Tft阵列衬底及其制造方法、以及使用该衬底的显示装置的制作方法

专利名称：Tft阵列衬底及其制造方法、以及使用该衬底的显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及TFT阵列衬底及其制造方法、以及使用该衬底的显示 装置.
背景技术：
在使用液晶的显示(display )用光电元件中，有单纯矩阵(matrix) 型液晶显示装置和使用开关(switching)元件的有源矩阵(active matrix)型液晶显示装置.特别是，在有源矩阵型液晶显示装置中使用 TFT (TFT: Thin Film Transistor薄膜晶体管)-LCD,便携性、显 示质量良好，所以，广泛地应用在笔记本电脑(notebook computer) 等中。在TFT - LCD中，通常在该TFT阵列衬底和对置衬底之间夹持 有液晶层.在TFT阵列衬底上以阵列状形成TFT.在TFT阵列衬底 和对置衬底的外側分别设置偏光板。并且，在另一側设置背光源(back light).
为降低显示装置的制造成本，TFT阵列衬底的制造成本的降低也 是一大课题.提出如下技术(专利文献l、 2):通过减少TFT阵列衬 底制造工艺的光刻工艺(Photolithography process )的次数来简化制造 工艺.
在专利文献l中公开了由5次光刻工艺形成TFT阵列衬底的有源 矩阵型液晶显示装置的制造方法，在专利文献2中公开了由4次或5 次光刻工艺形成TFT阵列衬底的有源矩阵型液晶显示装置的制造方 法，
在图11中示出专利文献l中公开的现有例的TFT衬底的平面困， 在困12-14中示出其主要部分的剖面困.图12是沿困11的Z-Z，剖 开的剖面图.困13和图14示意性示出分别设置在显示区域外側的TCP (Tape Carrier Package:带栽封装)的端子部的剖面结构.TCP从栅 极(gate)布线、源极(source)布线、辅助电容布线以及对置衬底的 共同电极的信号电位源分别向栅极布线、源极布线、辅助电容布线和 共同电极提供信号电位.
对于现有例的TFT村底来说，如图12所示，以袭盖设置在衬底 110上的栅电极1、栅电极1上的栅极绝缘膜3、栅极绝缘膜3上的半 导体层23的方式形成源电极7以及漏电极6，并且，包括具有到达漏 电极6的像素接触孔9的层间绝缘膜8、层间绝缘膜8上的透明导电膜 11.半导体层23具有半导体有源膜4和欧姆接触(ohmic contact )膜5.
栅电极1是栅极布线21的一部分,或者是从栅极布线21分支并成 为与各TFT连接的端子的电极.此外，辅助电容布线20的一部分以与 透明导电膜ll重叠(overlap)的方式配置，形成辅助电容.
在专利文献l记栽的TFT衬底中，源极布线22和源电极7在显示 部内不跨过半导体层23的台阶差，因此，不会产生由半导体层23的 台阶差引起的源极布线22和源电极7的断线.并且，在透明导电膜ll 的周围附近存在半导体层23.但是，透明导电膜11与半导体层23、 以及透明导电膜11与源极布线22被层间绝缘膜8隔离.由此，不会 造成半导体层23以及源极布线22的困形(pattern)不良.因此，可 以防止源极布线22和透明导电膜11之间的单纯的短路、或者在光照 射下使半导体有源膜4低电阻化时发生短路.
但是，在专利文献1中记栽的TFT阵列衬底中，在源极布线22 使用Al膜的情况下，由于加热而在Al膜表面形成微小突起(小丘 (Hillock))，从而产生层间绝缘不良的问趙.并且，可在源极布线 22和透明导电膜11之间形成氣化层，在源极布线22和透明导电膜11 的连接部上接触电阻变高，产生显示不良的问题.
并且，在源极布线22的金属薄膜材料以单层使用Al膜的情况下， 在与源极布线22电连接的半导体层23的连接部上引起Al和Si的相互 扩散，接触电阻变高，从而产生显示不良的问题.
在专利文献2中公开了以下结构为了谋求像素电极和漏电极的 接触电阻的极小化等，将栅极布线或栅电极作成由Al或Al合金构成 的笫一层和在A1或A1合金中添加N、 C、 O中的至少一种杂质的笫二 层构成的叠层结构，并且，将形成源电极、源极布线以及漏电极的第 二金属薄膜作成Mo合金的单层或Al合金与Mo合金的叠层结构.在 专利文献3中，作为防止由小丘造成的层间绝缘不良、并且在A1膜的 下层也形成高熔点金属防止与半导体层23接触不良的方法，公开了在 Al膜的上层形成Cr或Mo这样的髙熔点金属的方法.
此外，在专利文献4中公开了在同一层上形成源极信号线、源电 极、漏电极、透射像素电极的技术.由此，可以防止接触不良. 专利文献l 特开平10-268353号公报 专利文献2 特开2005 - 62802号公报段落号0027 专利文献3 特开2000 - 284326号公报 专利文献4 特开2000 - 258802号公报
在专利文献2记栽的TFT阵列村底中，栅极布线等笫一金属薄膜 的材料需要是两种以上.此外，在专利文献3记栽的TFT阵列衬底中， 源极布线材料需要是两种以上(Al与Cr或Mo这样的高熔点金属). 因此，由于成膜、刻蚀(etching)等制造步緣的增加而不可避免地增 加成本.并且，在专利文献3中，由于源极布线是三层结构，所以， 加工后的剖面形状的控制是困难的，导致成品率降低等问题.
在专利文献4记栽的TFT阵列衬底中，源极信号线、源电极、漏
电极、透射像素电极由透明导电膜和金属膜构成.因此，需要两种以 上的材料，由于成膜、刻蚀等制造步骤的增加，导致增加成本.并且， 由于在源极信号线与透射像素电极之间没有层间绝缘膜，所以，源极 信号线与透射像素电极容易短路(short)，存在由于点亮不良而导致 成品率降低等问题.
另一方面，专利文献1记栽的TFT阵列衬底使用低电阻的Ag膜 作为源极布线22的金属薄膜的布线材料.但是，通常Ag的耐等离子 体(plasma)性较低，在形成接触孔时，存在接触孔内的Ag消失的问 题.

发明内容
本发明是鉴于所述背景技术而提出的，其目的在于提供一种显示 质量优良、生产率较高的显示装置.
本发明的TFT阵列衬底包括设置在衬底上的栅电极；形成在所 述栅电极上的栅极绝緣膜；半导体层，形成在所述栅极绝缘膜上，配 置在所述栅电极的对面；由形成在所述半导体层上的透明导电膜构成 的源电极以及漏电极；像素电极，从所述漏电极延伸设置，由所述透 明导电膜构成；层间绝缘膜，形成在所述像素电极、所述源电极以及 所述漏电极上，具有到达所述源电极的接触孔；源极布线，由形成
所述层间绝缘膜上的源极布线构成，通过所述接触孔与所述源电极连 接.
按照本发明，可以提供一种显示质重优良、生产率较高的显示装置.


图1是示出本发明的实施方式的TFT阵列衬底的结构的平面图. 困2是示出本发明的实施方式1的TFT阵列衬底的像素结构的平 面困.
困3是示出本发明的实施方式1的TFT阵列衬底的像素结构的剖 面困.
图4是示出本发明的实施方式1的TFT阵列衬底的制造步骤的流 程困.
图5是示出本发明的实施方式1的栅极端子部的结构的剖面图. 图6是示出本发明的实施方式1的源极端子部的结构的剖面困. 困7是示出本发明的实施方式1的另一栅极端子部的结构的剖面图.
图8是示出本发明的实施方式1的另一源极端子部的结构的剖面图.
图9是示出本发明的实施方式2的TFT阵列衬底的结构的平面困.
图IO是示出本发明的实施方式2的TFT阵列衬底的结构的剖面图.
困11是示出现有的液晶显示装置用TFT阵列衬底的结构的平面图。
困12是示出现有的TFT阵列衬底的结构的剖面图。
图13是示出现有的液晶显示装置用TFT阵列衬底的栅极端子部的
剖面困。 -
图14是示出现有的液晶显示装置用TFT阵列衬底的源极端子部的 剖面图，
具体实施例方式
以下，说明可应用本发明的实施方式.以下的说明是本发明的实 施方式，本发明不限于以下的实施方式. 实施方式l
首先，使用困1对应用本发明的TFT阵列衬底的有源矩阵型显示 装置进行说明.困1是表示显示装置中所使用的TFT村底的结构的平 面困.对于本发明的显示装置来说，以液晶显示装置为例进行说明， 但是，仅仅是示例性的例子，也可以使用有机EL显示装置等平面型显 示装置(平板显示器(Flat Panel display))等，
本发明的显示装置具有衬底110.例如，衬底110是TFT阵列衬 底.在衬底110上，以包围显示区域lll的方式设置框架区域112.在 该显示区域lll中形成多个槺极布线(扫描信号线)21和多个源极布 线(显示信号线)22.平行地设置多个栅极布线21.同样，平行地设 置多个源极布线22.以相互交叉的方式形成栅极布线21和源极布线 22.栅极布线21和源极布线22正交.并且，由相邻的栅极布线21和 源极布线22包围的区域成为像素117.因此，在衬底110中，像素117 排列成矩阵状.
并且，在衬底110的框架区域112中，设置扫描信号驱动电路115 和显示信号驱动电路116.栅极布线21从显示区域111延伸设置到框 架区域112.栅极布线21在衬底110的端部与扫描信号驱动电路115 连接.源极布线22也同样地从显示区域111延伸设置到框架区域112. 源极布线22在衬底110的端部与显示信号驱动电路116连接.在扫描 信号驱动电路115的附近连接外部布线118.在扫描信号驱动电路116 的附近连接外部布线119,例如，外部布线118、 119是FPC (Flexible Printed Circuit:软性印刷电路)等的布线村底.
通过外部布线118、 119，将来自外部的各种信号提供给扫描信号 驱动电路115以及显示信号驱动电路116.扫描信号驱动电路115根据 来自外部的控制信号，将栅极信号(扫描信号)提供给栅极布线21. 根据该栅极信号，依次选择栅极布线21.显示信号驱动电路U6根据 来自外部的控制信号或显示数据，将显示信号提供给源极布线22.由 此，可以将与显示数据对应的显示电压提供给各像素117.
在像素117内至少形成一个TFT120.TFT120配置在源极布线22 与栅极布线21的交叉点附近。例如，TFT120向像素电极提供显示电
压.即，根据来自栅极布线21的栅极信号，作为开关元件的TFT120 导通.由此，从源极布线22向与TFT的漏电极连接的像素施加显示电 压.并且，在像素电极与对置电极之间产生与显示电压对应的电场. 并且，在衬底110的表面形成取向膜(未图示).
并且，在衬底110上对置地配置对置衬底.对置衬底例如是滤色 片(color filter)衬底，配置在可视側.在对置衬底上形成滤色片、黑 底(black matrix) (BM)、对置电极以及取向膜等.此外，也有对 置电极配置在衬底110側的情况.并且，在衬底110和对置衬底之间 夹持液晶层.即，在衬底110和对置衬底之间注入液晶.并且，在衬 底110和对置衬底的外側的面设置偏光板和相位差板等.并且，在液 晶显示面板的可视側的相反側设置背光单元等.
利用像素电极和对置电极之间的电场驱动液晶，即，衬底间的液 晶的取向方向改变.由此，通过液晶层的光的偏振状态改变.即，对 于通过偏光板并成为直线偏振光的光来说，偏振状态因液晶层而改 变.具体地说，来自背光单元的光因阵列村底側的偏光板而成为直线 偏振光.并且，该直线偏振光通过液晶层，从而改变偏振状态.
因此，根据偏振状态，通过对置衬底側的偏光板的光量改变。即， 从背光单元透过液晶显示面板的透射光中的通过可视倒的偏光板的光 的光量改变。液晶的取向方向因所施加的显示电压而改变.因此，控 制显示电压，由此，可使通过可视側的偏光板的光量改变.即，可按 照每个像素改变显示电压，由此，显示所希望的图像.
然后，使用困2和图3说明衬底110上的TFT 120的结构。图2 是表示本发明的实施方式1的TFT阵列衬底主要部分的结构的平面 困，图3是表示图2的TFT阵列衬底的X-X，部的剖面困.
在衬底110上平行地设置多个栅极布线21.并且，平行地设置多 个源极布线22.以彼此交叉的方式形成栅极布线21和源极布线22, 栅极布线21和源极布线22正交.并且，由相邻的栅极布线21和源极 布线22包围的区域形成像素电极lla,
栅极布线21连接到栅电极1上.在与邻接的栅极布线21之间配置 辅助电容布线20.辅助电容布线20与栅极布线21平行地形成.并且， 辅助电容布线20与像素电极lla对置，由此，形成辅助电容.在栅极 布线21和源极布线22的交叉点附近，形成作为开关元件的TFT 120,
TFT 120具有由半导体有源膜4以及欧姆接触膜5构成的半导体层23, 半导体层23形成在栅电极1上.并且，在半导体层23上，形成漏电 极llc和源电极lib.在源电极lib和漏电极lie上形成层间绝缘膜8. 在层间绝缘膜8上形成源极布线22.并且，在层间绝缘膜8上形成到 达源电极lib的源电极接触孔27.源电极lib和源极布线22通过该源 电极接触孔27电连接.像素电极lla从漏电极llc开始延伸.即，一 体地形成漏电极lie和像素电极lla.
然后，使用困4说明TFT 120的制造方法，困4是本实施方式的 制造步骤闺.在本实施方式中，通过5次光刻工艺制造TFT阵列衬底.
(A) 笫一次光刻工艺
首先，(a)对玻璃衬底等衬底IIO进行纯水清洗.此时，也可以 使用热碟酸代替纯水进行清洗.然后，(b)在衬底110上形成用于形 成栅电极l、源极布线21以及辅助电容布线20的笫一金属薄膜.(c) 为了对第一金属薄膜进行构困，进行第一次照相制版.具体地说，对 抗蚀剂(resist)进行涂敷、舉光、显影，从而形成抗蚀困形.优选使 用电阻率较低的Al、 Mo、 Cr或以这些金属为主要成分的合金作为第 一金属薄膜.在本实施方式中，可使用在Al中添加有OJmoP/。的Nd 后的AlNd合金.例如，可以由公知的使用Ar气的DC磁控管溅射 (Magnetron sputtering)法形成膜厚为200nm的AlNd膜.之后，(d) 使用公知的包含砩酸+硝酸的溶液对AlNd膜进行湿法刻蚀.并且，(e) 剥离抗蚀图，进行纯水清洗.由此，形成栅电极l、栅极布线21以及 辅助电容布线20.
(B) 笫二次光刻工艺
然后，(f)依次形成由氮化硅(SiN)构成的第一绝缘膜、由非晶 珪(amorphous silicon)构成的半导体有源膜4、由添加杂质后的n+ 非晶硅构成的欧姆接触膜5 . (g)为了对半导体有源膜4和欧姆接触 膜5进行构图，进行第二次的照相制版.此时，包括形成薄膜晶体管 的部分，并且，以比在后述工艺中形成的源极布线22以及漏电极lie 的图形大并且连续的形状来形成.作为本实施方式，使用化学汽相淀 积(CVD )法依次形成400nm厚度的SiN膜作为笫一绝缘膜，形成150nm 厚度的非晶硅膜作为半导体有源膜4,形成30nm厚度的添加有磷(P) 作为杂质的n+非晶硅膜作为欧姆接触膜5.之后，(h)利用使用了公
知的象类气体的干法刻蚀法对半导体有源膜4和欧姆接触膜5进行刻 蚀.之后，(i)剥离抗蚀图，进行纯水清洗.由此，形成由半导体有 源膜4和欧姆接触膜5构成的半导体层23，作为半导体困形.并且， 笫一绝缘膜为栅极绝缘膜3.在这种情况下，也可在成膜后添加杂质.
(C) 笫三次光刻工艺
然后，(j)形成透明导电膜11 . (k)为了对透明导电膜11进 行构困，进行第三次照相制板.形成漏电极llc、像素电极lla以及源 电极llb.并且，在此步骤中，也同时形成用于对栅极布线21提供信 号的栅极端子焊盘(pad)和用于对源极布线22提供信号的源极端子 焊盘.作为本实施方式，使用混合有氣化铟(ln203)和氣化锡(Sn02) 的ITO膜作为透明导电膜11.由公知的使用Ar气的栽射法形成膜厚 lOOnm的透明导电膜ll.并且，(I)使用公知的包含盐酸+硝酸的溶 液进行湿法刻蚀.由此，形成漏电极llc、像素电极lla、源电极llb、 栅极端子焊盘以及源极端子焊盘.栅极端子焊盘以及源极端子伴盘的 结构后述.并且，(m)使用公知的氣类气体，对源电极llb以及漏电 极llc之间的欧姆接触膜5进行干法刻蚀.接下来，(n)剥离抗蚀困 形，进行纯水清洗。由此，形成源电极llb、漏电极llc、像素电极lla、 TFT沟道部26、栅极端子烀盘以及源极端子焊盘。
如上所述，将透明导电膜ll作成ITO膜.在这种情况下，可以使 用非晶ITO膜.此外，透明导电膜11也可以使用氣化铟膜、氧化锡膜、 氧化锌膜，并且，也可以使用混合氧化铟和氧化锌后的IZO膜或者混 合有氣化铟、氣化锡和氣化锌的ITZO膜.这些透明导电膜ll能够以 作为弱酸的草酸进行刻蚀.因此，在刻蚀透明导电膜ll时，不会腐蚀 其他的布线以及电极，所以，可以提高成品率.
(D) 笫四次光刻工艺
然后，(o)为了形成层间绝缘膜8，形成由SiN构成的第二绝缘 膜.作为本实施方式，使用化学汽相淀积(CVD)法形成300nm厚度 的氮化硅SiN膜作为笫二绝缘膜.并且，(p)进行笫四次照相制板. 之后，(q)使用公知的氣类气体进行干法刻蚀，此时，在笫二绝缘膜 中，形成贯通到源电极llb表面的源电极接触孔27.之后，(r)剥离 抗蚀困，进行纯水清洗.由此，形成具有源电极接触孔27的层间绝缘 膜8,
(E)笫五次光刻工艺
然后，(s)形成第二金属薄膜.作为第二金属薄膜，优选使用 Al或Al合金.也可以使用Cr或Cr合金、Mo或Mo合金.作为本实 施方式，可以由公知的使用Ar气的溅射法形成200nm厚度的在Al中 添加有2mol。/。Ni后的AlNi合金膜.
然后，(t)为了对笫二金属薄膜进行构困，进行笫五次照相制版. 然后，(u)使用公知的包含磷酸+硝酸的溶液进行湿法刻蚀.之后， (v)剥离抗蚀困，对第二金属薄膜进行构困.
由此，形成和通过源电极接触孔27与源电极llb电连接的源极布 线22同一层的导电膜19 (参照困5、困6),即，由笫二金属薄膜形 成导电膜19.并且，在第五次光刻工艺(E)中，形成源极端子焊盘困 形28和栅极端子伴盘困形29 (参照困5、闺6).具体地说，如困5 所示，由导电膜19形成通过栅极端子部接触孔31与栅极布线21连接 的栅极端子伴盘困形29.困5是表示用于将信号输入栅极布线21的栅 极端子部结构的剖面围，并且，如困6所示，由导电膜19形成通过源 极端子部接触孔32与源极端子伴盘18连接的源极端子姅盘困形28. 并且，源极端子伴盘困形28从源极布线22延伸设里.困6是表示用 于将信号输入到源极布线22的源极端子部结构的剖面困.栅极端子部 和源极端子部配置在框架区域112中.
如图5所示，栅极端子焊盘图形29通过设置在层间绝缘膜8上的 接触孔33与由透明导电膜11构成的栅极端子伴盘14连接.并且，栅 极端子焊盘困形29通过设置在层间绝缘膜8和栅极绝缘膜3上的栅极 端子部接触孔31与栅极布线21连接(参照困5).因此，槺极布线21 和栅极端子焊盘14通过栅极端子伴盘困形29进行电连接.并且，源 极端子姅盘困形28通过设置在层间绝缘膜8上的源极端子部接触孔32 与源极端子烀盘18连接(参照困6).在这种情况下，通过由透明导 电膜ll构成的端子伴盘，将栅极信号、源极信号分别提供给栅极布线 21和源极布线22,并且，在笫四次光刻工艺(D)中，形成设置在栅 极端子部以及源极端子部上的各接触孔.
以往，在源极布线、源电极以及漏电极使用A1膜或A1合金膜的 情况下，需要A1膜或Al合金膜的下层和上层分别使用Cr或Mo这样 的高熔点金属.由此，可以防止A1膜中的Al和欧姆接触腹中的Si之
间的相互扩散，可得到良好的接触特性.但是，如上所述，需要层叠
A1膜或A1合金膜，存在增加制造步骤的问題.
根据本发明，由像素电极lla中所使用的透明导电膜ll (例如， I TO膜)形成源电板llb和漏电极llc.因此，在欧姆接触膜5和源 极布线(AlNi) 22之间夹持透明导电膜11.由此，不层叠Al膜.其结 果是，不增加如上所述层叠的制造步骤即可防止Al和Si的彼此扩散 导致的电接触特性的恶化，
此外，以往是以Al或Al合金膜(下层)、ITO膜(上层)的顺 序直接叠层的结构，在接触部形成AIO,成为问题.在本发明中，ITO 膜成为下层，Al或Al合金成为上层.由此，可大幅度地提髙Al和ITO 的电接触特性.
另一方面，在ITO膜(或IZO膜、ITZO膜等)与Al或Al合金 膜电接触的情况下，担心ITO在碱性显影液中被还原腐蚀.因此，优 选使用包含元素周期表笫八族元素(Ni、 Co、 Fe等)中一种以上的金 属的A1合金、含氛(N)的Al膜或Al合金膜、以及向包舍元素周期 表笫八族元素中一种以上的金属的Al合金中添加有氮后的A，合金 膜。由此，可解决所述问题，提供高成品率的TFT阵列衬底.
在本实施方式中，源极布线22、像素电极lla等透明导电膜ll之 间设置层间绝缘膜8.由此，可以改进例如专利文献3中所公开的源电 极、漏电极、源极布线形成在与像素电极相同层的情况下成为问题的、 源极布线22和透明导电膜ll的电短路或者点亮不良的问題.
如上所述，记栽了由透明导电膜11形成栅极端子焊盘困形29的 情况*但是，在不需要透明导电膜ll的情况下，如图7所示，可以将 栅极端子焊盘14与第一金属薄膜同时形成，并且，如困8所示，也可 以由与源极布线22相同层的导电膜19形成源极端子焊盘18.
实施方式2
然后，使用困9和困10说明本发明实施方式2的显示装置用TFT 阵列村底的结构.图9是实施方式2的液晶显示装置用TFT阵列衬底. 困IO是图9的Y-Y，部的剖面困。
在本实施方式中，除了实施方式1所示的结构之外，设置有像素 反射电极25.此外，由于像素反射电极25以外的结构与实施方式1相 同，所以，省略其说明.以下说明结构的不同点，
首先，以袭盖透明导电膜11的方式层叠具有源电极接触孔27和 像素接触孔24的层间绝缘膜8.在层间绝缘膜8上设置源极布线22和 像素反射电极25.像素电极lla通过像素接触孔24与像素反射电极25 连接.
这样，实施方式2也使用由实施方式1的(E)形成的笫二金属薄 膜作为像素反射电极25.即，像素反射电极25由与源极布线22相同 层的导电膜19形成，并且，提供具有该像素反射电极的半透射型液晶 显示装置.
即，像素电极lla的没有形成像素反射电极25的部分成为透射 部，设置有像素反射电极25的部分成为反射部.这样，可通过形成像 素反射电极25来形成在一个像素内具有透射部和反射部的半透射型液 晶显示装置.
使用困4说明本实施方式2的制造步骤.在本实施方式2中，除 实施方式l所示的制造步骤以外，还形成像素反射电极25和像素接触 孔24.此外，除了这些形成步骤以外，与实施方式l相同，所以，省 略其说明.
(D) 笫四次光刻工艺
在图4的(D)示出的步骤中，除以下方面以外与实施方式l相同. 即，在本实施方式2中，在笫二绝缘膜的干法刻蚀步骤中，形成贯通 到在漏电极llc上延伸设置的像素电极lla表面的像素接触孔24.
(E) 第五光刻工艺
在困4的(E)示出的步骤中，除以下方面以外与实施方式l相同. 即，在形成第二金属薄膜的闺形时，形成像素反射电极25。并且，以 通过像素接触孔24与漏电极llc以及像素电极lla电连接的方式形成 像素反射电极25.由此，完成实施方式2的液晶显示用TFT阵列衬底.
作为本实施方式的笫二金属薄膜，优选使用电阻率较低、与透明 导电膜11的电接触特性以及反射特性良好的AlNi.优选地，可以向Al 中添加2mol。/o的Ni得到AlNi.
实施方式3
在本实施方式中，与实施方式2不同点在于，笫二金属薄膜使用 Ag或Ag合金.因此，省略与实施方式2相同内容的说明.第二金属 薄膜使用Ag或Ag合金，由此，可提供电阻低、反射特性好、光学特
性和电特性优良的半透射型液晶显示用TFT阵列衬底.
在专利文献l中，记栽了源极布线22等使用Ag膜的情况.但是， 在形成接触孔时，存在千法刻蚀时由于等离子体导致Ag受到损伤而消 失的问題.因此，在现有的TFT结构中使用Ag和Ag合金是困难的. 但是，在本发明中，在形成接触孔之后形成源极布线22.因此，位于 上层的源极布线不会受到由于干法刻蚀而引起的等离子体的损伤 (damage)，可防止电特性的恶化.
并且，在笫二金属薄膜使用Ag合金的情况下，优选含有钯(Pd)、 铜(Cu )、钼(Mo)、钕(Nd )、钌(Ru )、锗(Ge)、金(Au ) 和氧化锡(SnOJ中的一种以上.由此，可以得到粘接性优良并且低 电阻的源极布线.此外，可形成粘接性和反射性优良的像素反射电极.
实施方式4
在本实施方式中，与实施方式1的不同点在于，笫二金属薄膜使 用Cu或Cu合金.因此，省略与实施方式l相同的内容的说明.笫二 金属薄膜使用比A1的电阻低的Cu或Cu合金，由此，可以提供高精 度并且大画面的TFT阵列衬底.此外，若使用在Cu中添加Mo后的 CuMo合金膜，可以形成粘接性优良并且低电阻的源极布线，
以往，将Cu或Cu合金膜形成得较厚时的刻蚀控制较难.因此， 布线两侧的剖面形状不好，在Cu膜的上层形成像素电极等电气元件比 较困难,在本发明中，在TFT阵列衬底的最上层形成笫二金属薄膜. 由此，可以消除剖面形状对成品率的影响.
将实施方式1~4中的透明导电膜11用作源电极7、漏电极6、栅 极端子坏盘图形以及源极端子伴盘图形.并且，在实施方式1~4的结 构中，即使源极布线22是单层结构，也可以提供显示质量较高、成品 率较高的显示装置.
可以在源极布线22的下层形成与源极布线22电连接的透明导电 膜ll。例如，可以在源极布线22下通过层间绝缘膜8等以与源极布线 22大致相同的形状形成透明导电膜11并使其层叠.在这种情况下，需 要在源极布线22下的层间绝缘膜8上形成无数接触孔，连接源极布线 22和透明导电膜11.此处，源极布线22和源极布线22下层的透明导 电膜11以相同的困形宽度平行地形成.即，源极布线22和源极布线 下层的透明导电膜ll作成相同的图形形状.因此，在由第三光刻工艺
(C)形成透明导电膜ll时，沿设置源极布线22的方向形成透明导电 膜ll.
能够以与源极布线22相同的形状除去层间绝缘膜8，将源极布线 22的一部分或全部作成源极布线22 (上层)和透明导电膜11 (下层) 的叠层结构.在这种情况下，即使源极布线22断线，由于该断线部的 下层形成有透明导电膜，所以，得到冗余布线的效果，并且，可提供 高成品率的TFT阵列衬底.
权利要求
1.一种TFT阵列衬底，具有设置在衬底上的栅电极；形成在所述栅电极上的栅极绝缘膜；半导体层，形成在所述栅极绝缘膜上，配置在所述栅电极的对面；由形成在所述半导体层上的透明导电膜构成的源电极以及漏电极；像素电极，从所述漏电极延伸设置，由所述透明导电膜构成；层间绝缘膜，形成在所述像素电极、所述源电极以及所述漏电极上，具有到达所述源电极的接触孔；源极布线，形成在所述层间绝缘膜上，并且，通过所述接触孔与所述源电极连接。
2. 如权利要求1的TFT阵列衬底，其特征在于 所述源极布线含有Al、 Ag或Cu.
3. 如权利要求1或2的TFT阵列衬底，其特征在于 在所述源极布线的下层沿设置所述源极布线的方向形成所述透明导电膜，形成在所述源极布线下层的所述透明导电膜与所述源极布线 电连接。
4. 如权利要求1或2的TFT阵列衬底，其特征在于 与所述栅电极连接的栅极布线通过栅极端子部接触孔，连接到由与所述源极布线相同层的导电膜构成的端子焊盘图形上， 所述透明导电膜通过接触孔与所述端子焊盘困形连接， 所述栅极布线和所述透明导电膜通过所述端子焊盘困形进行连接.
5. 如权利要求3的TFT阵列衬底，其特征在于 与所述栅电极连接的栅极布线通过栅极端子部接触孔，连接到由与所述源极布线相同层的导电膜构成的端子焊盘困形上，所述透明导电膜通过接触孔与所述端子焊盘图形连接， 所述栅极布线和所述透明导电膜通过所述端子焊盘图形进行连接.
6. —种显示装置，其特征在于 具有权利要求1或2的TFT阵列衬底. 7. —种显示装置，其特征在于 具有权利要求3的TFT阵列衬底.8. —种TFT阵列衬底的制造方法，具有如下步骤 在衬底上形成栅电极； 在所述栅电极上形成栅极绝缘膜；在所述栅极绝缘膜上，以配置在所述栅电极的对面的方式形成半导体层；在所述半导体层上形成由透明导电膜构成的源电极、漏电极以及从所述漏电极延伸设置的像素电极；形成层间绝缘膜，该层间绝缘膜形成在所述像素电极、所述源电 极和所述漏电极上，具有到达所述源电极的接触孔；在所述层间绝缘膜上，形成通过所述接触孔与所述源电极连接的 源极布线.9. 如权利要求8的TFT阵列衬底的制造方法，其特征在于 所述源极布线包括A1、 Ag或Cu.10. 如权利要求8或9的TFT阵列衬底的制造方法，其特征在于 在形成所述源电极、漏电极和像素电极的步骤中，沿设置所述源极布线的方向在所述源极布线的下层形成透明导电膜，形成在所述源极布线的下层的所述透明导电膜与所述源极布线电 连接.
全文摘要
提供一种显示质量优良、生产率较高的显示装置。本发明的TFT阵列衬底在衬底(110)上具有栅电极(1)、栅极绝缘膜(3)、半导体层(23)和由透明导电膜(11)构成的源电极(11b)和漏电极(11c)、从漏电极(11c)延伸设置的像素电极(11a)。并且，在透明导电膜(11)上，形成具有到达源电极(11b)的源电极接触孔(27)的层间绝缘膜(8)和源极布线(22)。还具有通过源电极接触孔(27)与源电极(11b)连接的源极布线(22)。
文档编号G02F1/1362GK101110434SQ20071013704
公开日2008年1月23日 申请日期2007年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者石贺展昭, 长山显祐 申请人:三菱电机株式会社