜54上进行构图的工序;以及(6)为反射电极31形成一个金属膜并且在反射电极31的金属膜上进行构图的工序。
首先,利用喷溅技术在由厚度为0.5mm的非碱性玻璃制成的透明绝缘基板10a上形成由Cr(铬)或类似金属制成的厚度为100nm至300nm的第一金属膜,然后通过众所周知的光刻和蚀刻过程,形成栅极41、扫描线11(未示出)、公共线路13(未示出)、存储电容电极46、扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61以及信号线绘制线条64(图1、图5A、图7A和图8A)。另外,作为上述各线路或导线的材料,不仅可以用Cr,也可以采用通过在Mo、Al或Al合金上形成由Cr、Mo、Ti或类似元素制成的位垒金属而获得的具有迭层结构的导线膜,这种导线膜具有较低的阻抗,并且易于通过薄膜形成技术和光刻技术进行构图。
接下来,在利用等离子CVD(化学汽相淀积)方法形成一个由SiN(氮化硅)制成的厚度为300nm至500nm的栅极绝缘膜53之后,同样利用等离子CVD方法形成厚度为150nm至500nm的非掺杂a-Si(非晶硅)层以及厚度为30nm至50nm的掺杂硅(n+型a-Si)层之后,利用光刻技术和构图处理形成由a-Si层44a和n+型a-Si层44b组成的半导体层44(图5B、图7B和图8B)。这里,a-Si层44a起TFT 14功能层作用,而n+型a-Si层44b则被用来保证漏极42、源极43以及a-Si层44a之间的阻抗接触。
接下来,通过喷溅Cr或类似金属而形成厚度为100nm至300nm的第二金属膜,然后通过利用光刻技术进行构图处理,从而形成漏极42、源极43以及信号线12。然后,通过利用漏极42和源极43作为光掩模进行干蚀刻,从而除掉漏电机42和源极43之间所存在的n+型a-Si层44b(图5C、图7B和图8C)。除掉n+型a-Si层44b的目的是为了防止电流直接从漏极42与源极43之间的n+型a-Si层44b中流过。另外,作为上述各线路或导线的材料,不仅可以用Cr,也可以采用通过在Mo、Al或Al合金之上或之下形成由Cr、Mo、Ti或类似元素制成的位垒金属而获得的具有迭层结构的导线膜,这种导线膜具有较低的阻抗,并且易于通过薄膜形成技术和光刻技术进行构图。为了对n+型a-Si层44b进行蚀刻,可以采用漏极42和源极43形成时所使用的光致抗蚀剂作为光掩模。
接下来,利用等离子CVD方法形成一层厚度为100nm至300nm的氮化硅,然后再形成钝化膜54(图5D、图7C和图7D)。
接下来,将由感光酚醛清漆树脂制成的厚度为2μm至4μm的绝缘膜55涂层置于钝化膜54的整个表面上。然后,通过在绝缘膜55上进行曝光和显影而形成凸起和凹入部分。本实施例中,一种半色调光掩模被作为光掩模使用,该光掩模具有允许经过进行曝光的透射区域、允许经衰减指定量的光经过以进行曝光的半透射区域以及遮光区域。就是说,定位得使具有凸起部分的区域62a对应于遮光区域,具有凹入部分的区域62b对应于半透射区域,而其中绝缘膜55被完全除掉的区域62c则对应于透射区域,然后进行曝光(图6E)。
接下来,通过在遮光区域内进行显影,绝缘膜55被原样保留下来,而在半透射区域内,由于绝缘膜55受到一定程度的蚀刻,所以在绝缘膜55内形成了特定的多个凸起和凹入部分。另外,在与其中绝缘膜55已被完全除掉的区域(即,透射区域62c)相邻近的一个区域内提供有一个区域(即,半透射区域62b),在该区域内,一些薄膜总被保留下来,从而使绝缘膜55产生明显的阶梯形状。
因此,在曝光工序中,通过采用半色调光掩模经长时间的曝光或者通过施加强光以使绝缘膜55在显影中被完全暴露,就可产生其中绝缘膜55被完全除掉的区域,并且通过进行短时间的曝光或者通过施加弱光,就可产生其中一些区域被保留下来的区域,而且在没有施加光的区域中,绝缘膜55不会被除掉,这样就可以将曝光处理工序的次数减少至一次。
本实施例中,酚醛清漆有机树脂被用作绝缘薄膜55的材料。例如,由JSR(日本公司)制造的“PC403”或类似产品可以被采用。另外,作为所需凸起和凹入部分的材料,不仅可以采用酚醛清漆树脂,也可以采用诸如丙烯酸树脂、聚丙烯树脂等的有机树脂或者诸如氮化硅树脂、氧化硅树脂等的无机树脂。另外,作为绝缘膜55的材料,既可以采用不具有感光特性的树脂也可以采用具有感光特性的树脂。对于不具有感光特性的树脂来说,其处理工序包括(1)在基板上涂上绝缘膜55涂层的工序;(2)在绝缘膜55上涂上待被用于构图处理的光致抗蚀剂涂层的工序;(3)进行曝光的工序;(4)进行显影的工序;(5)在绝缘膜55上进行蚀刻的工序;以及(6)剥离光致抗蚀剂的工序。另一方面,对于具有感光特性的树脂来说,其处理工序包括(1)在基板上涂上绝缘膜55涂层的工序;(2)进行曝光的工序;(3)进行显影的工序。作为结果,形成和剥离光致抗蚀剂薄膜的工序可被省略,从减少处理工序数目的观点来看,这是十分有益的。另外,在上述例子中进行的是用绝缘膜55进行涂层的工序,但是,也可以采用印刷工序来取代上述涂层工序(图6F)。
接下来进行改变绝缘膜表面形状的过程。在此过程中,已经过构图的绝缘膜55的表面在温度为80℃至200℃的热处理下被熔化并且发生改变,从而使绝缘膜55的表面具有光滑的形状。另外,在改变绝缘膜55的表面形状的过程中,除了使用热处理过程以外,还可以采用,例如,使用化学制品或类似物的熔化法。在改变绝缘膜55表面形状的过程进行完之后,再次进行温度约为200℃至250℃的烧焙过程。
接下来,通过利用光刻技术在形成于源极43上的钝化膜54,在栅极绝缘膜53上形成信号线12的终端部分、并且在形成于扫描线终端15(未示出)上的钝化膜54上进行构图处理,形成公共线路终端18的终端部分下层金属膜61、信号线绘制线条64、栅极绝缘膜53、以及接触孔56、62和65(图6G、图7D以及图8E)。钝化膜54被用来防止诸如离子等的杂质扩散入a-Si层44a,并且防止TFT 14中发生操作故障。
接下来,利用喷溅方法形成厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金薄膜,然后通过利用光刻技术进行构图形成反射电极31、终端部分连接电极63和连接电极66以完成TFT基板(图6H、图7E和图8F)。Al-Nd合金最好含有0.9%原子或更多的Nd(0.9原子%)。其原因在于,它能够防止终端部分连接电极63的腐蚀(斑点腐蚀)并且能够提高连接的可靠性。作为可以添加到主要含有Al的Al合金当中的元素,除了Nd以外,也可以采用Ti、Cr、Ta中的任一种元素,或者是从主要由Nd、Ti,Cr和Ta组成的组中选择出来的至少两种元素。在这种情况下,其总含量为2%原子或以上(2原子%)(将在后面详细说明)。另外,反射电极31和各个连接电极66不仅可以采用一个单层薄膜来形成,也可以采用通过将Al合金膜堆叠在一个具有高熔点的金属膜(如Cr或Mo)上而形成的层来形成。在这种情况下,具有高熔点的薄膜起增强绝缘膜55与Al合金膜之间的粘着力的作用。
本实施例中采用了利用半色调光掩模来形成凹入和凸起部分的方法。但是,除了使用半色调光掩模的方法以外,还可以通过使用两个不同的光掩模来改变曝光量以形成与上述内容相同的凸起或凹入部分,其中一个光掩模被用于保留一半区域,而另一个光掩模则被用于保留全部区域。或者也可以采用使用灰色调光掩模的方法,它能够按照以一种超过曝光分辨率限度的精细方式在绝缘膜布置图案的位置,来改变要在绝缘膜55上进行的曝光量,以形成一种半透射状态。
接下来,如图3所示(粗略示出),厚度为40nm至80nm的定向膜34通过印刷方法被形成在TFT基板10上,而且所形成的定向膜34在200℃至230℃的温度下烧焙以完成定向。另一方面,滤色片21被形成在与显示区域相对应的透明绝缘基板20a上,由透明导电薄膜(如ITO等)制成的表层电极33就形成在此显示区域之上。类似地,在其上的环绕部分中形成有黑矩阵22的对置基板20上通过印刷方法形成有厚度为40nm至80nm定向膜34,而且所形成的定向膜34在200℃至230℃的温度下烧焙以完成定向。对置基板20与密封材料23(由环氧树脂胶、塑料颗粒等制成)一起被覆盖在TFT基板10之上,而且在对置基板20与TFT基板10之间插入有内面垫片35形成特定的间隙,以使定向膜34的表面相互对置。然后,液晶36被注入到TFT基板10与对置基板20之间,并且已经注入液晶36的空间,即密封材料23的注入口用由UV(紫外)固化型丙烯酸树脂制成的孔-密封材料24紧密密封起来。最后,在与对置基板20的薄膜表面相面对的一侧粘贴上个1/4波长板37和偏光器38,以完成反射型LCD。
然后,虽然未在附图中示出,在扫描线终端15、信号线终端16以及公共线路终端18部分上用作驱动电路的IC芯片用COG技术封装起来,从而完成这种反射型LCD的制作。这里,最好在终端部分连接电极63与利用COG技术封装的芯片之间的连接部分上涂上一层诸如硅脂的具有防潮能力的树脂(如上所述)。第二实施例在第二实施例中,TFT基板10的结构概念图、显示板的平面图以及显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同。但是,第二实施例中的TFT与第一实施例中的TFT具有不同的结构,其黑矩阵22被放置在对置基板20上与TFT 14相对应的部分中。
接下来将参考图9至图12对第二实施例中所述的反射型LCD的TFT基板10的结构及其制造方法进行详细说明。图9的平面图示出了根据本发明第二个实施例所述的反射型LCD的TFT基板上的像素部分的结构。图10A、10B、10C和10D是沿图9中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板10的方法中所采用的工序。图11E和11F也是沿图9中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造反射型LCD中的TFT基板10的方法中所采用的工序。图12A、12B、12C、12D和12E的截面图示出了在用于制造根据第二个实施例所述的反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。第二实施例中显示出了一个例子,在该例子中,一种能够减少感光处理次数的反向交错沟道保护型TFT被作为开关元件,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E和图8A至8E中所示的结构也可被用于第二实施例当中。
如图11F所示,与第一实施例中的情况不同,本实施例中采用的是一种沟道保护型TFT。如图10A至11F所示,用于制造具有上述结构的TFT基板10的方法主要包括以下过程(1)为栅极41、栅极绝缘膜53以及a-Si层44a形成金属膜并且在它们上面进行构图的工序;(2)为信号线12形成第一保护膜81和金属膜并在其上进行构图的工序;(3)形成第二保护模82和绝缘膜55、在它们上面进行构图和改变绝缘膜55的表面形状的工序;(4)在第一保护模81和第二保护模82上进行构图的工序;以及(5)用具有V族特性的元素进行掺杂、为漏极42、源极43和反射电极31形成金属膜、并且在它们上面进行构图的工序。
如图10A、图7A和图8A所示,首先,利用喷溅技术在由厚度为0.5mm、由非碱性玻璃制成的透明绝缘基板10a上形成由金属Cr(铬)或类似金属制成的厚度为100nm至300nm的金属膜,然后,利用等离子CVD技术形成由氮化硅制成、厚度为300至500nm的栅极绝缘膜53以及无掺杂a-Si薄膜,并且通过利用光刻技术在这些薄膜上进行构图以形成栅极41、栅极绝缘膜53、以及a-Si层44a,且使栅极41、栅极绝缘膜53、以及a-Si层44a都具有与栅极41相同的形状,从而使这三个层形成一个三迭层结构,与此同时,扫描线(未示出)、公共线路(未示出)、存储电容电极46、扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61以及信号线绘制线条64都被形成。
以下将参考附图12对上述工序进行详细说明。首先,将一个光致抗蚀剂涂层置于迭加在透明绝缘基板10a、栅极绝缘膜53以及a-Si层44a之上的第一金属膜92上。然后,按照与第一实施例中相同的方式,通过利用半色调光掩模或者灰色调光掩模进行曝光,并且利用显影液进行显影,从而使具有较大膜厚的光致抗蚀剂91被形成在其上形成有栅极41的地方,并使具有较小膜厚的光致抗蚀剂91被形成在其上形成有扫描线11(未示出)、公共线路13(未示出)、存储电容电极46、扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61以及信号线绘制线条64(未示出)的地方。也可以通过使用两个不同的光掩模来改变曝光量,从而形成具有不同膜厚的光致抗蚀剂,其中一个光掩模被用于保留一半区域,而另一个光掩模则被用于保留全部区域(图12A)。
接下来,利用光致抗蚀剂91作为光掩模在a-Si层44a、栅极绝缘膜53以及第一金属膜92上进行干蚀刻。在上述干蚀刻中,最好采用反应离子蚀刻(RIE)法,在这种方法中,蚀刻气体可根据薄膜的种类而改变,其目的是为了防止栅极绝缘膜53或第一金属膜92的侧面蚀刻(图12B)。
接下来,通过利用氧气(O2)灰化法在光致抗蚀剂91上进行蚀刻,具有较小膜厚的光致抗蚀剂被除掉掉(图12C)。然后,利用剩余的具有较大膜厚的光致抗蚀剂91作为光掩模在a-Si膜和氮化硅膜上进行干蚀刻(图12D)。
最后,通过剥离和除掉光致抗蚀剂91,就形成了包含有栅极41、栅极绝缘膜53、a-Si层44a、扫描线11(未示出)、公共线路13(未示出)、存储电容电极46、扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18(未示出)的终端部分下层金属膜61以及信号线绘制线条64(未示出)的三层元件(图12E)。
再次参考图10,利用等离子CVD技术形成由氮化硅制成的膜厚为100nm至300nm的第一保护模81。然后,利用喷溅法形成由诸如Cr的金属制成的膜厚为100nm至300nm的第二金属膜,接下来,利用光刻技术进行构图以形成信号线12(图10B、图7B和图8C)。
然后,利用等离子CVD技术形成由氮化硅制成的膜厚为100nm至200nm的第二保护模82(图10C、图7C和图8D)。接着,按照与第一实施例中相同的方式,形成绝缘膜55然后进行改变其表面形状的工序(图10D、图7C和图8D)。
然后,通过在a-Si层44a、a-Si层44a附近的信号线12、形成于第一保护模81上的信号线12的终端上的保护模82、扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜以及第二保护模82和信号线绘制线条64上的保护模81上进行构图,从而以一种开放的状态形成各个接触孔45、71、62和65(图1E、图7D和图8E)。第一保护模81和第二保护模82用来防止离子杂质或类似物扩散入a-Si层44,并且防止TFT 14中出现操作故障。
接下来,利用磷化氢(PH3)进行等离子处理,然后把五(V)价元素,如磷(P),通过接触孔45和71掺杂入a-Si层44a,然后形成由n+型a-Si制成的漏极区域44d和源极区域44s。
然后,利用喷溅技术依次形成具有高熔点且厚度为50nm的金属膜(如Cr和Mo)以及Al-Nd合金膜,并且通过在它们上面利用光刻技术进行构图,就可形成漏极42、源极43、反射电极31、连接电极66和83以及终端部分连接电极63,从而完成了TFT基板10的制造过程(图11(F)、图7E和图8F)。
本实施例中,在反射电极31和各个连接电极66的薄膜结构中,如果以单层膜的形式使用Al合金薄膜,则Al合金将被扩散入漏极区域44d和源极区域44c的n+型a-Si层中,这会导致阻抗接触的不稳定,因此,在Al合金膜下面迭加了具有高熔点的金属膜作为扩散防止层。
本实施例中示出一个例子,其中形成第二保护膜82。但是,由于绝缘膜55可以提供与第二保护模82相同的功能,所以就不再需要第二保护模82。在这种情况下,由于薄膜形成的次数可被减少至一次,并且也不需要形成具有不同深度的接触孔的过程,所以根据本发明所述的这种反射型LCD能够提供一个优点,即,其蚀刻过程变得十分容易。
之后,通过采用与第一实施例中相同的方法就可制造出LCD显示板,从而完成了本发明所述反射型LCD的制造。第三实施例在第三实施例中,TFT基板10的结构概念图、显示板的平面图以及显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同,故此省略对其的说明。
接下来将参考图13至图16对第三实施例中所述的反射型LCD的TFT基板10的结构及其制造方法进行详细说明。图13的平面图示出了根据本发明第三个实施例所述的反射型LCD的TFT基板10上的像素部分的结构。图14A至14E是沿图13中的B-B线剖开的截面图,示出了在用于制造反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。图15F和15G也是沿图13中的B-B线取出的截面图,它示出了在用于制造反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的处理过程。图16A至16E的截面图用于解释图14B和14C中所采用的处理过程。
第三实施例中显示出了一个例子,在该例中,一种能够减少照相过程次数的反向交错沟道蚀刻型TFT被作为开关元件,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E和图8A至8E中所示的结构也可被用于第三实施例当中。
如图15G所示,在第三实施例中采用了沟道蚀刻型TFT,并且其源极、漏极以及半导体层的形状都与第一实施例中所采用的形状不同。
如图14A至15G所示,用于制造具有上述结构的TFT基板的方法主要由5个工序组成,它包括(1)为栅极41形成金属膜并且在栅极41的金属膜上面进行构图的工序;(2)为漏极42和源极43形成形成栅极绝缘膜53、a-Si层44a、n+型a-Si层44b以及金属膜、在它们上面进行构图、并且在n+型a-Si层44b和a-Si层44a上进行构图的工序;(3)形成一个钝化膜54和绝缘膜55、在其上进行构图、并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(4)在钝化膜54上进行构图的工序;以及(5)为反射电极31形成金属膜,并且在反射电极31的金属膜上进行构图的工序。
首先,如图14A和图7A所示,利用喷溅技术在透明绝缘基板10a上形成厚度为0.5mm,由非碱性玻璃制成的第一金属膜92,并且利用光刻技术在第一金属膜92上进行构图以形成栅极41、扫描线11(未示出)、公共线路13(未示出)、存储电容电极46、扫描终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61以及信号线绘制线条64(未示出)。
之后,如图14B、14C和图7B所示,利用等离子CVD技术依次形成由氮化硅制成且厚度为300nm至500nm的栅极绝缘膜53、由无掺杂a-Si制成的a-Si层、以及由经过掺杂的n+型a-Si制成的n+型a-Si层,然后再利用喷溅技术形成由Cr制成且厚度为100nm至300nm的第二金属膜82,接下来通过光刻技术形成漏极42、源极43以及信号线12,并且形成由a-Si层44a和n+型a-Si层组成的半导体层44。
以下将通过参考图16对这些处理过程进行说明。首先,按照与第一实施例中绝缘膜55的形成过程中所采用的方式相同的方式,将光致抗蚀剂涂层置于迭加在栅极绝缘膜53之上的a-Si层44a、n+型a-Si层44b以及第二金属层93上,并且利用半色调光掩模或者灰色调光掩模进行曝光,并用显影液进行显影,从而使具有较大膜厚的光致抗蚀剂91形成在其中待形成漏极42和源极43的沟道部分的附近区域中,并使具有较小膜厚的光致抗蚀剂91形成在其中待形成漏极42、源极43以及信号线12的其他部分的区域当中。在这种情况下,可以通过使用两个不同的光掩模来改变曝光量以形成光致抗蚀剂91,其中用一个光掩模保留一半区域,而用另一个光掩模则保留全部区域。
接下来,利用光致抗蚀剂91作为光掩模在第二金属膜93上进行蚀刻(图16B)。
然后,通过利用氧气(O2)灰化法在光致抗蚀剂91上进行蚀刻,使得具有较小膜厚的光致抗蚀剂被除掉掉(图16C)。之后,例如,利用蒸汽和有机溶液(如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP))在剩余的光致抗蚀剂91的较厚部分上进行回流处理。然后,利用经过回流处理的光致抗蚀剂91、漏极42以及源极43作为一光掩模在n+型a-Si层44b和a-Si层44a上进行干蚀刻。为了防止n+型a-Si层44b和a-Si层44a的侧面受到蚀刻,最好采用RIE方法(见图16D)。
最后,在去掉光致抗蚀剂91之后,利用漏极42和源极43作为光掩模进行干蚀刻以除去存在于漏极42和源极43之间的n+型a-Si层44b和a-Si层44a(见图16E)。另外,也可在漏极42和源极43形成的同时进行此工序(在图16B所示的过程中)。
接下来,如图14所示,利用等离子CVD技术形成由氮化硅制成且膜厚为100nm至300nm薄膜以形成钝化膜54(图14D和图7C)。
然后,按照与第一实施例相同的方式形成绝缘膜55,并且进行改变绝缘膜55的表面形状的处理(图14E和图7C)。
之后,利用光刻技术在源极43上、在形成于栅极绝缘膜53之上的信号线的末端部分上的钝化膜54上、在扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61上、以及钝化膜54和信号线绘制线条64(未示出)之上的栅极绝缘膜53上进行构图,以形成各个接触孔56、62和65(见图15F、图7D)。
接下来,通过溅射技术形成厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金薄膜,然后再利用光刻技术进行构图处理以形成反射电极31和终端部分连接电极66(未示出),从而完成TFT基板的制造(图15G和图7E)。反射电极31和各个连接电极66的结构以及Al合金的材料与第一实施例中相同。
在第三实施例中,除了n+型a-Si层44b和a-Si层44a被迭放在信号线12下面以外,信号线12和信号线绘制线条64的截面图与图8A至8F中所示的内容相同,从而与前述信号线12具有相同的结构。
之后,通过采用与第一实施例中相同的方法就可制造出LCD显示板,从而完成了本发明所述反射型LCD的制造。第四实施例在第四实施例中,TFT基板的结构概念图、显示板的平面图以及显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同,故此省略对其的说明。
接下来将参考图17至图20对第四实施例中所述的反射型LCD的TFT基板结构及其制造方法进行详细说明。图17的平面图示出了根据本发明第四个实施例所述的反射型LCD的TFT基板10上的像素部分的结构。图18A至18E是沿图17中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。图19F和19G也是沿图17中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。图20A至20E的截面图用于解释图18B和18C中所采用的工序。
第四实施例中显示出了一个例子,在该例中,用一种能够减少感光处理次数的反向交错沟道蚀刻型TFT作为开关元件,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E和图8A至8F中所示的结构也可被用于第四实施例当中。
如图19G所示,第四实施例中采用的是一种沟道蚀刻型TFT,并且第四实施例中的结构与第三实施例中的结构相类似。但是,其制造方法与第三实施例中的方法有些许差异。如图18A至19G所示,用于制造具有上述结构的TFT基板的方法主要由5个工序组成,它包括(1)为栅极41形成金属膜并且在栅极41的金属膜上面进行构图的工序;(2)为漏极42和源极43形成栅极绝缘膜53、a-Si层44a、n+型a-Si层44b以及金属膜,和在n+型a-Si层44b和a-Si层44a上进行构图,以及在漏极42和源极43上进行构图的工序(沟道形成);(3)形成一个钝化膜54和绝缘膜55、在其上进行构图,并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(4)在钝化膜54上进行构图的过程;以及(5)为反射电极31形成一个金属膜,并且在反射电极31的金属膜上进行构图的工序。
首先,如图18A和图7B所示,利用喷溅技术在透明绝缘基板10a上形成厚度为0.5mm,由非碱性玻璃制成的第一金属膜92,并且利用光刻技术在第一金属膜92上进行构图以形成栅极41、扫描线11(未示出)、公共线路13(未示出)、存储电容电极46、扫描终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61以及信号线绘制线条64(未示出)。
之后,如图18B、18C和图7B所示,利用等离子CVD技术依次形成由氮化硅制成且厚度为300nm至500nm的栅极绝缘膜53、由无掺杂a-Si制成且厚度为150nm至300nm的a-Si层、以及由经过掺杂的n+型a-Si制成且厚度为30nm至50nm的n+型a-Si层,然后再利用喷溅技术形成由Cr制成且厚度为100nm至300nm的第二金属膜82,接下来,在其中待形成信号线12、源极43和漏极42的部分、其中待形成一个沟道的部分以及由a-Si层44a和n+型a-Si层44b组成的半导体层44被按照各个相应的第二金属膜93和半导体层44具有相同的结构的方式形成之后,通过光刻技术在其中待要形成沟道部分的第二金属膜93上以及在n+型a-Si层44b上进行蚀刻,从而形成漏极42和源极43。
以下将通过参考图20对这些处理过程进行说明。首先,按照与第一实施例中绝缘膜55的形成过程中所采用的方式相同的方式,将光致抗蚀剂涂层置于迭加在栅极绝缘膜53之上的a-Si层44a、n+型a-Si层44b以及第二金属层93上,并且利用半色调光掩模或者灰色调光掩模进行曝光,然后用显影液进行显影,从而使具有较大膜厚的光致抗蚀剂91被形成在其中待要形成漏极42、源极43以及信号线的区域中,并使具有较小膜厚的光致抗蚀剂91被整体地形成于其中形成有沟道的区域内。在这种情况下,可以通过使用两个不同的光掩模来改变曝光量以形成光致抗蚀剂91,其中一个光掩模被用于保留一半区域,而另一个光掩模则被用于保留全部区域(见图20A)。
接下来,利用光致抗蚀剂91作为光掩模依次在第二金属膜93、n+型a-Si层44b和a-Si层44a上进行蚀刻(图20B)。在半导体层44上进行蚀刻时,最好采用RIE方法,用以防止n+型a-Si层44b和a-Si层44a的侧面受到蚀刻,然后,通过利用氧气(O2)灰化法在光致抗蚀剂91上进行蚀刻,使得具有较小膜厚的光致抗蚀剂被除掉掉(图20C)。
然后,利用保留下来且具有较大厚度的光致抗蚀剂91作为光掩模在作为沟道使用的第二金属膜93部分中进行蚀刻,从而形成漏极42和源极43(图20D)。
最后,在除去光致抗蚀剂91之后,利用漏极42和源极43作为光掩模进行干蚀刻以除去存在于漏极42和源极43之间的n+型a-Si层44b和a-Si层44a(见图16E)。另外,此过程也可在漏极42和源极43形成的同时进行(在图20D所示的过程中)。
接下来,如图18所示,利用等离子CVD技术形成由氮化硅制成且膜厚为100nm至300nm的薄膜,以形成钝化膜54(图18D和图17C)。
然后,按照与第一实施例中相同的方式,形成绝缘膜55并且进行改变绝缘膜55表面形状的工序(图18E和图7C)。
之后,利用光刻技术在源极43上、在形成于栅极绝缘膜53之上的信号线的末端部分上的钝化膜54上、在扫描线终端15、信号线终端16、公共线路终端18的终端部分下层金属膜61上、以及钝化膜54和信号线绘制线条64(未示出)之上的栅极绝缘膜53上进行构图,以形成各个接触孔56、62和65(见图19F、图7D)。
接下来,通过溅射技术形成厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金薄膜,然后再利用光刻技术进行构图处理以形成反射电极31、终端部分连接电极63以及连接电极(未示出),从而完成TFT基板的制造(图19G和图7E)。反射电极31和各个连接电极66的结构以及Al合金的材料与第一实施例中相同。
在第四实施例中,除了n+型a-Si层44b和a-Si层44a被迭放在信号线12下面以外,信号线12和信号线绘制线条64的截面图与图8A至8F中所示的内容相同,从而与前述信号线12具有相同的结构。
之后,通过采用与第一实施例中相同的方法就可制造出LCD显示板,从而完成了本发明所述反射型LCD的制造。
这样,在根据本发明所述的反射型LCD中,由于不需要安装透明像素电极,所以通过利用在抗斑点腐蚀方面具有优良性能的Al合金来形成反射电极和终端部分连接电极,就可将感光处理的次数减少至一个工序。第五实施例以下将参考图21至23I对根据本发明第五实施例所述的一种半透明反射型LCD进行说明。图21的平面图示出了根据本发明第五个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板10上的像素部分的结构。图22A至22F是沿图21中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。图23G至23I也是沿图21中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板10的方法中所采用的工序。在第五实施例中,TFT基板10的结构概念图、其显示板的平面图以及其显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同。但是,第五实施例中的半透明反射型LCD与第一实施例中的反射型LCD的不同之处在于,在第五实施例中,由透明导电薄膜制成的像素电极101与反射电极31一起被放置在TFT基板10上,而且偏光器(未示出)被放置在与TFT基板10的对置基板(未示出)对置的表面相对的侧表面上。显示是通过利用两种类型的光来实现的,其中一类是反射光,它从对置基板的背侧进入,在反射电极31上被反射,然后出射至外部。另一类是透射光,它从TFT基板10的背侧进入,穿过透明像素电极101、液晶层36(未示出)以及对置基板,然后出射至外部。
在第五实施例中显示出了一个例子,在该例中,根据第一实施例所述的TFT基板10被用作为第五实施例中所述的半透明反射型LCD中的TFT基板,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E和图8A至8F中所示的结构也可被用于第五实施例当中。
如图22A至图23I所示,用于制造具有上述结构的TFT基板的方法主要由7个工序组成,它包括(1)为栅极41形成金属膜并在其上进行构图的工序;(2)为漏极42和源极43形成栅极绝缘膜53、a-Si层44a和n+型a-Si层44b,并在漏极42和源极43的金属膜上进行构图的工序;(3)为漏极42和源极43形成金属膜,并在漏极42和源极43的金属膜上进行构图的工序;(4)形成钝化膜54和绝缘膜55、在其上进行构图,并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(5)为像素电极101形成一个透明导电薄膜,并在像素电极101的透明导电薄膜上进行构图的工序;(6)在钝化膜54上进行构图的工序;以及(7)为反射电极31形成金属膜,并且在反射电极31的金属膜上进行构图的工序。
首先,利用与第一实施例中完全相同的方法形成TFT基板,并在TFT基板上形成钝化膜54绝缘膜55(见图22A至22F、图7A至7C以及图8A至8D)。
接下来,利用喷溅技术形成由ITO制成且厚度为40nm至100nm的透明导电薄膜,然后利用光刻技术进行构图以形成像素电极101(见图23G、图7C和图8D)。
然后,利用与第一实施例中完全相同的方法在钝化膜54中形成接触孔56、62和65(见图23H、图7D和图8E)。
然后,利用喷溅技术依次形成具有高熔点且厚度为50nm至200nm的金属膜(如Cr和Mo)以及厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金膜,并且通过在它们上面利用光刻技术进行构图,就可形成反射电极31、终端部分连接电极63以及连接电极66,从而完成了TFT基板10的制造过程(图23I、图7E和图8F)。第五实施例中,在反射电极31和各个连接电极66的薄膜结构中,如果以单层膜的形式使用Al合金薄膜,则在光刻过程中进行显影时,像素电极101的ITO薄膜与Al合金薄膜之间会发生原电池反应,从而导致Al膜的脱落。因此,需要在Al合金薄膜下面的层中形成具有高熔点的金属膜以作为防止反应的层。第五实施例中采用了与第一实施例中相同的Al合金材料。
最后,利用与第一实施例中完全相同的方法制造出LCD显示板,从而完成了根据本发明所述的反射型LCD的制造过程。第六实施例以下将参考图24至26A至图26G对根据本发明第六实施例所述的一种半透明反射型LCD进行说明。图24的平面图示出了根据本发明第六个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板10上的像素部分的结构。图25A至25D是沿图24中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。图26E、26F和26G也是沿图24中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板10的方法中所采用的工序。在第六实施例中,TFT基板10的结构概念图、其显示板的平面图以及其显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同,故此省略对它们的说明。在第六实施例中显示出了一个例子,在该例中,根据第一实施例所述的TFT基板10被用作为第六实施例中所述的半透明反射型LCD中的TFT基板,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E和图8A至8F中所示的结构也可被用于第六实施例当中。
如图25A至图26G所示,用于制造具有上述结构的TFT基板10的方法主要由6个工序组成,它包括(1)为栅极41、栅极绝缘膜53和a-Si层44a形成金属膜并在其上进行构图的工序;(2)为信号线12形成第一保护膜81和金属膜并在其上进行构图的工序;(3)形成第二保护膜82和绝缘膜55、在绝缘膜55上进行构图,并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(4)为像素电极101形成透明导电薄膜,并在其上进行构图的工序;(5)在第一保护膜81和第二保护膜82上进行构图的工序;以及(6)用五价元素进行掺杂并形成金属膜,为漏极42、源极43和反射电极31形成金属膜,并且在它们上面进行构图的过程。
首先,利用与第二实施例中完全相同的方法形成TFT基板,并在TFT基板上形成第二保护膜82和绝缘膜55(见图25A至25D、图7A至7C以及图8A至8D)。
接着,通过喷溅技术形成厚度为40nm至100nm的透明导电薄膜(由ITO制成),然后再利用光刻技术进行构图以形成像素电极101(图26E、图7C以及8D)。
之后,利用与第一实施例中完全相同的方法在第一保护膜81和第二保护膜82内形成接触孔56、62和65(图26F、图7D以及8E)。
然后,利用喷溅技术依次形成具有高熔点且厚度为50nm至200nm的金属膜(如Cr和Mo)以及厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金膜,并且通过在它们上面利用光刻技术进行构图,以形成反射电极31、终端部分连接电极63以及连接电极66和83,从而完成了TFT基板10的制造(图26G、图7E和图8F)。本实施例中采用了第五实施例中所述的反射电极31和各个连接电极66及83的薄膜结构,并且采用了第一实施例中所使用的Al合金材料。
最后,利用与第一实施例中完全相同的方法制造出LCD显示板,从而完成本发明所述反射型LCD的制造。第七实施例以下将参考图27至29H对根据本发明第七实施例所述的半透明反射型LCD进行说明。图27的平面图示出了根据本发明第七个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板10上的一个像素部分的结构。图28A至28E是沿图27中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD的TFT基板10的方法中所采用的工序。图29F、29G和29H也是沿图27中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板10的方法中所采用的工序。在第七实施例中,TFT基板10的结构概念图、其显示板的平面图以及其显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同,故此省略对它们的说明。在第七实施例中显示出了一个例子,在该例中,根据第三实施例所述的TFT基板10用作为第七实施例中所述的半透明反射型LCD中的TFT基板,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E也可被用于第七实施例当中。
如图28A至图29H所示,用于制造具有上述结构的TFT基板10的方法主要由6个工序组成,它包括(1)为栅极41形成金属膜并在栅极41的金属膜上进行构图的工序;(2)为漏极42和源极43形成形成栅极绝缘膜53、a-Si层44a、n+型a-Si层44b以及金属膜,在它们上面进行构图,并且在n+型a-Si层44b和a-Si层44a上进行构图的工序;(3)形成钝化膜54和绝缘膜55,在其上进行构图,并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(4)为像素电极101形成透明导电薄膜,并在像素电极101的导电薄膜上进行构图的工序;(5)在钝化膜54上进行构图的工序;以及(6)为反射电极31形成金属膜、并且在反射电极31的金属膜上进行构图的工序。
首先,利用与第三实施例中完全相同的方法形成TFT基板,并在TFT基板上形成钝化膜54和绝缘膜55(图28A至28E、图7A至7C)。
接着,通过喷溅技术形成厚度为40nm至100nm的透明导电薄膜(由ITO制成),然后再利用光刻技术进行构图以形成像素电极101(图29F和图7C)。
之后,利用与第三实施例中完全相同的方法在钝化膜54中形成接触孔56、62和65(未示出)(见图29G和图7D)。
然后,利用喷溅技术依次形成具有高熔点且厚度为50nm至200nm的金属膜(如Cr和Mo)以及厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金膜,并且通过在它们上面利用光刻技术进行构图,以形成反射电极31、终端部分连接电极63以及连接电极(未示出),从而完成TFT基板10的制造(图29H和图7E)。
第七实施例中采用了第五实施例中所述的反射电极31和各个连接电极66及83的薄膜结构并且采用了第一实施例中所使用的Al合金材料。虽然这里并未示出,但除了n+型a-Si层44b和a-Si层44a被迭放在信号线12下面以外,第七实施例中信号线12和信号线绘制线条64的截面图与图8A至8F中所示的内容相同,从而与前述信号线12具有相同的结构。
最后,利用与第一实施例中完全相同的方法制造出LCD显示板,从而完成本发明所述反射型LCD的制造过程。第八实施例以下将参考图30至32F至32H对根据本发明第八实施例所述的半透明反射型LCD进行说明。图30的平面图示出了根据本发明第八个实施例所述的半透明反射型LCD的TFT基板10上的像素部分的结构。图31A至31E是沿图30中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD的TFT基板的方法中所采用的工序。图32F、32G和32H也是沿图30中的B-B线剖开的截面图,它示出了在用于制造半透明反射型LCD中的TFT基板10的方法中所采用的工序。在第八实施例中,TFT基板10的结构概念图、其显示板的平面图以及其显示板的截面图与第一实施例(图1至图3)中的相同,故此省略对它们的说明。第八实施例中显示出了一个例子,在该例中,根据第一实施例所述的TFT基板10用作为第八实施例中所述的半透明反射型LCD中的TFT基板,它对应于图1中最左侧上的环绕部分的最外侧之上的像素部分。图7A至7E和图8A至8F中所示的结构也可用于第八实施例当中。
如图31A至图32H所示,用于制造具有上述结构的TFT基板10的方法主要由6个工序组成,它包括(1)为栅极41形成金属膜并且在其上进行构图的工序;(2)为漏极42和源极43形成栅极绝缘膜53、a-Si层44a、n+型a-Si层44b以及金属膜,在漏极42的金属膜上和源极的金属膜上进行构图,并在n+型a-Si层44b和a-Si层44a上以及漏极42和源极43上进行构图(沟道形成)的工序;(3)形成钝化膜54和绝缘膜55,在其上进行构图,并且改变绝缘膜55的表面形状的工序;(4)为像素电极101形成透明导电薄膜,并在像素电极101的导电薄膜上进行构图的工序;(5)在钝化膜54上进行构图的工序;以及(5)为反射电极31形成金属膜,并且在反射电极31的金属膜上进行构图的工序。
首先,利用与第四实施例中完全相同的方法形成TFT基板,并在TFT基板上形成钝化膜54和绝缘膜55(图31A至31E、图7A至7C)。
接着,通过喷溅技术形成厚度为40nm至100nm的透明导电薄膜(由ITO制成),然后再利用光刻技术进行构图以形成像素电极101(图32F和图7C)。
之后,利用与第四实施例中相同的方法在钝化膜54中形成接触孔56、62(未示出)和65(未示出)(见图32G和图7D)。
然后,利用喷溅技术依次形成具有高熔点且厚度为50nm至200nm的金属膜(如Cr和Mo)以及厚度为100nm至300nm的Al-Nd合金膜,并且通过在它们上面利用光刻技术进行构图,以形成反射电极31、终端部分连接电极63以及连接电极66(未示出),从而完成TFT基板10的制造(图32H和图7E)。
第八实施例中采用了第五实施例中所述的反射电极31和各个连接电极66及83的薄膜结构并且采用了第一实施例中所使用的Al合金材料。虽然这里并未示出,但除了n+型a-Si层44b和a-Si层44a被迭放在信号线12下面以外,第八实施例中信号线12和信号线绘制线条64的截面图与图8A至8F中所示的内容相同,从而与前述信号线12具有相同的结构。
最后,利用与第一实施例中完全相同的方法制造出LCD显示板,从而完成本发明所述反射型LCD的制造过程。
因此,在该半透明反射型LCD中,与第一至第四实施例中所示的反射型LCD的情况不一样,由于必需形成透明像素电极,虽然利用Al合金作为终端连接电极的材料不能减少感光处理的次数,不必要在终端部分上保留ITO薄膜,因此能够减少上述因ITO薄膜与Al合金膜之间产生原电池反应而造成Al薄膜脱落的危险。另外,无需多说,在第五至第八实施例中,终端部分连接电极也会利用ITO形成。在这种情况下,必须在接触孔形成完之后再进行形成像素电极的处理。
另外,上述各实施例中都示出了一个例子,在此例中,平缓的凸起和凹入部分以及接触孔是利用绝缘膜55同时形成的。但是,如图33至36所示,也可以利用第一绝缘膜111来形成凸起和凹入部分,而利用第二绝缘膜112进行接触孔的形成和平面化。
图33是在第二实施例中独立地使用第一绝缘膜111和第二绝缘膜112的制造方法得到的TFT部分的截面图(即,沿一个像素部分的平面图中的B-B线剖开的截面图)。图34是在第三和第四实施例应用独立地使用第一绝缘膜111和第二绝缘膜112的制造方法时获得到的TFT部分的截面图(即,沿像素部分的平面图之中的B-B线剖开的TFT部分的截面图)。图35是在第六实施例中应用独立地使用第一绝缘膜111和第二绝缘膜112的制造方法时所获得的TFT部分的截面图(即,沿一个像素部分的平面图之中的B-B线剖开的TFT部分的截面图)。图36是在第七和第八实施例中应用单独使用第一绝缘膜111和第二绝缘膜112的制造方法时所得到的TFT部分的截面图(即,沿一个像素部分的平面图中的B-B线剖取的TFT部分的截面图)。
此制造方法在上述各实施例中按照下述方式进行。例如,将厚度为1μm至3μm的感光酚醛清漆(novolac)树脂涂层涂在基板之上,然后利用光刻技术并利用碱性显影液进行构图,从而在显示区域中以不规则的方式形成第一绝缘膜111。作为第一绝缘膜111,既可以采用具有感光特性的树脂也可以采用不具有感光特性的树脂。在采用不具有感光特性的树脂时,其形成工序包括(1)在基板上涂上第一绝缘膜111涂层的工序;(2)在第一绝缘膜111上涂上一层待被用于构图处理的光致抗蚀剂的工序;(3)进行曝光的工序;(4)进行显影的工序;(5)进行蚀刻的工序;以及(6)剥离光致抗蚀剂的工序。另一方面,在采用具有感光特性的树脂时,其形成包括(1)在基板上涂上第一绝缘膜111涂层的工序;(2)进行曝光的工序;以及(3)进行显影的工序。因此,形成光致抗蚀剂和剥离光致抗蚀剂薄膜的工序可被省略。
接下来,通过利用与第一实施例中相同发方法,在第一绝缘膜111上进行改变其表面形状的过程,从而形成平缓的凸起部分。
然后,将厚度为0.3μm至1.5μm的感光酚醛清漆(novolac)树脂涂层涂在基板之上,接着利用光刻技术并利用碱性显影液进行构图并且在200℃至250℃的温度下进行烧焙,从而形成第二绝缘膜112,同时形成一个像素部分接触孔45(未示出),它与形成于源极43的钝化膜54之上的接触孔(未示出)相对应。
在本实施例中,第一绝缘膜111和第二绝缘膜112的材料采用了酚醛清漆(novolac)有机树脂,例如,由日本JSR公司制造的“PC403”。但是,不一定必需使用相同类型的材料以用于第一绝缘膜111和第二绝缘膜112,而是可以使用不同类型的材料。另外,不仅可以单独使用酚醛清漆(novolac)树脂,也可以将无机树脂和有机树脂混合在一起使用,例如,可以采用丙烯酸树脂与聚酰亚胺树脂的混合物、氮化硅膜与丙烯酸树脂的化合物以及氧化硅膜与聚酰亚胺树脂的混合物来形成所需的凸起和凹入部分。
在上述各实施例中还示出了一个例子,在这个例子中,绝缘膜55或第二绝缘膜112中接触孔的形成以及栅极绝缘膜53和钝化膜54中接触孔的形成或者第一保护膜81和第二保护膜82中接触孔的形成都是通过单独的工序而被进行的。但是,通过利用绝缘膜55或第二绝缘膜112作为光掩模,在栅极绝缘膜53上以高选择性进行干蚀刻,就可以将多个照相处理过程减少至1个工序。
另外,在上述各实施例中,各个扫描线终端15、信号线终端16以及公共线路终端18是由在扫描线11形成的同时所形成的终端部分下层金属膜61以及通过终端部分接触孔62与终端部分下层金属膜61相连接的终端部分连接电极63构成的。但是,在第二至第六实施例中,除了没有形成第二保护膜82的情况以外,终端部分下层金属膜61也可在信号线12形成的同时被形成。如果终端部分下层金属膜61是在扫描线11形成的同时被形成的,由于迭加了栅极绝缘膜53,所以与在形成信号线12的同时形成它的情况相比较,终端部分下层金属膜61具有更好的抗断裂性能,因此提高了可靠性。
最后将对本发明中所使用的具有指定数值的数据进行说明。图37示出了纯Al和各种Al合金的斑点腐蚀密度随时间的变化特性。对斑点腐蚀密度中的变化的测试是在采用纯Al、Al-Nd(0.9%原子)合金、Al-Ti(0.2%原子)合金、Al-Cr(0.2%原子)合金、Al-Ta(0.2%原子)合金以及Al-Nb(0.2%原子)合金作为终端部分连接电极中的金属材料的情况下进行的,测试结果表明,在使用纯铝和Al-Nb合金的情况下,当在85℃的高温以及85%的高湿度下经过1000小时的测试时,其斑点腐蚀密度非常高。而在使用Al-Cr合金和Al-Nd合金的情况下,当在上述测试条件下经过200至1000小时的测试时,其斑点腐蚀密度保持恒定(即,达到饱和)。因此,使用Al-Cr合金和Al-Nd合金更好。另外,当与使用纯铝和Al-Nb合金的情况相比较,其斑点腐蚀密度可被减少至一半或更少。
图38示出了Al-Nd合金膜以及Al-Ti膜的斑点腐蚀密度随时间的变化特性。对斑点腐蚀密度中的变化的测试是在采用Al-Nd(0.9%原子)合金(带有树脂涂层)、Al-Nd(0.9%原子)合金(没有树脂涂层)、Al-Ti(0.2%原子)合金(带有树脂涂层)以及Al-Ti(0.2%原子)合金(没有树脂涂层)作为终端部分连接电极中的金属材料的情况下进行的,测试结果表明,通过提供树脂涂层,可以提高抗腐蚀性能。
在使用带有树脂涂层的Al-Nd合金的情况下,当在85℃的高温以及85%的高湿度下经过2000小时的测试时,其中不发生斑点腐蚀。当没有提供树脂涂层时,由于斑点腐蚀的直径约为10μm至70μm,所以通过在Al-Nd合金上涂以树脂,就可以显著提高可靠性。
看起来,斑点腐蚀是由于因离子产生的从Al到氢氧化铝(Al(OH)3)或氧化铝(Al2O3)的化学变化而造成的。
因此,通过采用Al合金和Nd、Ti、Cr和Ta中的任何一种或者Al合金和多种这些元素作为终端部分连接电极的材料,就可提高终端部分上的接头之中的可靠性。当在Al合金中只加入Nd时,合金中最好含有0.9%原子或更多的Nd。当在Al合金中加入其它元素时,合金中所含有的其它元素的总量最好为2%原子或更多。
因此,在根据本发明所述的反射型LCD或半透明反射型LCD中,由于反射电极和终端部分连接电极的至少一个连接部分,在铝合金主要含有Al或者Al与包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素构成合金的任何一种情况下,都主要是由Al和Nd合金、Al和Ti合金、Al和Cr合金或Al和Ta合金组成的,所以在合金主要含有Al的情况下、在合金含有2%原子或更多的上述各种元素的情况下,或在合金含有0.9%原子或更多的Nd的情况下,终端部分中接头的可靠性都可得到保证,而且制造TFT的工序数目也可得到减少。
显然,本发明并不仅限于上述各实施例,可以对其进行各种变换和修改而不脱离本发明的范围和精神。例如,在上述各实施例中采用了反向交错型TFT作为开关元件,但是,也可以采用正向交错型TFT。另外,不仅可以采用交错型TFT,也可以采用共面型TFT。还可以采用多晶硅(p-Si)TFT。作为开关元件,除了TFT以外,还可以采用MIM(金属绝缘体金属)。另外,作为含有开关元件和对置基板的基板,除了玻璃基板以外,还可以采用其它的基板,例如,塑料基板、陶瓷基板、半导体基板(在半透明反射型LCD的情况下除外),或类似基板。
权利要求
1.一种用于制造作为反射型液晶显示器(LCD)使用的液晶显示器的方法,这种LCD含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被按照相互面对的方式放置,在所述一对基板之间注入有液晶,它能够反射从其上没有形成所述反射电极的另一基板所发出的入射光,所述方法的特征在于,包括同时形成所述反射电极以及在终端部分中形成的终端部分连接电极的过程,这两个电极都由主要含有Al并且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成,或者是由具有高熔点的金属以及主要含有Al并迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中并具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
2.如权利要求1所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,待被添加入的所述主要含有Al的合金之中的一种或多种元素包括Nd(钕)、Ti(钛)、Cr(铬)和Ta(钽)中的任一种,或者是至少从主要包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素所组成的组中所选择出来的一组元素。
3.如权利要求2所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,待被添加到所述合金之中的多个所述元素占所述合金总量的2%或以上。
4.如权利要求3所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,所述合金中含有0.9%原子或更多的所述Nd。
5.如权利要求1所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述终端部分连接电极与一外部驱动电路相连接的连接部分上涂覆树脂。
6.如权利要求1所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成栅极绝缘膜,然后在与所述栅极相面对的位置上形成半导体层的工序;形成源极、漏极以及信号线的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在所述钝化膜上形成绝缘膜,并且通过改变各个指定区域的曝光量的积分值而在所述源极上的所述绝缘膜中形成多个接触孔,同时在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在所述源极上方的所述钝化膜中以及所述终端部分下层金属膜中形成多个接触孔的工序;以及同时形成待与所述源极连接的所述反射电极以及待与所述终端部分下层金属膜连接的所述终端部分连接电极的工序,这两个电极都由主要含有Al的合金制成,或者由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成且迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
7.如权利要求1所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于还包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在所述透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成完一信号线和所述半导体层之后,利用一种光致抗蚀剂形成源极和漏极,所述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在所述钝化膜上形成第一绝缘膜,并在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在所述源极上的所述第二绝缘膜上形成多个接触孔,同时至少除掉所述终端部分下层金属膜上的所述第二绝缘膜的工序;在所述源极中以及所述终端部分下层金属膜上的所述钝化膜中形成多个接触孔的工序;形成待与所述源极连接的所述反射电极以及待与所述终端部分下层金属膜连接的所述终端部分连接电极的工序,这两个电极都由主要含有Al的合金制成,或者由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成且迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
8.如权利要求6所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于在所述第一绝缘膜或所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序以及在所述钝化膜或所述保护膜中形成接触孔的工序两者是通过一次蚀刻处理完成的。
9.一种用于制造作为半透明反射型LCD使用的液晶显示器的方法,这种LCD含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被按照相互面对的方式放置,在所述一对基板之间注入有液晶层,它能够反射从其上没有形成所述反射电极的另一基板所发出的入射光,该LCD还含有像素电极,从其中一个基板的一侧进入的入射光将穿过此像素电极,所述方法的特征在于包括同时形成所述反射电极以及待在终端部分中形成的终端部分连接电极的工序,这两个电极都是由具有高熔点的金属以及主要含有Al并具有优良的抗斑点腐蚀特性且形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之中的合金制成。
10.如权利要求9所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,待被添加入所述主要含有Al的合金之中的一种或多种元素包括Nd(钕)、Ti(钛)、Cr(铬)和Ta(钽)中的任一种,或者是至少从主要包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素所组成的组中所选择出来的一组元素。
11.如权利要求10所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,待被添加到所述合金之中的多个所述元素占所述合金总量的2%或以上。
12.如权利要求11所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于所述合金中含有0.9%原子或更多的所述Nd。
13.如权利要求9所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述终端部分连接电极与一外部驱动电路相连接的连接部分上涂覆树脂。
14.如权利要求9所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成栅极绝缘膜然后在与所述栅极相对的位置上形成半导体层的工序;形成源极、漏极以及信号线的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在所述钝化膜上形成绝缘膜,并且通过改变各个指定区域的曝光量的积分值而在所述源极上的所述绝缘膜中形成多个接触孔,同时在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在所述源极上方的所述钝化膜中以及所述终端部分下层金属膜中形成多个接触孔的工序;形成由透明导电薄膜制成的像素电极的工序;以及同时形成待与所述源极连接的所述反射电极以及要与所述终端部分下层金属膜连接的所述终端部分连接电极的工序,这两个电极都是由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之上的一个层中的合金制成。
15.如权利要求9所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,还包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在所述透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成完信号线和半导体层之后,利用一种光致抗蚀剂形成源极和漏极,所述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后在所述钝化膜上形成第一绝缘膜,并在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在所述源极上的所述第二绝缘膜上形成多个接触孔,同时至少除掉所述终端部分下层金属膜上的所述第二绝缘膜的工序;形成由透明导电薄膜制成的像素电极的工序;在所述源极中以及所述终端部分下层金属膜上的所述钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及形成待与所述源极和所述像素电极连接的所述反射电极以及待与所述终端部分下层金属膜连接的所述终端部分连接电极的工序,这两个电极都是由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
16.如权利要求14所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于在所述第一绝缘膜或所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序以及在所述钝化膜或所述保护膜中形成接触孔的工序两者是通过一次蚀刻处理完成的。
17.一种用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,包括以下工序按照顺序在透明绝缘基板上依次形成金属层、栅极绝缘膜以及半导体层,并且利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成由栅极、与所述栅极具有相同形状的所述栅极绝缘膜和半导体层组成的夹层薄膜以及信号线和终端部分下层金属膜的工序,所述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成保护膜之后,形成信号线的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在半导体层和第二绝缘膜中位于信号线附近的相互面对的位置上形成多个接触孔,并且同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工序;在所述半导体层和所述终端部分下层金属膜上的保护膜中的相互面对的位置上形成多个接触孔的工序;通过形成于所述保护膜之中的所述接触孔将五价元素掺杂入所述半导体层以形成源极区和漏极区的工序;以及整体形成源极和待与所述源极区连接的反射电极及待与所述漏极区连接的漏极以及将漏极与信号线连接在一起的连接电极的工序,所有上述电极都由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al并形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
18.如权利要求17所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述反射电极的工艺,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
19.如权利要求17所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一和第二绝缘膜的形成工艺中,在所述第一绝缘膜中形成凸起和凹入部分的工艺以及在所述第二绝缘膜中形成接触孔的工艺两者是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而被同时进行的。
20.如权利要求17所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一绝缘膜或所述第二绝缘膜中形成接触孔的工艺以及在所述钝化膜或所述保护膜中形成所述接触孔的工艺两者是通过一次蚀刻处理完成的。
21.一种用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,包括按照顺序在一透明绝缘基板上依次形成金属层、栅极绝缘膜以及半导体层,并且利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成由栅极、与所述栅极具有相同形状的所述栅极绝缘膜和半导体层组成的夹层薄膜以及信号线和终端部分下层金属膜的工艺,所述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成保护膜之后,形成信号线的工艺;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工艺;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在半导体层和第二绝缘膜中位于信号线附近的相互面对的位置上形成多个接触孔,并且同时至少除掉终端部分下层金属膜上的第二绝缘膜的工艺;形成由透明导电薄膜制成的像素电极的工艺;在所述半导体层和所述终端部分下层金属膜上的所述保护膜中的相互面对的位置上形成多个接触孔的工艺;通过形成于所述保护膜之中的所述接触孔将五价元素掺杂入所述半导体层以形成源极区和漏极区的工艺;以及整体形成待与所述源极区连接的源极、待与所述像素电极连接的反射电极、待与所述漏极区连接的漏极以及将漏极与信号线连接在一起的连接电极的工艺,所有上述电极都由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al并形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
22.如权利要求21所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述反射电极的工序,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
23.如权利要求21所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述像素电极的工序,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
24.如权利要求21所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一和第二绝缘膜的形成工序中,在所述第一绝缘膜中形成凸起和凹入部分的工序以及在所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序两者是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而被同时进行的。
25.如权利要求21所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一绝缘膜或所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序以及在所述钝化膜或所述保护膜中形成所述接触孔的工序两者是通过一次蚀刻处理完成的。
26.一种用于制造液晶显示器的方法,其特征在于包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的过程;按照顺序在所述透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,并且在形成源极、漏极以及信号线之后利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成半导体层的过程,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后再形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的过程;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在所述源极上的所述第二绝缘膜中形成多个接触孔,同时至少除掉所述终端部分下层金属膜上的所述第二绝缘膜的过程;在所述源极上方的钝化膜中以及所述终端部分下层金属膜中形成多个接触孔的过程;以及同时形成待与所述源极连接的反射电极的过程,该反射电极由主要含有Al的合金制成,或者同时由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al且形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之上的合金制成。
27.如权利要求25所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述反射电极的过程,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
28.如权利要求25所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述像素电极的过程,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
29.如权利要求25所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一和第二绝缘膜的形成工序中,在所述第一绝缘膜中形成凸起和凹入部分的工序以及在所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序两者是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而被同时进行的。
30.如权利要求25所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一绝缘膜或所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序以及在所述钝化膜或所述保护膜中形成所述接触孔的工序两者是通过一次蚀刻处理完成的。
31.一种用于制造液晶显示器的方法,其特征在于包括在透明绝缘基板上形成栅极、扫描线以及终端部分下层金属膜的工序;按照顺序在所述透明绝缘基板上依次形成栅极绝缘膜、半导体层以及金属层,以及在形成源极、漏极以及信号线之后利用含有多个区域的光致抗蚀剂形成半导体层的工序,上述光致抗蚀剂含有多个具有不同厚度的区域,这些不同的厚度是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而形成的;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成钝化膜,然后再形成第一绝缘膜并且在显示区域中形成多个凸起和凹入部分的工序;在所述透明绝缘基板的整个表面上形成第二绝缘膜并且在所述源极上的所述第二绝缘膜中形成多个接触孔,同时至少除掉所述终端部分下层金属膜上的所述第二绝缘膜的工序;形成由透明导电薄膜制成的像素电极的工序;在所述源极以及所述终端部分下层金属膜上方的所述钝化膜中形成多个接触孔的工序;以及形成所述源极和待与所述反射电极连接的所述反射电极的工序,这些电极都同时由一种具有高熔点的金属以及一种主要含有Al且形成和迭加在所述具有高熔点的金属层之上的层中的合金制成。
32.如权利要求31所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述反射电极两者的工序,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
33.如权利要求31所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于它还包括同时形成所述终端部分连接电极以及所述像素电极两者的工序,所述终端部分连接电极被形成于终端部分之上,并且与所述终端部分下层金属膜相连接。
34.如权利要求31所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一和第二绝缘膜的形成工序中,在所述第一绝缘膜中形成凸起和凹入部分的工序以及在所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序两者是通过改变各指定区域的曝光量的积分值而被同时进行的。
35.如权利要求31所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于,在所述第一绝缘膜或所述第二绝缘膜中形成接触孔的工序以及在所述钝化膜或所述保护膜中形成所述接触孔的工序两者是通过一次蚀刻处理完成的。
36.一种用作反射型液晶显示器的液晶显示器,这种显示器含有反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被按照相互面对的方式放置,在所述一对基板之间注入有液晶,它能够反射从其上没有形成所述反射电极的另一基板所发出的入射光,这种液晶显示器的特征在于,所述反射电极和终端部分上所形成的终端部分连接电极都由主要含有Al并且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成,或者是由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成和迭加在具有高熔点的所述金属层之上的层中且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
37.如权利要求36所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于待被添加入所述主要含有Al的合金之中的一种或多种元素包括Nd、Ti、Cr和Ta中的任一种,或者是至少从主要包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素所组成的组中所选择出来的一组元素。
38.如权利要求37所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于要被添加到所述合金之中的多个所述元素占所述合金总量的2%或以上。
39.如权利要求41至37所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于所述合金中含有0.9%原子或更多的所述Nd。
40.一种用于制造用作半透射反射型液晶显示器的液晶显示器的方法,这种液晶显示器含有一个反射电极,它形成于一对基板中的一个基板之上,这对基板被按照相互面对的方式放置,在所述一对基板之间注入有液晶,它能够反射从其上没有形成反射电极的另一基板所发出的入射光,该液晶显示器还含有像素电极,从其中一个基板的一侧进入的入射光将穿过此像素电极,这种液晶显示器的特征在于,所述反射电极和终端部分上所形成的终端部分连接电极都由具有高熔点的金属以及主要含有Al并形成和迭加在具有高熔点的所述金属层之上的层中且具有优良的抗斑点腐蚀特性的合金制成。
41.如权利要求40所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于要被添加入所述主要含有Al的合金之中的一种或多种元素包括Nd、Ti、Cr和Ta中的任一种,或者是至少从主要包括Nd、Ti、Cr和Ta在内的多种元素所组成的组中所选择出来的一组元素。
42.如权利要求41所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于待被添加到所述合金之中的多个所述元素占所述合金总量的2%或以上。
43.如权利要求41至22所述的用于制造液晶显示器的方法,其特征在于所述合金中含有0.9%原子或更多的所述Nd。
全文摘要
本发明提供了一种用于制造反射型液晶显示器的方法,它能够减少反射型液晶显示器中所使用的薄膜晶体管的制造工序的数目。在这种液晶显示器中,待与薄膜晶体管的源极连接的反射电极以及待与终端部分下层金属膜连接的终端部分连接电极被同时形成在含有多个凸起和凹入部分的有机绝缘膜上。作为反射电极和终端部分下层金属膜的材料,本发明采用了含有0.9%原子或更多Nd的Al-Nd(铝-钕)合金,它具有优良的抗腐蚀特性。
文档编号G02F1/1343GK1479138SQ02132130
公开日2004年3月3日 申请日期2002年8月30日 优先权日2002年8月30日
发明者前田明寿, 安田亨宁, 田中宏明, 城户秀作, 作, 宁, 明 申请人:Nec液晶技术株式会社
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