CN1955804A - 液晶显示装置用基板和使用它的液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置用基板和使用它的液晶显示装置。其结构是：将在分别形成在多个像素区域中的像素电极和驱动该像素电极的TFT(2)之间形成的钝化膜(14)设置成SiN膜(14a、14b)、SiO层(14c)的层叠构造，使其最上层为SiO层(14c)。在这样的层叠构造的钝化膜(14)上形成树脂CF层(15)。树脂CF层(15)通过被直接形成在SiO层(14c)上，可抑制结合力的下降，在形成树脂CF层(15)时不容易发生CF的剥离，在对树脂CF层(15)形成接触孔时，不容易产生CF的残渣。由此，实现抑制导通不良，显示特性优异的可靠性高的TFT基板(1)。

Description

液晶显示装置用基板和使用它的液晶显示装置
本申请是申请日为2004.年2月26日，申请号为200410003187.7，发明名称为“液晶显示装置用基板和使用它的液晶显示装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及液晶显示装置用基板和使用它的液晶显示装置，特别是涉及在形成薄膜晶体管等开关元件的阵列基板一侧形成滤色器的液晶显示装置用基板和使用这样的液晶显示装置用基板的液晶显示装置。
背景技术
以往，作为把薄膜晶体管(Thin Film Transistor；TFT)作为开关元件使用的有源矩阵型液晶显示装置(Liquid Crystal Display；LCD)，提出了反参差型TFT-LCD等(例如参照专利文献1)。近年，为了实现宽开口率，也提出使用在形成TFT等开关元件的阵列基板一侧形成滤色器(Color Filter；CF)的CF-on-TFT构造的LCD用基板的LCD(例如参照专利文献2)。在这样的CF-on-TFT构造的LCD用基板上，通常在除了与像素电极的接触部分的TFT上形成由无机绝缘材料构成的钝化膜。
图13是以往的CF-on-TFT构造的LCD用基板的1个像素区域的一例的俯视图，图14是图13的B-B剖视图。在TFT基板100上，在透明绝缘性基板101上形成栅极总线(GB)102。在其上全面形成绝缘膜103，隔着绝缘膜103与栅极总线102交叉形成漏极总线(DB)104。由栅极总线102和漏极总线104划分的区域成为像素区域。而且，在栅极总线102和漏极总线104的交叉位置附近形成TFT105。
TFT105具有由上部金属层106a和电阻接触层107a构成的漏极108，其端部位于形成在栅极总线102上方的沟道保护膜109上的端部。上部金属层106b和电阻接触层107b构成的源极110与漏极108同样，形成在沟道保护膜109的另一端侧。在绝缘膜103和沟道保护膜109之间形成工作半导体层111，工作半导体层111与电阻接触层107a、107b连接。在这样结构的TFT105中，沟道保护膜109正下方的栅极总线102区域作为栅极起作用，位于其间的区域中的绝缘膜103作为栅绝缘膜起作用。
在TFT105的上层形成氮化硅层(Si3NX；以下称作“SiN”)的钝化膜112，隔着钝化膜112在像素区域内形成树脂CF层113。在树脂CF层113上形成保护(OC)层114，在OC层114上把透明氧化电极膜构图，形成像素电极115。像素电极115通过贯穿OC层114和钝化膜112的接触孔116a与源极110连接。同样，像素电极115通过接触孔116b连接在隔着绝缘膜103形成在存储电容总线(CB)117上的存储电容电极118上。
这样，在以往的CF-on-TFT构造的TFT基板上，在TFT105和树脂CF层113之间形成SiN的钝化膜112。由于在树脂CF层113中例如作为色成分而使用了分散了颜料的树脂，所以通过形成钝化膜112，可防止颜料的无机成分向工作半导体层111等扩散。
可是，如果在TFT的上层隔着SiN的钝化膜形成树脂CF层，则由于SiN表面的羟基(OH基)的状态随时间变化，使钝化膜与树脂CF层的结合力下降，在形成树脂CF层时，CF从SiN表面剥离，或在形成到达TFT的接触孔时，树脂CF层的蚀刻残渣残留在接触孔内。由于这样的CF残渣或剥离，发生色纯度不良等问题，此外，由于在接触孔内成膜的像素电极材料的图案不良，有时也发生像素电极与TFT未能构成接触的问题。
[专利文献1]特开平6-202153号公报
[专利文献2]特开平10-39292号公报
发明内容
本发明是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于：提供一种不会形成CF的残渣或剥离，不会发生导通不良的CF-on-TFT构造的LCD用基板和使用这样的LCD用基板的LCD。
在本发明中，为了解决所述问题，提供了一种能由图1所示的结构实现的LCD用基板。本发明的LCD用基板具有在分别形成在多个像素区域中的像素电极和驱动所述像素电极的开关元件之间形成的钝化膜、形成在所述钝化膜上的CF层，其特征在于：所述钝化膜具有SiN层和氧化硅层(SiOX；以下称作“SiO”)或氧氮化硅层(SiOXNY；以下称作“SiON”)的层叠构造，挨着所述CF层形成所述SiO层或所述SiON层。
作为LCD用基板，根据图1所示的结构的TFT基板1，形成在像素电极18和开关元件TFT2之间的钝化膜14具有SiN层14a、14b、SiO层14c的层叠构造。其中，SiO层14c形成在最上层，挨着形成在上层的树脂CF层15。由于SiO层14c的表面状态随时间的变化小，稳定，所以即使在其上形成树脂CF层15，也不容易发生CF的剥离，此外，即使蚀刻树脂CF层15，也不容易产生CF的残渣。代替SiO层14c使用SiON层，也是同样。
此外，在本发明中，提供一种LCD，包含：具有在分别形成在多个像素区域中的像素电极和驱动所述像素电极的开关元件之间形成的钝化膜、形成在所述钝化膜上的CF层的LCD用基板；与所述LCD用基板相对配置的对置基板；夹在所述LCD用基板和所述对置基板之间的液晶层；其特征在于：所述LCD用基板中，所述钝化膜具有SiN层和SiO层或SiON层的层叠构造，挨着所述CF层形成所述SiO层或所述SiON层。
根据这样的LCD，在LCD用基板中不容易产生CF的残渣或剥离，所以抑制了导通不良的发生，使用它制造的LCD，可提高显示特性和可靠性。
在本发明中，形成在LCD用基板的像素电极和开关元件之间的钝化膜为SiN层和SiO层或SiON层的层叠构造，CF层挨着SiO层或SiON层。由此，抑制CF的残渣或剥离的发生，能抑制导通不良的发生，能实现显示特性优异的可靠性高的LCD用基板和LCD。
通过控制SiO层或SiON层的膜厚、SiN层的内部构造，能使形成在钝化膜上的接触孔为截面顺锥形，能实现不会发生导通不良的高性能的LCD用基板和LCD。
附图说明
图1是表示本发明实施形态1的TFT基板的TFT部分的主要部分剖视图。
图2是表示本发明实施形态1的TFT基板的1个像素区域的俯视图。
图3是GB形成工序的说明图。
图4是绝缘膜形成工序的说明图。
图5是沟道保护膜形成工序的说明图。
图6是电阻层和金属层形成工序的说明图。
图7是电极和工作半导体层形成工序的说明图。
图8是钝化膜形成工序的说明图。
图9是CF层形成工序的说明图。
图10是OC层形成工序的说明图。
图11是像素电极连接用接触孔的形成工序的说明图。
图12是像素电极形成工序的说明图。
图13是表示以往的CF-on-TFT构造的LCD用基板的1个像素区域一例的俯视图。
图14是图13的B-B剖视图。
图15是表示成为本发明实施形态2的前提的以往的液晶显示装置用基板结构的图。
图16是表示本发明实施形态2的实施例2-1的液晶显示装置用基板结构的图。
图17是表示本发明实施形态2的实施例2-1的液晶显示装置用基板结构的剖视图。
图18是表示本发明实施形态2的实施例2-1的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图19是表示本发明实施形态2的实施例2-1的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图20是表示本发明实施形态2的实施例2-1的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图21是表示本发明实施形态2的实施例2-1的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图22是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板结构的图。
图23是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板结构的剖视图。
图24是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图25是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图26是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图27是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图28是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板的制造方法的工序剖视图。
图29是表示本发明实施形态2的实施例2-2的液晶显示装置用基板的结构的图。
图中：1-TFT基板；2-TFT；3-玻璃基板；4-栅极总线；4a-Al类金属层；4b-高熔点金属层；5-绝缘膜；6-漏极总线；7-存储电容总线；8a、8b-上部金属层；9a、9b-电阻接触层；9c-n+型a-Si层；10-漏极；11-沟道保护膜；11a、14a、14b-SiN层；12-源极；12a-连接布线；13-工作半导体层；13a-a-Si层；14-钝化膜；14c-SiO层；15-树脂CF层；15a、15b、19a、19b、19b’、21、22-接触孔；16-存储电容电极；17-OC层；18-像素电极；19c-接触用沟；20-金属层。
具体实施方式
实施形态1
下面，参照附图，以把形成TFT的TFT基板作为LCD用基板使用在LCD中的情况为例，详细说明本发明实施形态1。
(实施例1-1)
首先，对实施例1-1进行说明。
图1是表示实施例1-1的TFT基板的TFT部分的主要部分剖视图，图2是实施例1-1的TFT基板的1个像素区域的俯视图。其中，图1表示图2的A-A截面。实施例1-1的LCD具有以下构造：将形成有作为开关元件的如图1和图2所示的TFT2的TFT基板1与形成有公共电极的对置基板贴合，在其间封入液晶。
在这样的LCD中使用的TFT基板1上，在作为透明绝缘性基板的玻璃基板3上，隔着铝(Al)类金属层4a层叠形成钛(Ti)、铬(Cr)、钼(Mo)等高熔点金属层4b，形成多个栅极总线4(但是，图2中只表示1条)。在其上全面形成由SiN构成的绝缘膜5，隔着绝缘膜5与栅极总线4交叉形成由高熔点金属构成的多条漏极总线6(但是，图2中只表示2条)。由栅极总线4和漏极总线6划分的区域成为TFT基板1的像素区域。TFT2形成在这些栅极总线4和漏极总线6的交叉位置附近。在这样形成TFT2的各像素区域中，与栅极总线4平行形成横切其大致中央的存储电容总线7。存储电容总线7与栅极总线4同样，由Al类金属层和高熔点金属层的层叠构造构成。
TFT2具有由高熔点金属形成的上部金属层8a和n+型非晶体硅(a-Si)形成的电阻接触层9a构成的漏极10，其端部位于形成在栅极总线4上的沟道保护膜11上的一端部。成为上部金属层8a连接在漏极总线6上，TFT2的漏极10连接在漏极总线6上的状态。而由上部金属层8b和电阻接触层9b构成的源极12与漏极10同样，形成在沟道保护膜11的另一端部侧。在绝缘膜5和沟道保护膜11之间形成由a-Si构成的工作半导体层13，工作半导体层13与电阻接触层9a、9b连接。在这样的结构的TFT2中，沟道保护膜11正下方的栅极总线4区域作为栅极起作用，位于它们之间的区域中的绝缘膜5作为栅绝缘膜起作用。
在TFT2的上层形成层叠了SiN层14a、14b以及SiO层14c的钝化膜14，隔着钝化膜14，在像素区域内形成树脂CF层15。在树脂CF层15上，分别形成到达源极12的正上方、隔着绝缘膜5形成在存储电容总线7上的存储电容电极16正上方的钝化膜14的接触孔15a、15b。在形成接触孔15a、15b的树脂CF层15上，使用绝缘性有机树脂材料形成OC层17。在OC层17上把由ITO(Indium Tin Oxide)等构成的透明导电膜构图，形成像素电极18。像素电极18通过在树脂CF层15的形成接触孔15a的区域上贯通OC层17和钝化膜14形成的接触孔19a连接在源极12上。同样，像素电极18通过贯通OC层17和钝化膜14的接触孔19b也连接在存储电容电极16上。
在所述结构的TFT基板1中，在树脂CF层15的除去接触孔15a的区域中形成在TFT2和树脂CF层15之间的钝化膜14具有从玻璃基板3一侧按顺序层叠SiN层14a、14b和SiO层14c的构造。其中，形成在最上层的SiO层14c的表面OH基状态在TFT基板1的制造环境下大致不随时间发生变化。因此，通过使钝化膜14的最上层为SiO层14c，树脂CF层15直接形成在SiO层14c上，能抑制钝化膜14和树脂CF层15之间的结合力的下降。由此，可大幅度抑制形成树脂CF层15时产生的CF从钝化膜14的剥离，可大幅度抑制形成接触孔15a、15b时产生的CF的残渣或剥离的发生。
可是，如果把SiO层14c形成得厚，由于该膜厚，有时钝化膜14蚀刻为截面反锥形。这是因为在钝化膜14的蚀刻时通常使用氟类气体，但是SiO层14c与形成在其下层的SiN层14a、14b相比，蚀刻率慢。如果钝化膜14变为这样的截面反锥形，则在此后形成像素电极18时，会产生不能形成透明导电膜材料膜的部分，将会导致TFT2的源极12与像素电极18或存储电容电极16与像素电极18的不能接触。因此，当整体上以200nm～400nm左右的膜厚形成钝化膜14时，形成在最上层的SiO层14c的膜厚希望小于等于20nm。此外，SiO层14c为了可靠取得其表面状态的效果，希望膜厚大于等于3nm。
并且，钝化膜14的SiN层14a、14b，与上层侧的SiN层14b相比，以厚膜形成下层侧的SiN层14a，关于它们中包含的Si原子的浓度(Si浓度)，使其满足上层侧＞下层侧的关系。或者，关于与SiN层14a、14b内的Si原子结合的H原子的浓度(Si-H浓度)，使其满足上层侧＞下层侧的关系。这样，通过使钝化膜14中包含的SiN的Si原子和N原子的组成变化，调整上下层的Si浓度或Si-H浓度，控制它们的蚀刻率，把钝化膜14蚀刻为截面顺锥形。
下面，参照图3～图12详细说明所述TFT基板1的制造方法。图3是栅极总线的形成工序的说明图，图4是绝缘膜形成工序的说明图，图5是沟道保护膜形成工序的说明图，图6是电阻层和金属层形成工序的说明图，图7是电极和工作半导体层形成工序的说明图，图8是钝化膜形成工序的说明图，图9是CF层形成工序的说明图，图10是OC层形成工序的说明图，图11是像素电极连接用的接触孔形成工序的说明图，图12是像素电极形成工序的说明图。其中，在图3～图12中，关于图1和图2所示的要素，付与相同的符号，省略说明的细节。
首先，就栅极总线的形成工序加以说明。栅极总线4的形成如图3所示，在玻璃基板3上，根据需要，形成SiOx等的保护膜，在整个面上，例如通过溅射法，形成约130nm膜厚的Al或Al合金膜。并且，在其上面，例如通过溅射法，连续形成约70nm膜厚的Ti或Ti合金等的高熔点金属膜。由此，在玻璃基板3上形成合计约200nm膜厚的金属层。作为该金属层的形成中使用的Al合金，能使用在Al中包含钕(Nd)、硅(Si)、铜(Cu)、Ti、钨(W)、钽(Ta)、钪(Sc)中的一种或2种以上的材料。此外，作为在金属层的形成中使用的高熔点金属，除了所述Ti、Ti合金，还能使用Cr、Mo、Ta、W和包含它们的合金等。
接着，在整个基板表面上形成抗蚀剂层后，使用光掩模或例如中间掩模标线等第一掩模，进行曝光，形成抗蚀剂掩模。然后，通过使用卤素类气体的干蚀刻，形成图3所示的Al类金属层4a和高熔点金属层4b的层叠构造，形成栅极总线4。这时，也同时形成图2所示的存储电容总线7，此外，虽未图示，但是在栅极总线4和存储电容总线7的端子形成位置上同时形成端子电极。
下面，描述绝缘膜的形成工序。在形成了如图3所示的栅极总线4，形成图2所示的存储电容总线7后，如图4所示，通过等离子CVD(ChemicalVapor Deposition)法，以膜厚约40nm在基板整个面上形成SiN膜，形成绝缘膜5。该绝缘膜5如上所述，一部分作为栅绝缘膜起作用。接着，通过等离子CVD法，以膜厚约30nm在基板整个面上形成a-Si层13a，再通过等离子CVD法，以膜厚约120nm在基板整个面上形成SiN层11a。
下面，描述沟道保护膜的形成工序。在形成图4所示的绝缘膜5、a-Si层13a以及SiN层11a后，通过旋转涂敷，在基板整个面上涂敷光致抗蚀剂，对玻璃基板3进行以栅极总线4和存储电容总线7为掩模的背面曝光，自动调整成只使栅极总线4的正上方和存储电容总线7的正上方的区域成为未曝光区域。接着，从正向使用第二掩模曝光，形成只在形成沟道保护膜11的区域上残存光致抗蚀剂的抗蚀图。把它作为蚀刻掩模，对图4所示的SiN层11a进行使用氟类气体的干蚀刻，如图5所示，形成沟道保护膜11。
下面，描述电阻层和金属层的形成工序。在形成图5所示的沟道保护膜11后，用稀氟酸把a-Si层13a表面洗净，除去自然氧化膜，然后，立即如图6所示，通过等离子CVD法，以膜厚约30nm，在基板整个面上形成n+型a-Si层9c。接着，在n+型a-Si层9c上，通过溅射法，分别以膜厚约20nm/75nm/40nm形成用于形成图1或图2所示的漏极总线6、漏极10、源极12、存储电容电极16的由Ti(或Ti合金)/Al(或Al合金)/Ti(或Ti合金)构成的金属层20。此外，在该金属层20中，除了Ti以外，也能使用Cr、Mo、Ta、W和包含它们的合金等。n+型a-Si层9c作为用于使金属层20和a-Si层13a良好接触的电阻层起作用。
下面，描述电极和工作半导体层的形成工序。如图6所示，在n+型a-Si层9c上形成金属层20后，在基板整个面上形成光致抗蚀剂层，使用第三掩模把光致抗蚀剂层曝光后，显影，形成抗蚀图。以该抗蚀图为掩模，对图6所示的金属层20、n+型a-Si层9c和a-Si层13a进行使用卤素类气体的干蚀刻。由此，如图7所示，通过形成上部金属层8a、8b和电阻接触层9a、9b而形成漏极10和源极12，形成工作半导体层13。这时，也形成图2所示的漏极总线6和存储电容电极16。在该蚀刻处理中，沟道保护膜11作为蚀刻阻止部起作用。通过以上的工序，在玻璃基板3上形成TFT2。
下面，描述钝化膜的形成工序。在形成图7所示的TFT2后，如图8所示，在基板整个面上，通过等离子CVD法，分别以约180nm、20nm、5nm的膜厚按顺序形成SiN层14a、14b、SiO层14c，形成钝化膜14。也能使用其它方法形成该钝化膜14。例如，在通过等离子CVD法，分别以约180nm、20nm形成SiN层14a、14b后，在基板整个面上以膜厚约5nm形成a-Si层，进行灰化处理、高压氧化、热氧化、N2O等离子处理、N2+O2等离子处理的至少一个，在表面上形成膜厚约5nm的SiO层。此外，也能在通过等离子CVD法，分别以约180nm、20nm形成SiN层14a、14b后，在基板整个面上进行灰化处理、高压氧化、热氧化、O2等离子处理、UV照射的至少一个，在表面上形成膜厚约5nm的SiO层。
此外，SiO层14c在这里为膜厚约5nm，但是如上所述，能在膜厚3nm～20nm的范围中形成，与其对应，也可以适当变更SiN层14a、14b的膜厚。此外，也可以如下形成SiN层14a、14b，在以适当的成膜条件形成第一层的SiN层14a后，变更成膜条件，连续形成第二层的SiN层14b，并使这两层的Si浓度或Si-H浓度如上所述，为上层侧＞下层侧。
下面说明CF层的形成工序。在形成图8所示的钝化膜14后，如图9所示，对于各像素区域形成给定颜色的树脂CF层15。树脂CF层15在基板上形成带状。例如当把红色树脂作为树脂CF层15而形成时，首先，使用旋转涂敷机或狭缝涂敷机等，在基板整个面上，以膜厚约170nm涂敷分散了红色颜料的丙烯酸类负片型感光性树脂。接着，通过使用大型掩模的接近曝光，对图案曝光，使在形成红色树脂的给定多列中，红色树脂残留为带状。最后，使用氢氧化钾(KOH)等的碱显影液，形成红色的树脂CF层15。这时，在该给定列上形成树脂CF层15的同时，在树脂CF层15上形成到达源极12正上方的钝化膜14的接触孔15a。在树脂CF层15中，也同时形成到达在图2所示的存储电容电极16正上方的区域中的钝化膜14的接触孔15b。由此，对该像素区域付与红色的分光特性，同时付与阻碍外来光向TFT2的入射的遮光功能。
关于蓝色、绿色的像素区域也是同样地形成。即，关于蓝色像素区域，涂敷分散了蓝色颜料的丙烯酸类负片型感光性树脂，进行构图，在形成红色树脂的列的相邻的列中，把蓝色树脂CF层形成带状。同时，分别形成到达该蓝色像素区域的TFT的源极、存储电容电极的接触孔。此外，关于绿色像素区域，涂敷分散了绿色颜料的丙烯酸类负片型感光性树脂，进行构图，在形成蓝色树脂的列的相邻的列中，把绿色树脂CF层形成带状。同时，分别形成到达该绿色像素区域的TFT的源极、存储电容电极的接触孔。由此，对该像素区域付与蓝色或绿色的分光特性，同时付与阻碍外来光向TFT的入射的遮光功能。
这样，在树脂CF层15上形成接触孔15a、15b时，在形成在钝化膜14的最上层的SiO层14c上直接形成树脂CF层15，所以树脂CF层15的结合性好，抑制CF的残渣或剥离的发生。
下面，描述OC层的形成工序。如图9所示，在形成树脂CF层15后，如图10所示，形成OC层17。OC层17与树脂CF层15的形成同样，使用旋转涂敷机或狭缝涂敷机等，在形成树脂CF层15后的基板整个面上，涂敷OC树脂，在温度140℃以下进行加热处理。这里使用的OC树脂是绝缘性、具有负片型的感光性的丙烯酸树脂。接着，使用大型掩模进行接近曝光，使用KON等显影，形成OC层17。OC层17至少在端子形成区域的电极转换连接区域上形成开口，在端子形成区域，使端子电极、绝缘膜5、钝化膜14从底部露出。在OC层17上，如图10所示，对应形成在树脂CF层15上的接触孔15a的位置，形成接触孔21。这时，在图2所示的存储电容电极16区域中，也对应接触孔15b的位置，在OC层17上形成接触孔。
下面，描述像素电极连接用的接触孔的形成工序。如图10所示，在OC层17上形成接触孔21后，如图11所示，以该OC层17为掩模，进行使用氟类气体的干蚀刻。由此，除去接触孔21的开口区域上的钝化膜14，形成到达源极12的接触孔22。这时，在图2所示的存储电容电极16区域中，也同样除去钝化膜14，形成到达存储电容电极16的接触孔。通过OC层17的接触孔21和钝化膜14的接触孔22，形成从OC层17表面贯穿到源极12的像素电极连接用的接触孔19a。同样，在存储电容电极16区域中，通过OC层17的接触孔和钝化膜14的接触孔，形成从OC层17表面贯穿到存储电容电极16的图2所示的像素电极连接用的接触孔19b。
这里，从上层侧按SiO层14c、SiN层14b、14a的顺序形成钝化膜14，SiO层14c以膜厚3nm～20nm的范围形成，调整SiN层14b、14a的Si浓度或Si-H浓度。由此，控制各层的蚀刻率，形成在钝化膜14上的接触孔22形成截面顺锥形。即，像素电极连接用的接触孔19a的开口截面积为树脂CF层15＞OC层17＞SiO层14c＞SiN层14a的顺序。关于接触孔19b，也是同样。此外，这里所说的开口截面积表示形成在各层的开口部分中，开口截面积成为最小的部分的值。此外，接触孔19a的开口截面积只要满足树脂CF层15＞OC层17≥SiO层14c≥SiN层14a的关系即可。
下面，描述像素电极的形成工序。如图11所示，形成从OC层17表面贯穿到源极12的像素电极连接用的接触孔19a后，首先，通过溅射等薄膜形成方法，以膜厚约70nm形成ITO。接着，在形成的ITO上形成给定图案的抗蚀掩膜，进行使用草酸类蚀刻剂的湿蚀刻，如图12所示，形成通过接触孔19a连接在源极12上的像素电极18。同样，通过形成在接触孔19b上的ITO连接图2所示的存储电容电极16和像素电极18。
最后，在温度150℃～230℃的范围内，希望在温度约200℃进行热处理，完成TFT基板1。
这样形成的TFT基板1在TFT2的形成面一侧形成定向膜后，与形成公共电极的对置基板贴在一起，再在它们之间密封填入液晶。然后，在TFT基板1和对置基板的外表面一侧分别粘贴偏振薄膜，形成LCD。
(实施例1-2)
下面，说明实施例1-2。
在所述实施例1-1中，钝化膜14为SiN层14a、14b和SiO层14c的层叠构造，但是形成在TFT基板1上的钝化膜14也可以采用SiN层14a、14b和SiON层的层叠构造。SiON层与所述SiO层14c相同，希望形成膜厚3nm～20nm。这样，在钝化膜14中，代替SiO层14c使用SiON层，也能取得与SiO层14c同样的效果。该SiON层与SiO层14c相同，能在形成SiN层14a、14b后，通过等离子CVD法形成。此外，在形成a-Si层后，进行灰化处理、高压氧化、热氧化、N2O等离子处理、N2+O2等离子处理的至少一个，能形成SiON层。也能在形成SiN层14a、14b后，进行灰化处理、高压氧化、热氧化、O2等离子处理、UV照射的至少一个，形成SiON层。
此外，在所述实施例1-1、1-2中，描述了钝化膜具有2层构造的SiN层的情形，但是也能用3层以上构成钝化膜的SiN层，而且，也能用1层构成。
如上所述，在LCD中使用的TFT基板上，形成在TFT和树脂CF层之间的钝化膜为SiN层和SiO层或SiON层的层叠构造，在最上层形成SiO层或SiON层。由此，抑制了钝化膜和树脂CF层的结合力的下降。因此，可抑制形成树脂CF层时的CF的剥离的发生，能抑制在树脂CF层上形成接触孔时的CF的残渣或剥离的发生。
通过抑制SiO层或SiON层的膜厚，能使形成在钝化膜上的接触孔为截面顺锥形。此外，在具有2层以上的SiN层的钝化膜中，通过调整这些SiN层的Si浓度或Si-H浓度，能使接触孔为截面顺锥形。由此，源极和像素电极之间、存储电容电极和像素电极之间的连接良好，能以高成品率形成没有导通不良的TFT基板。
根据这样的TFT基板，对CF层不需要使用新的树脂，便能实现显示特性优异、可靠性高、高性能的TFT基板以及LCD。此外，在阵列基板一侧设置树脂CF层，对它附加遮光功能，所以整体上能简化LCD的制造工序。即使与对置基板的粘贴精度稍微下降，也能以宽开口率批量生产高精细的LCD。因此，不需要如以往方案那样的在CF层和钝化膜之间，为了防止CF的剥离，形成六甲基二硅胺烷(HMDS)等结合材料，或形成特别的遮光图案的构造。
此外，所述钝化膜的层叠构造除了CF-on-TFT构造的TFT基板，还能应用于不采用CF-on-TFT构造的TFT基板。即，在不采用CF-on-TFT构造的TFT基板中，使形成在TFT和像素电极之间的钝化膜为所述SiN层和SiO层的层叠构造或SiN层和SiON层的层叠构造。由此，能维持钝化膜表面的稳定性，此外能使接触孔为截面顺锥形，所以能抑制形成像素电极后的导通不良的发生。
此外，在不采用CF-on-TFT构造的TFT基板中，代替由SiN等无机绝缘材料构成的钝化膜，形成使用绝缘性有机树脂材料的OC层，则能使膜厚度厚到3000nm左右。因为OC层的介电常数约小于等于3，所以能减少TFT的寄生电容，实现宽开口率。可是，如果在TFT基板内包含这种厚膜的层，则在该层形成接触孔后，形成大的阶梯，此外，无法使接触孔良好地形成截面顺锥形。由此，引起形成在上层的像素电极的阶梯断开，容易引起导通不良，所以使用具有所述SiN层和SiO层的层叠构造或SiN层和SiON层的层叠构造的钝化膜是有效的。
实施形态2
下面，参照图15～图29说明本发明实施形态2的液晶显示装置用基板和具有它的液晶显示装置及其制造方法。近年，液晶显示装置用于笔记本电脑、TV、监视器、投影型放映机等中，在其需求增加的同时，要求也多样化。液晶显示装置一般由具有透明电极的两个基板和夹在该基板间的液晶层构成，通过在透明电极间施加电压来驱动液晶，控制来自背光部件的光的透射率，显示图像。从背光射出的光由于各种原因衰减，在显示屏表面的最大透射率下降到3％～10％左右。作为透射率下降的原因，列举出偏振片或滤色器的光吸收和像素开口率的大小。作为提高像素开口率的构造，有在TFT基板上形成滤色器器的CF-on-TFT构造。如果采用CF-on-TFT构造，则不需要留出在粘贴TFT基板和对置基板时的位置偏移余量，所以能够提高像素开口率。
图15表示以往的TFT基板100上的3个像素部分的平面结构。如图15所示，TFT基板100具有：在玻璃基板上在图中左右方向延伸的多个栅极总线102(在图15中只表示1条)；与栅极总线102交叉，在图中上下方向延伸的多条漏极总线104。在两总线102、104的交叉位置附近形成TFT105。如图15所示，TFT105具有：从漏极总线104分支的漏极108；以给定间隔与漏极108相对配置的源极110；栅极总线102中与漏极108以及源极110部分重叠的部分(栅极)。在栅极上形成工作半导体层和其上层的沟道保护膜109。由栅极总线102和漏极总线104划分像素区域。横切各像素区域的大致中央，与栅极总线102平行形成存储电容电极117。在各像素区域中形成树脂CF层113。此外，在各像素区域的树脂CF层113上形成像素电极115。
像素电极115通过贯穿树脂CF层113形成的接触孔116a连接在源极110上。同样，像素电极115通过贯穿树脂CF层113形成的接触孔116b连接在存储电容电极118上。源极110上的接触孔116a和存储电容电极118上的接触孔116b的底部在向TFT基板100的表面观察时，具有纵横尺寸为20μm×20μm的大致正方形的轮廓形状。因此，源极110有必要把接触孔116a的底部开口中的连接用区域延伸到像素内部，存储电容电极118有必要在接触孔116b的底部开口中额外设置连接用区域。这些连接用区域使得像素开口率下降。
树脂CF层113的形成材料(负片型的颜色抗蚀剂)的分辨率低，曝光所需能量也大。可是，对树脂CF层113不要求高精细的构图或微细的构图，所以一般在滤色器的形成工序中，使用把光掩模接近抗蚀剂层配置，进行曝光的近距离曝光装置。根据近距离曝光装置，由于可通过照射高照度的曝光光进行曝光，所以能以短的生产节拍时间获得高的生产能力。可是，在近距离曝光方式下，由于透射光掩模的光的衍射，无法取得高的分辨率，所以难以抑制孔形状或大小的偏差，在树脂CF层113形成小直径的接触孔116a、116b。为了形成具有20μm×20μm的大致正方形的底部轮廓的接触孔，使用形成例如28μm×28μm的大一圈的正方形遮光图案的光掩模。这样，为了通过接触孔116a可靠地电连接源极110和像素电极115，必须增大接触孔116a底部的开口面积。同样，为了通过接触孔116b可靠地电连接存储电容电极118和像素电极115，必须增大接触孔116b底部的开口面积。因此，由于接触孔116a、116b的存在，像素开口率下降。为了提高分辨率，考虑到使用高精度的逐次移动式曝光装置或镜面投影式光刻机等，但是，这些装置价格高，生产设备所需费用高，并且生产节拍时间增加，所以会使CF-on-TFT构造的制造成本上升。
因此，在本实施形态中，其目的在于：提供能使用近距离曝光装置，以低成本提高像素开口率的CF-on-TFT构造的液晶显示装置用基板和具有它的液晶显示装置。下面，使用实施例2-1～2-3具体说明。
(实施例2-1)
下面，参照图16～图21说明实施例2-1的液晶显示装置用基板和具有它的液晶显示装置及其制造方法。图16表示本实施例的TFT基板1上的3像素部分的平面结构。图17表示TFT基板1的R像素的一部分截面。图17(a)表示在图16的A-A线切断的TFT基板1的截面，图17(b)表示在图16的B-B线切断的TFT基板1的截面。如图16所示，TFT基板1在玻璃基板3上具有：在图中左右方向延伸的多条栅极总线4(在图16中，只表示1条)；隔着绝缘膜5与栅极总线4交叉，在图中上下方向延伸的多条漏极总线6。由栅极总线4和漏极总线6划分像素区域。在两总线4、6的交叉位置附近形成TFT2。如图16和图17所示，TFT2把直线状的栅极总线4的一部分区域作为栅极4利用，隔着栅极4上的绝缘膜(栅绝缘膜)5具有工作半导体层13。在栅极4上方的工作半导体层13上面形成沟道保护膜11。在沟道保护膜11上，通过电分离而形成漏极10和源极12。漏极10连接在漏极总线6上。横切各像素区域的大致中央，与栅极总线4平行形成存储电容总线7。存储电容总线7由与栅极总线4相同的形成金属形成。在存储电容总线7上，隔着绝缘膜5形成存储电容电极16。在各像素区域中形成树脂CF层15。如图17(a)、(b)所示，在TFT2和漏极总线6上也形成树脂CF层15。在各像素区域的树脂CF层15上形成像素电极18。
像素电极18通过贯通树脂CF层15形成的接触孔19a连接在源极12上。同样，像素电极18通过贯通树脂CF层15形成的接触孔19b连接在存储电容电极16上。源极12上的接触孔19a和存储电容电极16上的接触孔19b的底部如图16所示，从朝向TFT基板1表面的视角观察，大致平行的2线段和该2线段的相对端部间由向外侧凸的曲线连接，角部呈圆形轮廓形状。并且，如果以与2平行线段平行的方向为横向，与其正交的方向为纵向，则接触孔19a、19b的底部轮廓在纵向和横向长度上不同。本实施例的接触孔19a、19b如图16所示，形成与栅极总线4大致平行的2平行线段，该2线段的相对端部间利用向外侧凸的半圆来连接的例如田径跑道同样的轮廓形状。长轴(在本例中，横向)和短轴(在本例中，纵向)的长度比(长短轴长度比＝短轴长度/长轴长度)希望小于等于0.5。关于底部轮廓内的面积小于等于600μm2的接触孔，优选适用所述长短轴长度比。在本实施例中，接触孔19a、19b的短轴长度为10μm，长轴长度为40μm。这里，长轴长度比以往的接触孔116a、116b的20μm长，短轴长度比20μm短。此外，如图17所示，接触孔19a、19b中，开口端一侧轮廓比底部轮廓大一圈，形成在深度方向变窄的倒圆台形形状。
接触孔19a为短轴长度10μm，长轴长度为40μm，但是长轴两侧形成半圆形，所以底部开口面积约为375μm2，比以往的400μm2减少6％。此外，在接触孔19b中，沿着存储电容总线7形成长轴，短轴比存储电容总线7的宽度窄。因此，在存储电容电极16上没必要特别设置接触孔19b的底部开口端的连接用区域。因此，与以往相比，能提高像素开口率。
下面，参照图18～图21的制造工序剖视图，说明本实施例的液晶显示装置用基板的制造方法。在图18～图21中，(a)表示在图16所示的A-A线切断的TFT基板1的截面，(b)表示在图16所示的B-B线切断的TFT基板1的截面。首先，如图18(a)、(b)所示，在玻璃基板3上的整个面上，按顺序形成例如膜厚100nm的铝(Al)层和膜厚50nm的钛(Ti)层，进行构图，形成栅极总线4和存储电容总线7。构图使用在被构图层上形成给定的抗蚀图案，把所获得的抗蚀图案用作蚀刻掩模来蚀刻被构图层，并剥离抗蚀图案的光刻法进行。
接着，连续形成例如膜厚350nm的氮化硅膜(SiN膜)5、膜厚30nm的a-Si层13a和膜厚120nm的SiN膜。接着，在整个面上形成抗蚀剂层，以栅极总线4为掩模，进行背面曝光，从正向使用掩模曝光，对抗蚀剂层构图。以构图的抗蚀剂层为蚀刻掩模，蚀刻SiN膜，如图19(a)所示，形成沟道保护膜11。
接着，如图20(a)、(b)所示，按顺序形成例如膜厚30nm的n+型a-Si层、膜厚20nm的Ti层、膜厚75nm的Al层和膜厚40nm的Ti层，把沟道保护膜11用作蚀刻阻止部，进行构图，形成漏极10、源极12、漏极总线6(在图20中未示出)和存储电容电极16。用以上的工序完成TFT2。
接着，涂敷例如3.0μm膜厚的负片型的感光性颜料分散型的R(红)抗蚀剂(JSR公司制造)。接着，把基板3设置在近距离曝光装置上，并且以约100μm的间隔，接近基板3表面配置红色像素用的光掩模，以约100mj的曝光量曝光。在红色像素用的光掩模上描绘把基板3表面的红色像素区域以外和红色像素区域内的接触孔19a、19b的形成区域遮光的图案。描绘在红色像素用的光掩模上的接触孔19a、19b的形成用遮光图案与应该形成的接触孔19a、19b的底部轮廓大致为相似形状，但是考虑光的衍射现像，形成大出给定的偏移量。接触孔19a、19b的长短轴长度比为0.25，短轴长度10μm，长轴长度40μm。因此，例如使用形成具有平行的2线段的相对端部间由向外侧凸的半圆连接的轮廓，短轴长度18μm，长轴长度48μm的遮光图案的光掩模。该遮光图案的短轴长度(18μm)比以往的遮光图案的1边长度28μm短，所以曝光光的衍射光有可能从短轴两端散射到在接触孔19a、19b的形成区域的颜色抗蚀剂层，但是，该遮光图案的长轴长度(48μm)比以往的遮光图案的1边长度28μm长，能形成从长轴两端完全不产生曝光光的衍射光散射的区域。因此，通过调整其它曝光条件，在接触孔19a、19b的形成区域的颜色抗蚀剂层上，在垂直于基板3表面的方向，能形成未感光区域。为了确保从长轴两端完全不产生曝光光的衍射光散射的区域，并且使接触孔底部的开口面积最小，希望长轴和短轴的长度比(长短轴长度比＝短轴长度/长轴长度)小于等于0.5。在形成底部轮廓内的面积小于等于600μm2的小直径接触孔时，希望应用所述长短轴长度比。曝光后，显影，溶解并除去未感光的抗蚀剂层区域。洗净后，在230℃进行40分钟的后烘焙处理，如图21(a)、(b)所示，在红色像素区域上形成具有露出源极12和存储电容电极16而开口的接触孔19a、19b的树脂CF层15(R)。形成的接触孔19a、19b中，角部带圆形，短轴长度为10μm，长轴长度40μm。此外，接触孔19a、19b中，开口端一侧轮廓比底部轮廓大一圈，形成在深度方向变窄的倒圆台形状。
同样，涂敷3.0μm膜厚的负片型的感光性颜料分散型的B(蓝)抗蚀剂，把基板3设置在近距离曝光装置上，并且接近基板3表面配置蓝色像素用的光掩模，进行曝光。在蓝色像素用的光掩模上，描绘把基板3表面的蓝色像素区域以外和蓝色像素区域内的接触孔19a、19b的形成区域遮光的图案。描绘在蓝色像素用的光掩模上的接触孔19a、19b的形成用遮光图案与应该形成的接触孔19a、19b的底部轮廓大致为相似形状，但是形成的要大出给定的偏移量。曝光后，显影，进行后烘焙处理，在蓝色像素区域上形成具有在源极12和存储电容电极16上开口的接触孔19a、19b的树脂CF层15(B)。
同样，涂敷3.0μm膜厚的负片型的感光性颜料分散类的G(绿)抗蚀剂，把基板3设置在近距离曝光装置上，并且接近基板3表面配置绿色像素用的光掩模，进行曝光。在绿色像素用的光掩模上，描绘把基板3表面的绿色像素区域以外和绿色像素区域内的接触孔19a、19b的形成区域遮光的图案。描绘在绿色像素用的光掩模上的接触孔19a、19b的形成用遮光图案与应该形成的接触孔19a、19b的底部轮廓大致为相似形状，但是形成的要大出给定的偏移量。曝光后，显影，进行后烘焙处理，在绿色像素区域上形成具有在源极12和存储电容电极16上开口的接触孔19a、19b的树脂CF层15(G)。
接着，在整个面上形成例如膜厚70nm的ITO，进行构图，如图17所示，形成与像素区域内的树脂CF层15上表面、贯穿树脂CF层15的接触孔19a、19b内壁面、在接触孔19a、19b底部露出的源极12、存储电容电极16接触的像素电极18。
如上所述，根据本实施例，在形成在树脂CF层15上的接触孔19a、19b中，通过采用横向和纵向长度不同的底部轮廓图案，使用近距离曝光装置，能以低成本取得提高像素开口率的CF-on-TFT构造。
此外，在本实施例中，如图16所示，为跑道形状的底部轮廓的接触孔19a、19b，但是本发明并不局限于此。代替与栅极总线4大致平行的2平行线段，可以为具有由向外侧凸的曲线连接的例如椭圆形状的底部轮廓的接触孔19a、19b。
此外，在本实施例中，直接在漏极10、源极12和漏极总线6等的源极/漏极形成层上形成树脂CF层15(R、G、B)，但是也可以在源极/漏极形成层上形成保护膜，在该保护膜上形成树脂CF层15(R、G、B)。此外，可以在树脂CF层15(R、G、B)上形成保护膜，在该保护膜上形成像素电极18。当然，TFT2和树脂CF层15(R、G、B)的形成材料和制造工序也包括上述以外的材料和工序。
(实施例2-2)
下面，参照图22～图28说明实施例2-2的液晶显示装置用基板和具有它的液晶显示装置及其制造方法。图22表示本实施例的TFT基板1上的3像素部分的平面结构。图23表示TFT基板1的R像素的一部分截面。图23(a)表示在图22的A-A线切断的TFT基板1的截面，图23(b)表示在图22的B-B线切断的TFT基板1的截面。如图22所示，TFT基板1在玻璃基板3上具有：在图中左右方向延伸的多条栅极总线4(在图22中，只表示1条)；隔着绝缘膜5与栅极总线4交叉，在图中上下方向延伸的多条漏极总线6。由栅极总线4和漏极总线6划分像素区域。在两总线4、6的交叉位置附近形成TFT2。如图22和图23所示，TFT2把直线状的栅极总线4的一部分区域作为栅极4利用，隔着栅极4上的绝缘膜(栅绝缘膜)5具有工作半导体层13。在栅极4的工作半导体层13上面形成沟道保护膜11。在沟道保护膜11上，通过电分离，形成漏极10和源极12。漏极10连接在漏极总线6上。横切各像素区域的大致中央，与栅极总线4平行形成存储电容总线7。存储电容总线7由与栅极总线4相同的形成金属形成。在存储电容总线7上，隔着绝缘膜5形成存储电容电极16。源极12通过连接布线12a连接在存储电容电极16上。在各像素区域中形成树脂CF层15。如图23(a)、(b)所示，在TFT2和漏极总线6上也形成树脂CF层15。此外，如图22所示，在各像素区域的树脂CF层15上形成在存储电容总线7上方，沿着存储电容总线7设置，到达存储电容电极16的接触用沟19c。树脂CF层15由接触用沟19c在各像素区域内分割为2区域。在存储电容电极16上把树脂CF层15开口的接触用沟19c的底部如图22所示，在向TFT基板1表面观察时，以宽度10μm，沿着存储电容总线7，跨各像素间形成直线状。
在形成接触用沟19c的树脂CF层15上，使用正片型的感光性树脂形成OC层17。在OC层17上形成像素电极18。像素电极18通过在树脂CF层15的形成接触用沟19c的区域上，进一步通过贯穿OC层17而形成的接触孔19d，连接在存储电容电极16上。接触孔19d具有内径约8μm的圆形底部轮廓。
本实施例的结构通过连接布线12a把源极12连接在存储电容电极16上，所以只用接触孔19d就完成与像素电极18的连接。并且在存储电容总线7的宽度内形成接触用沟19c，在接触用沟19c内形成接触孔19d。因此，不用另外设置接触用沟19c和接触孔19d的底部开口的连接用区域，所以与以往相比，能提高像素开口率。
下面，参照图23～图28的制造工序剖视图，说明本实施例的液晶显示装置用基板的制造方法。在图23～图28中，(a)表示在图22所示的A-A线切断的TFT基板1的截面，(b)表示在图22所示的B-B线切断的TFT基板1的截面。首先，如图24(a)、(b)所示，在玻璃基板3上的整个面上，按顺序形成例如膜厚100nm的铝(Al)层和膜厚50nm的钛(Ti)层，进行构图，形成栅极总线4和存储电容总线7。
接着，连续形成例如膜厚350nm的氮化硅膜(SiN膜)5、膜厚30nm的a-Si层13a和膜厚120nm的SiN膜。接着，在整个面上形成抗蚀剂层，以栅极总线4为掩模，进行背面曝光，从正向使用掩模曝光，对抗蚀剂层构图。以构图的抗蚀剂层为蚀刻掩模，蚀刻SiN膜，如图25(a)所示，形成沟道保护膜11。
接着，如图26(a)、(b)所示，按顺序形成例如膜厚30nm的n+型a-Si层、膜厚20nm的Ti层、膜厚75nm的Al层和膜厚40nm的Ti层，把沟道保护膜11用作蚀刻阻止部，进行构图，形成漏极10、源极12、漏极总线6(图26中未出现)和存储电容电极16。此外，同时形成连接源极12和存储电容电极16的连接布线12a(图26中未出现)。用以上的工序完成TFT2。
接着，涂敷1.8μm膜厚的负片型的感光性颜料分散型的R抗蚀剂。接着，把基板3设置在近距离曝光装置上，并且以约100μm的间隔，接近基板3表面配置红色像素用的光掩模，以约100mj的曝光量曝光。在红色像素用的光掩模上描绘把基板3表面的红色像素区域以外和红色像素区域内的接触用沟19c的形成区域遮光的图案。描绘在红色像素用的光掩模上的接触用沟19c的形成用遮光图案与应该形成的接触用沟19c的底部轮廓大致为相似形状，但是考虑光的衍射现像，形成的要大出给定的偏移量。接触用沟19c底部宽度为10μm。形成在光掩模上的接触用沟19c形成用的遮光图案宽度为18μm左右，比以往的遮光图案的1边长度28μm短，所以曝光光的衍射光有可能从遮光图案的宽度方向散射到在接触用沟19c的形成区域的颜色抗蚀剂层，但是，从该遮光图案的长度方向完全不产生曝光光的衍射光散射。因此，通过调整曝光强度等，在接触用沟19c的形成区域的颜色抗蚀剂层上，在基板3表面的垂直方向，能形成未感光区域。曝光后，显影，溶解并除去未感光的抗蚀剂层区域。洗净后，在230℃进行40分钟的后烘焙处理，如图27(b)所示，在红色像素区域上形成具有露出存储电容电极16而开口的接触用沟19c的树脂CF层15(R)。形成的接触用沟19c成为横切像素区域的底部宽度10μm的带状。此外，接触用沟19c中，开口端一侧轮廓比底部轮廓大一圈，形成在深度方向变窄的倒圆台形状。
同样，涂敷1.8μm膜厚的负片型的感光性颜料分散型的B抗蚀剂，把基板3设置在近距离曝光装置上，并且接近基板3表面配置蓝色像素用的光掩模，进行曝光。在蓝色像素用的光掩模上描绘把基板3表面的蓝色像素区域以外和蓝色像素区域内的接触用沟19c的形成区域遮光的遮光图案。描绘在蓝色像素用的光掩模上的接触用沟19c的形成用遮光图案与应该形成的接触用沟19c的底部轮廓大致为相似形状，但是形成的要大出给定的偏移量。曝光后，显影，进行后烘焙处理，在蓝色像素区域上形成具有在存储电容电极16上开口的接触用沟19c的树脂CF层15(B)。
同样，涂敷1.8μm膜厚的负片型的感光性颜料分散类的G抗蚀剂，把基板3设置在近距离曝光装置上，并且接近基板3表面配置绿色像素用的光掩模，进行曝光。在绿色像素用的光掩模上描绘把基板3表面的绿色像素区域以外和绿色像素区域内的接触用沟19c的形成区域遮光的遮光图案。描绘在绿色像素用的光掩模上的接触用沟19c的形成用遮光图案与应该形成的接触用沟19c的底部轮廓大致为相似形状，但是形成的要大出给定的偏移量。曝光后，显影，进行后烘焙处理，在绿色像素区域上形成具有在存储电容电极16上开口的接触用沟19c的树脂CF层15(G)。
接着，在形成树脂CF层15后的基板整个面上涂敷膜厚约2.0μm左右的正片型的感光性树脂，使用描绘了接触孔19d形成用图案的光掩模，进行近距离曝光，显影，形成OC层17。在OC层17上，如图28所示，与形成在树脂CF层15上的接触用沟19c对应，形成接触孔19d。使用正片型的感光性树脂，所以通过使用近距离曝光装置的近距离曝光，也能可靠形成具有内径约8μm的圆形底部轮廓的接触孔19d。
接着，在整个面上形成膜厚70nm的ITO膜，然后进行构图，如图23所示，形成与像素区域内的树脂CF层15上表面、贯穿树脂CF层15的接触孔19d内壁面、在接触孔19d底部露出的存储电容电极16接触的像素电极18。
如上所述，根据本实施形态，在形成在树脂CF层15上的接触用沟19c中，通过采用沿着存储电容总线7横切像素区域内的底部轮廓图案，使用近距离曝光装置，能以低成本取得提高像素开口率的CF-on-TFT构造。
此外，在本实施例中，直接在漏极10、源极12和漏极总线6等的源极/漏极形成层上形成树脂CF层15(R、G、B)，但是也可以在源极/漏极形成层上形成保护膜，该保护膜上形成树脂CF层15(R、G、B)。此外，可以在树脂CF层15(R、G、B)上形成保护膜，在该保护膜上形成像素电极18。当然TFT2或树脂CF层15(R、G、B)的形成材料或制造工序也可以是上述以外的材料或工序。
此外，在本实施例中，在漏极金属形成层上直接形成CF抗蚀剂层，但是可以在漏极金属形成层上形成钝化膜的基础上，形成CF抗蚀剂层。此外，在本实施例中，在树脂CF层上形成OC层，但是可以不设置OC层，而在树脂CF层上直接形成像素电极18。
(实施例2-3)下面，参照图29说明实施例2-3的液晶显示装置用基板。图29表示本实施例的TFT基板1上的3像素部分的平面结构。本实施例的液晶显示装置用基板与实施例2-2同样，具有用连接布线12a连接源极12和存储电容电极16的构造。本实施例的液晶显示装置用基板不形成实施例2-2中使用的OC层，因此，能用与实施例2-1大致同样的制造方法制造。
图29所示的结构的特征在于：形成在像素区域内的用于连接存储电容电极16和像素电极18的接触孔的底部开口轮廓的形状或面积不同。即，形成在红色像素区域内的接触孔19b具有与实施例2-1所示相同的底部轮廓的形状和尺寸。而形成在绿色像素区域内的接触孔19b’比接触孔19b的长轴长度短，因此，底部轮廓的开口面积比接触孔19b小。此外，在蓝色像素区域中，代替接触孔，形成实施例2-2中表示的接触用沟19c。
这样，通过对各颜色变更接触孔(包含接触用沟)的底部轮廓形状和开口面积，与形成树脂CF层15(R、G、B)的各颜色抗蚀剂的分辨率的不同对应，能取得必要的最小限度的底部开口面积。在本实施例中，一般为了可靠地在分辨率最低的蓝色(B)的颜色抗蚀剂层中形成底部开口，形成了接触用沟19c。而在分辨率高的绿(G)色的颜色抗蚀剂层中，形成尽可能减小在接触孔底部开口露出的金属层面积的接触孔19b’。由此，能尽可能减少从液晶显示装置的显示屏一侧入射的光的反射量，提高显示质量。
此外，也可以对各色不一律变更接触孔或接触用沟的底部轮廓形状和开口面积，关于形成在玻璃基板3上的各处的接触孔或接触用沟，根据抗蚀剂层的分辨率的不同，变更为最佳的底部轮廓形状和开口面积。
如上所述，根据本实施形态，在TFT基板上形成CF的液晶显示装置用基板中，为了电接触夹着CF层的上下电极(源极和像素电极)，使CF层上形成的孔形状为纵向和横向长度不同的形状。由此，能实现基于高开口率的亮度提高，即使使用近距离曝光装置等通常的CF形成装置或工艺，也能使像素开口率损失为最低限度，并且提高CF层的分辨率，提供简便的工艺设计和稳定的工艺。
通过按RGB各色，变更接触用的孔或沟的大小，能对应在CF抗蚀剂的各色中的分辨率不同的现象，抑制未由CF覆盖的金属面积过大引起的显示屏显示时的反射率上升，能提供高质量的液晶显示装置。此外，通过按照形成工艺的特性改变接触用的孔或沟的大小，也能获得同样的效果。
对以上说明的本发明实施形态1的液晶显示装置用基板和液晶显示装置，做如下的总结。
(附记1)
一种液晶显示装置用基板，具有在分别形成在多个像素区域中的像素电极和驱动所述像素电极的开关元件之间形成的钝化膜、形成在所述钝化膜上的滤色层，其特征在于：所述钝化膜具有氮化硅层和氧化硅层或氧氮化硅层的层叠构造，挨着所述滤色层形成所述氧化硅层或所述氧氮化硅层。
(附记2)
根据附记1所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：所述氧化硅层或所述氧氮化硅层的膜厚为大于等于3nm，小于等于20nm。
(附记3)
根据附记1所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：
所述氮化硅层具有层叠了改变硅原子和氮原子的组成的2种以上氮化硅的构造。
(附记4)
根据附记1所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：所述氮化硅层形成为在越靠近挨着所述滤色层的所述氧化硅层或所述氧氮化硅层的区域，硅原子浓度越高，或者在越靠近挨着所述滤色层的所述氧化硅层或所述氧氮化硅层的区域，与硅原子结合的氢原子浓度越高。
(附记5)
一种液晶显示装置，包含：具有在分别形成在多个像素区域中的像素电极和驱动所述像素电极的开关元件之间形成的钝化膜、形成在所述钝化膜上的滤色层的液晶显示装置用基板；与所述液晶显示装置用基板相对配置的对置基板；夹在所述液晶显示装置用基板和所述对置基板之间的液晶层；其特征在于：所述液晶显示装置用基板中，所述钝化膜具有氮化硅层和氧化硅层或氧氮化硅层的层叠构造，挨着所述滤色层形成所述氧化硅层或所述氧氮化硅层。
(附记6)
一种液晶显示装置用基板，其特征在于：具有：隔着液晶层与对置基板相对配置的绝缘性基板；配置在所述绝缘性基板上，由依次形成开关元件、氮化硅层、氧化硅层或氧氮化硅层、树脂滤色层和像素电极的多个像素区域构成的显示区域；形成在所述显示区域的所述树脂滤色层和所述像素电极之间的由绝缘性树脂构成的保护层；在所述开关元件上的各层开口的接触孔的开口截面积具有所述树脂滤色层＞所述保护16层≥所述氧化硅层或所述氧氮化硅层≥所述氮化硅层的关系。
以上说明的本发明实施形态2的液晶显示装置用基板和液晶显示装置总结如下。
(附记7)
一种液晶显示装置用基板，其特征在于：具有：形成在像素区域中的开关元件；形成在所述像素区域中的树脂滤色层；形成在所述树脂滤色层上的像素电极；为了电连接所述开关元件和所述像素电极，贯穿所述树脂滤色层形成，底部轮廓的纵向和横向长度不同，角部带圆形的接触孔。
(附记8)
根据附记7所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：所述底部轮廓的长轴和短轴的长度比(长短轴长度比＝短轴长度/长轴长度)为小于等于0.5。
(附记9)
根据附记7所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：所述底部轮廓内的面积为小于等于600μm2。
(附记10)
一种液晶显示装置用基板，其特征在于：具有：形成在像素区域中的开关元件；形成在所述像素区域中的树脂滤色层；形成在所述树脂滤色层上的像素电极；为了电连接所述开关元件和所述像素电极，贯穿所述树脂滤色层形成底部轮廓的接触用沟。
(附记11)
根据附记10所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：具有横切所述像素电极内的存储电容总线；所述接触用沟的底部轮廓形成在所述存储电容总线上方，比所述存储电容总线的宽度窄。
(附记12)
根据附记10或11所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：
所述接触用沟在所述像素区域内分割所述树脂滤色层。
(附记13)
根据附记7～12中任意一项所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：按照所述树脂滤色层的配置位置，所述底部轮廓内的开口面积不同。
(附记14)
根据附记13所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：对应所述树脂滤色层的各色，所述底部轮廓内的开口面积不同。
(附记15)
根据附记7～14中的任意一项所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：所述树脂滤色层的形成材料是负片型。
(附记16)
一种液晶显示装置，包含：具有在分别形成在多个像素区域中的像素电极和驱动所述像素电极的开关元件之间形成的钝化膜、形成在所述钝化膜上的滤色层的液晶显示装置用基板；与所述液晶显示装置用基板相对配置的对置基板；夹在所述液晶显示装置用基板和所述对置基板之间的液晶层；其特征在于：
作为所述液晶显示装置用基板，使用附记7～15中任意一项所述的液晶显示装置用基板。

Claims (6)

1.一种液晶显示装置用基板，其特征在于：具有：
形成在像素区域中的开关元件；
形成在所述像素区域中的树脂滤色层；
形成在所述树脂滤色层上的像素电极；
为了电连接所述开关元件和所述像素电极而形成的，贯穿所述树脂滤色层，底部轮廓的纵向和横向长度不同，角部带圆形的接触孔。
2.根据权利要求2所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：
所述底部轮廓的长轴和短轴的长度比(长短轴长度比＝短轴长度/长轴长度)小于等于0.5。
3.一种液晶显示装置用基板，其特征在于：具有：
形成在像素区域中的开关元件；
形成在所述像素区域中的树脂滤色层；
形成在所述树脂滤色层上的像素电极；
为了电连接所述开关元件和所述像素电极而形成的，贯穿所述树脂滤色层并形成底部轮廓的接触用沟。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：
具有横切所述像素区域内的存储电容总线；
所述接触用沟的底部轮廓形成在所述存储电容总线的上方，比所述存储电容总线的宽度窄。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：
对应所述树脂滤色层的各色，所述底部轮廓内的开口面积不同。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的液晶显示装置用基板，其特征在于：
所述树脂滤色层的形成材料是负片型。
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