TW321731B - - Google Patents
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- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
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Description
A7 B7 3 ^1731 五、發明説明(i ) 發明背景 (1 )發明領域 本發明係關於使用薄膜電晶體(TFT)之活性矩陣 型液晶顯示裝置,和其製造方法。 (2 )習知技藝之說明 在活性矩陣型液晶顯示裝置中,提供開閉元件以相關 於安排在矩陣中之多數圖素電極。在活性矩陣型液磊顯示 裝置,在相關圖素上之液晶始終受到理論上之驅動,且其 對比高於使用分時驅動系統之簡單矩陣型顯示絕緣膜。因 此,活性矩陣型技術,對於彩色顯示而言,是不可省略的 〇 依照習知之活性矩陣型液晶顯示裝置,薄膜電晶體( TFT)藉由提供絕緣透明基底而構成,而閘極(閘極線 ),閘絕緣膜,半導體層,汲極(資料線),和汲極依順 序的安排在絕緣透明基底上。透明電極連接至源極。閘極 首先形成在基底上之T F T結構通常稱爲反向交錯結構。 JP-A — 61 — 161764 (1986)揭示此種 TFT。 使用T F T之液晶顯示裝置之特徵在於因爲可主動驅 動而具有較高之對比。但是,在基底上形成T F T之方法 相當複雜,且通常需要六個或更多的光石印術(以下稱爲 光處理)。當用以製造TFT基底之光處理步驟之數目增 加時,會產生之問題,如T F T基底之製造成本增加,進 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐)^ -4 - ---:--------^.------1T------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消費合作杜印褽 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 一步,由於由外界而未或製造過程中產生之灰塵之污染會 使生產率降低* 用以簡化該方法之一種習知技藝爲閘絕緣膜和半導體 層,和當成汲極和源極之金屬膜乃連續的形成,半導體層 製成一插模以用於金屬膜,而隨後形成透明電極。 但是,在半導體層之蝕刻處理時,如果構成源極之金 屬膜之蝕刻速度低於半導體層之蝕刻速度時.,則會產生透 明電極由源極之剩餘屋簷形端部份所形成之步階所迅速的 打破之問題。亦即,T F T基底之生產率沒有受到充份的 考慮。 爲了完成明亮的顯示影像,透明圖素電極之光透射部 份之區域(以下稱爲孔徑比)需愈大愈好。但是,依照上 述之習知技藝,增加孔徑比以完成明毫的顯示影像無法充 份的考慮。 再者,在T F T半導體圖樣中之閘極之跨接部份上, 由於半導體圖樣之端部份具有比平坦平面部份更快之蝕刻 速度,在半導體圖樣中會產生撃穿,而在半導體層和閘極 間之漏電流會增加。因此,會快速產生之問題爲形成在半 導體圖樣上之源極,汲極,和閘極間會有短路(G/D短 路)之問題。 發明概要 (1 )發明目的 本發明之目的之一乃在提供一種活性矩陣型液晶顯示 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 5 — . 裝 訂 旅 - - < -(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 ____ _ 五、發明説明(3 ) 裝置之製造方法,其具有較少的製造步驟和較高的產量β 再者,本發明之另一目的乃在提供一種活性矩陣型液 晶顯示裝置,其可獲得明亮顯示影像》 再者,本發明之另一目的乃在提供具有可解決短路問 題之電極結構之T F Τ基底.,和使用此T F Τ基底之液晶 顯示裝置。 (2 )解決問題之方法 步驟1;一種液晶顯示裝置,包含: 多數之閘極線形成在一基底上; 多數之資料線穿過多數之閘極線; 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線之相關交 叉點附近;和 圖素電極連接至薄膜電晶體,和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,其中 該圖素電極之中央部份直接接觸該基底,和 該圖素電極之週邊部份接觸一絕緣層,該絕緣層和構 成薄膜電晶體之閘絕緣層爲相同之層。 步驟2;在步驟1中, 構成圖素電極之導電膜延伸至薄膜電晶體之汲極,和 在構成源極之導電膜之平圖樣上之輪廓穿越在接觸基 底之圖素電極之中央部份之區域上之平圖樣中的輪廓。 步驟3;在步驟1中, 一屏蔽膜,其平行於該資料線,且由絕緣層而與資料 本紙張尺度逋用中國國家梂準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ---·--------裝------訂----^---^ < 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 321731 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(4 ) 線分離和絕緣,該絕緣層和構成薄膜電晶體之閘絕緣層同 層,該屏蔽膜提供於資料線和在圖素電極之中央部份上接 觸基底之區域間。 步驟4 ;在步驟1中,提供導電線,其相當於相關的 多數閘極線且和閘極線平行,和電容元件藉由握持介於導 電線和圖素電極間之絕緣膜而形成。 步驟5 : —種液晶顯示裝置,包含: 形成在基底上之多數閘極線; 形成多數之資料線以穿越多數之閘極線; 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線間之相關 交叉點附近; 圖素電極連接至薄膜電晶體;和 儲存電容連接至圖素電極,和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,其中 該薄膜電晶體具有一結構包含 閘絕緣膜形成在構成閘極線之一部份之閘極上, 半導體層形成在閘絕緣膜上,和 源極和汲極形成在半導體層上, 構成圖素電極之導電層延伸在源極上,和 該儲存電容具有一結構包含 絕緣膜,其與形成在閘極線上,相鄰形成有薄膜電晶 體之閘極線之閘絕緣膜同層,和 導電膜由形成在絕緣膜上之圖素電極延伸。 步驟6 ;在步驟5中,由具有基底之薄膜電晶體組成 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 旅 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明(5 ) 之閘絕緣層而形成在半導體層端部份之錐角大於由具有基 底之薄膜電晶體組成之閘絕緣層而形成在構成儲存電容之 絕緣膜之端部份上之錐角。 步驟7 ;在步驟5中,該源極接觸半導體層,閘絕緣 層,和該基底。 步驟8 ;在步驟5中,多數之資料線包含半導體和 構成源極和汲極之導電膜,且 該半導體和該導電膜位在相同之平面圖樣上。 步驟9 ;在步驟5中,該閘極線塗覆以構成閘極線之 導電膜之陽極氧化膜。 步驟1 0 ; —種液晶顯示裝置之製造方法,具有 多數之閘極線形成在基底上, 形成多數之資料線以穿越多數之閘極線; 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線間之相關 交叉點附近i ;和 圖素電極連接至薄膜電晶體;和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,包含之步驟爲 以大約相同的平面圖樣蝕刻閘絕緣層和形成在閘絕緣 層上之半導體層,在相同的處理中,且隨後, 選擇性的蝕刻半導體層。 步驟1 1 ;在步驟1 0中,在相同處理中蝕刻閘絕緣 層和半導體層之後,給定圖樣之金屬膜形成在該半導體層 上,而後, 該半導體層使用金屬膜當成掩模而蝕刻。 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -8 - --.-------------tT-------A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 32饥1 A7 B7 五、發明説明(6 ) 步驟1 2 ;在步驟1 0中,進一步提供用以陽極化該 閘極線表面之步驟。 步驟13 ;在步驟10中,在相同處理中,使用六氟 硫化物當成蝕刻氣體以處理閘絕緣層和半導體層之蝕刻。 步驟1 4 ;在步驟1 0中,在使用金屬膜當成掩模之 半導體層之触刻處理中,使用六氟硫化物和氯之混合氣體 當成蝕刻氣體。 步驟15 ;在步驟10中,在蝕刻半導體層之後,形 成圖素電極。. 再者,完成上述目的之本發明之特點如下所述; (1 ) 一種半導體裝置,具有絕緣基底,其上提供有 包含閘極,絕緣層,和半導體層之半導體圖樣,和 源極和汲極,其穿過在半導體圖樣區域中之閘極,其 中 端部份漸尖之半導體圖樣形成在端部份漸尖之閘極上 ,且 閘極之錐角0 g等於或小於在半導體圖樣之端部份上 之錐角0S之三倍(其中,0g<9〇° )。 (2 )如上所述之半導體裝置,其中 該閘極由選自Ta ,ITO (銦錫氧化物), Μ 〇 S i 2 ,TaSi2 ,:..CrSi2 ,WSi2 , T i N ’和Ta N之群之材料所製成,和 閘極之錐角0 2等於或小於在半導體圖樣之端部份上 之錐角之二倍(其中,0g<9〇。)。 本紙張尺度適用中國ϋ家梯準(CNS ) A4胁(210X297公着) ~ -9 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· *^τ Λ A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、 發明説明(7 ) 1 I (3 )如 上述第 ( 1 ) 段所 述之半導體裝 置, 其 中 1 1 1 / 該閘極由 選自C r 'Μ 0 , W,A 1 ,C U , A U 和 1 1 N i 之群之材 料製成 > 和 f、 I 請 1 1 閘極之錐 角Θ g 等 於或 小於 在半導體圖樣 之端 部 份 上 先 閱 1 讀 1 之 錐 角0 s之 三倍( 其 中, Θ g < 9 0 ° )。 背 1¾ 1 I 之 (4 )如 上述第 ( 1 ) 段所 述之半導體裝 置, 其 中 意 1 事 1 閘極之錐 角0 g 爲 在半 導體 圖樣之端部份 上之 錐 角 項 再- 填 1 Θ S 之0 . 5 至3倍 ( 其中 ,Θ g < 9 0 0 ) 之範 圍 〇 寫 本 裝 頁 1 (5 )如 上述第. ( 1 ) 段所 述之半導體裝 置, 其 中 1 該閘極之 錐角Θ g 在1 〇。 〜4 0 °之範 圍內 〇 1 1 (6 )如 上述第 ( 1 ) 段所 述之半導體裝 置, 其 中 1 1 端部份漸 尖之半 導 體圖 樣形 成在端部份漸 尖之 閘 極 上 訂 I » 和 1 I 閘極和半 導體圖 樣 之形 成使 由閘極之下平 面之 端 至 上 1 1 1 平 面 之端之背 後距離 ( A ) 對閘 極厚度(B ) 之比 例 ( 錐 1 Λ 率 B / A )等 於或小 於 在半 導體 圖樣之端部份 上之 二 倍 錐 1 率 ( B ^ / A 一)» 1 1 (7 )如 上述第 ( 1 ) 段所 述之半導體裝 置, 其 中 1 1 閘極之錐 率(B / A ) 在0 .2 〜0 . 8 之範 圍 內 〇 I (8 )- 種液晶 顯 示裝 置, 包含 I 薄膜電晶 體,其 安 排在 多數 掃描訊號線和 多數 影 像 訊 | 號 線 之相關交 叉點附 近 ,且 影像 訊號線形成在 一對 基 底 之 1 1 一 基 底上,而 閘極, 汲 極, 和源 極分別連接至 掃描 訊 Οιϋ 疏 線 1 1 9 影 像訊號線 ,和圖 素 電極 ,其 中, 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 一 10 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(8 ) 端部份漸尖之半導體圖樣形成在端部份漸尖之閘極上 ,因此形成閘極之錐角Θ g以使等於或小於在半導體圖樣 之端部份上之錐角Θ s (小於9 0 ° )之三倍,和 液晶層經由液晶對準膜而保持在基底和該對基底之另 一透明基底間。 (9 )如上述第(8 )段所述之半導體裝置,其中 端部份漸尖之半導體圖樣形成在端部份漸尖之閘極上 9 閘極和半導體圖樣之形成使由閘極之下平面之端至上 平面之端之背後距離(A )對閘極厚度(B )之比例(錐 率B/A)等於或小於在半導體圖樣之端部份上之三倍錐 率(B — / A > ),和 液晶層經由液晶對準膜而保持在基底和該對基底之另 一透明基底間。 依照上述之特點,產生在半導體圖樣之漸尖端上之撃 率長度可限制至小於1 /2之絕緣層之斜線長度》且因此 ,可抑制G/D短路之產生。 再者,半導體圖樣可提供矩陣型液晶顯示裝置包含薄 膜電晶體當成主動元件,其安排在多數掃描訊號線和液晶 顯示元件之影像訊號線之相關交叉點附近,且其閘極,汲 極和源極分別在相同層連接至掃描訊號線,影像訊號線, 和圖素電極。 本發明對於具有反向交錯結構之T F T是有效的,其 中,閘極形成在半導體圖樣之下,且類似的,對於具有正 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公後_) u ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 泉 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明(9 ) 常交錯結構(頂閘結構)之TF T亦是有效的,其中,源 極和汲極形成在半導體圖樣之下》 相關於本發明之半導體圖樣只可形成絕緣層或半導體 層,且構成使半導體圖樣穿過配線。再者,半導體圖樣亦 可以類似的方式形成在一般電子絕緣膜之配線板上。 依照本發明,由於在閘絕緣層中之開口部份在形成用 於源極之金屬膜之前製造,且源極形成在開口部份,即使 半導體層使用源極之金屬膜當成掩模而蝕刻時,金屬膜之 端部份亦不會對半導體層形成屋簷形,因此可避免透明電 極之破裂,並簡化製造方法和增加生產率》 再者,由於在圖素電極之下之閘絕緣膜具有開口部份 ,可改善透射率。此外,因爲光屏蔽電極形成在資料線附 近,且資料絕緣膜之開口部份並未存在於光屏蔽電極之上 ,因此可獲得高的生產率,增加孔徑比,並改善顯示影像 之明亮度。 依照控制在TFT之電極之端部份上之錐角(其具有 一結構爲源極和汲極跨騎在具有半導體層和閘絕緣層之半 導體圖樣中之閘極上)以使其小於半導體圖樣之端部份上 之錐角之三倍,最好在0 . 5〜3倍之範圍內,則產生在 電極之端部份上之擊穿尺寸可降低,並可避免G/D短路 。因此,可獲得具有高可靠度之半導體裝置。 當半導體圖樣由各向同性乾蝕刻形成時,可大體上獲 得端部份具有些微錐角之半導體圖樣。但是,因爲在跨騎 閘極之部份上之蝕刻進行的比在平面部份蝕刻的快,因此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)~ - 12 - - ---------批衣------、玎-------^ I ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 3 ^17 si __ B7 五、發明説明(10 ) ’在漸尖端部份會產生擊穿。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如果在閘極端部份上之錐角控制成小於半導體圖樣之 端部份上之錐角之三倍,則可改善覆蓋在上述絕緣層和半 導體層上之步階,產生在半導體圖樣之端部份上之斜度中 之龜裂長度亦可受抑制而變成相當短,亦可抑制在絕緣層 上由於絕緣層失敗而引起由半導體層而來的漏電流,且亦 可避免在閘極,汲極,和源極間之短路\ 如果在半導體圖樣之端部份上之錐角大於30° ,則 無需使閘極之端部份上之錐角如此之小。當在半導體圖樣 之端部份上之錐角大約20°時,因爲在漸尖部份上之絕 緣層變厚,則很難因蝕刻而產生龜裂,且在閘極上之錐角 可小於6 0 ° 。 如果在半導體圖樣之端部份上之錐角小於10° ,藉 由使在閘極之端部份上之錐角小於上述角之三倍,亦即< 30° ,在半導體圖樣之絕緣層上之斜坡中產生之龜裂長 度可減短,且因此可避免G/D短路》 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 如果閘極之錐角較小,則產生在半導體圖樣之絕緣層 上之斜坡中之龜裂長度亦可縮小,並可增加降低漏電流之 效果和避免短路之效果》但是,如果錐角太小是有必要的 ,則當成電極之橫截面區域降低,而當成掃描訊號線之電 阻增加。因此,上述之錐角最好大約爲半導體圖樣之端部 份上之錐角之三倍。 藉由在圖樣處理中蝕刻,在半導體圖樣之絕緣層上之 斜坡中產生之龜裂不需要完全的防止,但是如果龜裂之長 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -13 - B7 五、發明説明(11 ) 度小於漸尖斜坡之長度之1/2,則產生漏電流和在閘中 短路之可能性較低,因此可達成電穩定電晶體特性。如果 龜裂之長度小於漸尖斜坡長度之1/3 ,則可進一步增加 穩定性。 依照本發明,可提供具有大的孔徑比和明亮影像顯示 之液晶顯示裝置。再者,由於構成顯示板之T F T基底可 藉由只包括5次的光阻步驟之簡單處理而產生,則可提供 低成本的液晶顯示裝置和製造方法。再者,由於在由 I TO製成之透明導電膜之步階部份上之線撃穿可有效的 防止,因此可獲得具有較佳生產率之液晶顯示裝置和其製 造方法。 附圖簡述 圖1爲本發明之實施例1中,液晶顯示板之橫截面圖 (沿圖2之1 — 1線所截取的)。 圖2爲在實施例1中,在TFT基底上,圖素之圖樣 和其附近之層之平面圖。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3爲在本發明之實施例1中,在TFT基底上,薄 膜電晶體,圖素,和儲存電容附近之橫截面圖(沿圖2之 3 — 3線所截取的)。 圖4爲閘極線G L和閘極終端G TM之連接部份之附 近之平面圖。 圖5爲閘極線G L和閘極終端GTM之連接部份之附 近之橫截面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準(€奶)八4規格(210'乂297公釐)11』 -14 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (12 1 | 固 圖 6 爲 資 料 線 D L 和 汲 極 終 端 D T Μ 之 連 接 部 份 之 附 1 I 近 之平 面 圖 〇 1 1 1 面 圖 7 爲 資 料 線 D L 和 汲 極 終 端 D T Μ 之 連 接 部 份 之 附 1 I 近 之橫 截 面 圖 〇 先 閱 1 1 讀 | 圖 8 爲 用 以 說 明 在 顯 示 板 之 矩 陣 週 緣 之 結 構 之 平 面 Γ^Ι 圖 背 1 I 之 1 注 | 意 | 事 1 圖 9 爲 用 以 製 造 在 實 施 例 1 中 之 液 晶 顯 示 裝 置 之 項 再 1 填 1 T FT 基 底 T F T S U Β 之 製 造 方 法 之 流 程 1 cai 圖 〇 寫 本 裝 頁 1 (ΞΙ 圖 1 0 爲 相 當 於 圖 9 之 步 驟 A 之 橫 截 面 圖 〇 1 圖 1 1 爲 相 當 於 圖 9 之 步 驟 B 之 橫 截 面 1 «3 1 圖 〇 1 1 ΓΒΠ 圖 1 2 爲 相 當 於 ΓΒ1! 圖 9 之 步 驟 C 之 橫 截 面 圖 〇 1 1 圖 1 3 爲 相 當 於 圖 9 之 步 驟 D 之 橫 截 面 [WI 圖 0 訂 1 圖 1 4 爲 相 當 於 圖 9 之 步 驟 E 之 橫 截 面 圖 〇 1 I 圖 1 5 爲 相 當 於 圖 9 之 步 驟 F 之 橫 截 面 圖 〇 1 1 I 圖 1 6 爲 相 當 於 圖 9 之 步 驟 G 之 橫 截 面 圖 〇 1 —"sj ,.泉 圖 1 7 爲 當 資 料 線 之 C r 電 極 由 本 發 明 之 製 造 方 法 製 1 造 時, 薄 膜 電 晶 體 和 儲 存 電 容 之 橫 截 面 圖 0 1 I 圖 1 8 爲 當 透 明 圖 素 電 極 由 本 發 明 之 製 造 方 法 製 造 時 1 I » 薄膜 電 晶 體 和 儲 存 電 容 之 橫 截 面 圖 〇 1 圖 1 9 爲 在 實 施 例 2 中 9 在 T F T 基 底. 上 > 圖 素 固 圖 樣 1 1 I 和 其附 近 之 層 之 平 面 圖 〇 1 回 圖 2 0 爲 由 圖 1 9 之 2 0 — 2 0 線 所 截 取 之 橫 截 面 圖 1 1 面 圖 2 1 爲 在 實 施 例 3 中 1 在 T F T 基 底 上 圖 素 圖 樣 1 1 1 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙 本
Ns rfr- 公 A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、 發明説明 (13 ) 1 和 其 附 近之 層 之 平 面 圖 〇 1 1 圖 2 2 爲 由 固 圖 2 1 之 2 2 — 2 2 線 所 截 取 之 橫 截 面 圖 1 1 I 〇 請 1 1 圖 2 3 爲 由 1 〇 I 圖 2 4 之 1 — 1 線 所 截 取 之 橫 截 面 ret 圖 〇 A 閱 圖 1 2 4 爲 在 實 施 例 4 中 y 在 T F T 基 底 上 > 圖 素 圖 樣 背 1 I 和 其 附 近之 層 之 平 面 圖 〇 1 I 意 吉 I 圖 2 5 爲 本 發 明 之 薄 膜 電 晶 體 之 概 略 立 體 圖 〇 爭 項 再 1 ,丨 圖 2 6 ( a ) 2 6 ( b ) 和 2 6 ( C ) 爲 本 發 明 之 1 本 1 裝 薄 膜 電 晶體 之 平 面 圖 0 頁 _/ 1 1 圖 2 7 爲 習 知 技 藝 之 薄 膜 電 晶 體 之 概 略 —1-. 體 圖 P 1 | 圖 2 8 爲 在 蝕 刻 劑 和 閘 極 之 錐 角 Θ g 中 介 於 硝 酸 和 1 I 硝 酸 高 姉氣 濃 度 間 之 關 係 圖 〇 1 訂 I 1 cri 圖 2 9 ( a ) 2 9 ( b ) 和 2 9 ( C ) 爲 指 示 在 線 1 1 | 圖 樣 之 端部 份 上 之 漸 尖 形 狀 之 概 略 橫 截 面 圖 〇 1 1 1 圖 3 0 爲 指 示 介 於 閘 極 之 錐 角 Θ g 和 閘 / 汲 極 間 之 的 1 電 壓 間 之關 係 圖 〇 Λ 1 圖 3 1 ( a ) » 3 1 ( b ) 和 3 1 ( C ) 爲 閘 極 之 1 1 跨 騎 部 份之 平 面 圖 〇 1 I ΓΒ!1 圖 3 2 爲 本 發 明 之 液 晶 顯 示 裝 置 之 概 略 横 截 面 圖 〇 1 實 施 例 之詳 細 說 明 1 圖 1爲 在 依 照 本 發 明 之 主 動 矩 陣 型 液 晶 顯 示 裝 置 中 , 1 1 顯 示 板 之矩 陣 部 份 ( 顯 示 部 份 ) 之 結 挫 稱 之 橫 截 面 圖 〇 顯 示 1 1 板 包 含 T F Τ 基 底 T F T S U B » 其 由 具 有 薄 膜 電 晶 體 nS. 之 1 1 N C 準 標 家 國 國 中 用 適 度 尺 張 紙
格 規 4 A
楚 公 7 9 2 X 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 A7 _ _B7___ 五、發明説明(14 ) 透明玻璿基底s U B 1 ,圖素電極,和各種配線和其它物 形成在一側表面製成,和相對基底OPSUB,其由具有 共同電極IT02之另一透明玻璃基底SUB2 ,影色過 濾器F I L,和光屏蔽膜BM和其它物形成在另一側,和 一液晶層L C充填在介於互相面對之兩基底之間隔間。 介於上述基底間之液晶層L C之電光狀態藉由施加影 像訊號電壓在圖素電極和共同電極I TO 2之間而受到控 制,以改變在顯示板部份之光透射狀態和顯示給定影像。 背光設置在液晶板外側之相反基底〇 P S U B側或 TFT基底TFTSUB側,以經由液晶板之圖素部份觀 察由相反側透射至背光之光線。 在以下說明之圖中,具有相同功能之零件以相同的參 考符號表示。 < 丁 F T基底> 圖2爲在圖素中和形成T F T基底T F T S U B之每 一層之附近之圖樣之平面圖。圖1爲由圖2之1 一 1線所 截取之橫截面圖,而圖3爲由圖2之3 _ 3線所截取之橫 截面圖。 其次,TFT基底TFTSUB之結構係參考圖1〜 3詳細說明。如圖2所示,在TFT基底之表面上提供多 數之閘極線(掃描訊號線或水平訊號線)G L互相平行, 和多數之資料線(影像訊號線或垂直訊號線)D L互相平 行且與閘極線交叉。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) 一 17 - --------:1¾衣------ΐτ------Λ. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 3^173i 五、發明説明(15 ) 由相鄰兩閘極線G L·和相鄰兩資料線d L所包圍之區 域變成一圖素,而圖素電極形成在幾乎整個區域上。薄膜 電晶體(由圖2之虛線所圍繞之區域)當成開關元件乃形 成在相關於每個圖素電極之閘極線上之凸部份(在圖2中 ’凸部份向上)’而源極S D 1連接至圖素電極。施加至 閘極線G L之掃描電壓傳送至構成閘極線之一部份之 TF T之閘極,以啓動TFT爲ON狀態。此時,供應至 資料線D L之影像訊號經由源極S D 1輸入至圖素電極。 <薄膜電晶體TFT> 如圖3所示,閘極線G L形成在透明玻璃基底 S U B 1上,而薄膜電晶體藉由形成絕緣層,半導體層, 和其它物在閘極線上而構成。薄膜電晶體操作以使介於源 和汲極(資料線D L )間之通道電阻在偏壓施加至閘極線 GL時變小,而當偏壓變成零時,通道電阻變大。 由氮化矽製成之閘絕緣層G I形成在閘極上,該閘極 組成閘極線G L之一部份,而由非晶矽(其未加入雜質) 製成之i型半導體層A S和由非晶矽(其加入雜質d 〇 ) 製成之N型半導體層形成在閘絕緣層上。i型半導體層 A S構成薄膜電晶體之活性層。薄膜電晶體藉由進一步形 成源極S D 1和汲極(在此實施例中,一部份之資料線 D L構成汲極,因此如果沒有特別說明,汲極亦稱爲資料 線DL)在i型半導體層上而構成。 關於源極GI ,可使用以電漿CVD形成之氮化矽膜 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210 X297公嫠)~— 一 18 一 .~ ~^ j 裝 訂 ^·Λ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 S^1731 五、發明説明(16 ) ,其厚度爲2000〜5000A (在此實施例中’約爲 3 5 0 0 A )。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i型半導體層AS形成厚度5 0 0〜2 5 0 0A (在 實施例中約爲2000A) 型半導體層d〇和源極和 汲極形成i型半導體層A S之歐姆接觸,並形成摻雜磷( P)之非晶矽半導體。 源極和汲極之名稱通常由介於電極間所施加偏壓之極 性所決定。在相關於本發明之液晶顯示裝置中,由於在操 作時之極性改變,源極和汲極互相交換。但是,在下述的 說明中,爲了簡化起見,則將其一固定稱爲源極,而另一 稱爲汲極。 <源極> 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 如圖3所示,源極SD 1形成在由薄膜電晶體TFT 之N型半導體層d 〇至在玻璃基底SUB 1上之圖素電極 附近之區域上,且由包含第一導電層d 1和第二導電層 d 2之疊層膜構成。第一導電層d 1由銘(C r )形成具 有厚度爲6 0 0〜1 5 0 0A (在此實施例中約爲 1 2 0 0 A ),且第二導電膜d 2由例如銦錫氧化物(以 下簡稱爲I TO)之透明導電膜I T01所形成。第一導 電膜1可由非鉻之高熔融金屬(Ti ,Ta ,W,Mo) 和上述金屬之合金形成。 上述之源極S D 1延伸進入閘絕緣層G I之開口部份 內側(在圖3中,指示爲圖素電極),該開口形成在圖素 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公ί ) " 一 一 19 一 B7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明(17 ) 電極之內側如圖2和3所示。亦即’如圖3所示’形成源 極SD 1之第一導電膜d 1和其上之第二導電膜d 2形成 在圖素區域中,因此,至少它們的一部份接觸玻璃基底 S U B 1 。 依照上述之結構,透明電極d 2可較佳的跨騎在下第 一導電膜d 1之步階上,而不會引起任何的線破裂。上述 之結構將在以下和製造方法之說明一起更詳細的說明。特 別的,當透明導電膜d 2由如同本實施例之I TO製成時 ,上述的效果更爲重要。因爲I TO具有大的晶粒尺寸, 在晶粒之顆粒邊緣上之蝕刻速度和在晶粒本身之蝕刻速度 不同,且比在晶粒本身快。因此,如果在透明導電膜D 2 之下之步階部份未製成適當的漸尖形狀,I TO迅速的引 起線破裂。 有鑒於上述之觀點,如果半導體使用金屬膜當成掩膜 而在半導體膜上蝕刻如J P — A_6 1 — 1 6 1 764 ( 1 9 8 6 )所揭示的,金屬膜在橫截面結構形成屋簷形狀 ,且透明導電膜快速的引起線破裂。相反的,如上所述之 情形很難發生在步階部份上之線破裂。 如以下和製造方法一起說明,在本實施例中,閘絕緣 層G I之開口在形成第一導電膜d 1之前形成,且第一導 電膜d1形成在由用以形成開口之前述方法所暴露之玻璃 基底SUB 1上。當含氟氣體(其爲習知用於半導體之乾 蝕刻氣體)使用於乾蝕刻時,玻璃之乾蝕刻速度低於矽半 導體。因此,本實施例具有之特點爲第一導電膜d 1之端 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -20 -- ---;-------丨裝------訂------,Λ. - < ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7__ 五、發明説明(18 ) 部份不會形成屋簷形狀,即使i型半導體層A S使用第一 導電膜當成掩模而相對於閘絕緣層G I選擇性的蝕刻,構 成源極SD 1之第二導電膜不會引起任何的線破裂’且因 此可獲得較佳的生產率。 再者,根據在閘絕緣層G I上形成開口 ’在圖素電極 部份上之光吸收降低,且透射率變成比未形成開口之情形 大’因此可獲得具有較佳明亮影像顯示之液晶顯示裝置。 <圖素電極> 圖素電極形成透明導電膜I TO 1 ,連接至薄膜電晶 體之源極SD1 ,且與構成源極之透明導電膜d2形成一 體。透明導電膜IT01由300〜3000A厚之 ITO濺鍍膜形成(在本實施例中,約爲1400A)。 <閘極線G L ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 閘極線由單層導電膜g1形成如圖1所示。關於導電 膜gl ,可使用經由濺以銨使具有600〜1500A厚 之鉻膜(Cr)形成(在此實施例中約爲1200A)。 導電膜g1可由與第一導電膜d1相同之具有高熔融溫度 之金屬或合金形成。 <資料線> 資料線DL形成在透明玻璃基底SUB 1上之閘絕緣
層GI上’如圖1所示。資料線具有由丨型半導體層AS 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -21 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 __ B7 ___ 五、發明説明(19 ) ’ N型半導體層d〇,第一導電膜dl ,和透明導電膜 d 2 (其皆具有大約相同的平面圖樣)所構成之疊層結構 。在這些層和腹中,導電膜d 1和導電膜d 2主要有助於 電傳導,並具有傳輸訊號之功能。 〈儲存電容Cadd> 儲存電容C a d d具有防止液晶層L C之電容衰減和 在關閉T F T時之電壓降之功能,並提供至每個圖素。如 圖3所示,在每個圖素上之儲存電容C a d d形成在圖素 與前級閘極線G L交叉之區域,與閘極線G L相鄰,而在 相同圖素中之T F T形成在其上,以使閘絕緣層G L保持 在閘極線G L和圖素之間。 <屏蔽電極S KD和矩形儲存電容T C a d d > 如圖1所示,屏蔽電極SKD由在TFT基底 TFTSUB之透明玻璃基底SUB 1之表面上之閘極線 G L構成之相同導電膜g 1形成。另一方面,矩形儲存電 容T C a d d形成在圖素與閘極線G L之凸部份交叉之區 域’以使閘絕緣層保持在圖素和閘極線之凸部份間,如圖 2所示。 屏蔽電極SKD和矩形儲存電容TC a d d形成在一 平面結構中以使沿著如圖2所示之汲極線D L而和圖素電 極重疊。另一方面,在橫截面結構中,屏蔽電極S KD由 閘絕緣層G I而與資料線DL分離和絕緣,如圖1所示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) —V / — 1--^-------1------1T------ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 (20 % 1 1 屏 蔽 電 極 S K D 和 矩 形 儲 存 電 容 T C a d d 具 有 一 功 1 I 能 以增 加 圖 素 電 極 區 域 對 圖 素 區 域 之 比 , 亦 即 > 孔 徑 比 > 1 1 1 以 改善 影 像 顯 示 板 之 明 亮 度 0 在 圖 1 所 示 之 顯 示 板 中 > 背 請 1 1 光 放置 在 相 反 基 底 〇 P S U B 側 或 T F Τ 基 底 先 閱 讀 1 1 T FT S U B 側 〇 以 下 > 通 常 假 設 背 光 設 置 在 相 反 基 底 側 背 1 〇 PS U B ϊ 且 經 由 T F T 基 底 T F T S U B 側 進 行 觀 察 注 意 重 1 | 〇 入射 光 經 由 玻 璃 基 底 S U B 2 傳 送 > 並 經 由 在 玻 璃 基 底 Ψ 項-再 1 填 1 S U B 2 之 液 晶 L C 側 表 面 上 以 鉻 ( C r ) 形 成 之 屏 蔽 膜 寫 本 裝 I B Μ之 間 隔 而 進 入 液 晶 層 0 入 射 光 由 施 加 於 介 於 形 成 在 相 頁 «—' 1 1 反 基底 〇 P S U B 上 之 透 明 共 同 電 極 I T 〇 2 和 形 成 在 1 1 T FT 基 底 上 之 圖 素 電 極 間 之 電 壓 所 控 制 〇 1 | 當 顯 示 面 板 爲 正 常 白 色 模 態 時 如 果 屏 蔽 膜 B Μ 不 存 訂 I 在 ,不 是 由 電 壓 所 控 制 之 漏 光 ( 未 控 制 光 ) 經 由 介 於 資 料 1 1 I 線 D L 和 屏 蔽 電 極 S K D 間 之 間 隔 ( 圖 1 之 L 1 ) 而 洩 漏 1 1 且因 此 降 低 了 顯 示 上 之 對 比 〇 再 者 介 於 資 料 線 D 1 1 —ν| 和 圖素 電 極 間 之 指 定 距 離 L 4 必 需 保 持 以 避 免 產 生 由 上 1 述 線和 電 極 之 短 路 而 引 起 之 斑 點 1 因 爲 資 料 線 D 1 和 圖 素 1 I 電 極之 週 緣 形 成 在 相 同 的 閘 絕 緣 層 G I 上 P 由 於 介 於 1 I T FT 基 底 T F T S U B 和 相 反 基 底 〇 P S U B 間 之 間 隔 1 1 爲 5 μ. m 大 用 於 上 述 介 於 屏 蔽 膜 B Μ 和 資 料 線 D L 間 之 1 間 隔之 3田 m 整 距 離 L 2 必 需 具 有 相 關 的 指 定 距 離 〇 另 一 方 面 » 由於 屏 蔽 電 極 S K D 由 資 料 線 D L 和 閘 絕 緣 層 G I 所 分 1 1 離 和絕 緣 9 發 生 短 路 之 可 能 性 極 小 且 因 此 其 可 設 定 小 1 I 於 L 4 0 因 此 , 如 果 屏 蔽 電 極 比 當 屏 蔽 電 極 S K D 不 存 在 1 | 本紙張尺 度適用1 1國t SI家 樣準 (CNS A4規格(210X 297公釐) -23 - 經濟部中央標準局一貝工消費合作社印製 A7 ______ . B7_____ 五、發明説明(21 ) 時’需用於屏蔽膜B Μ和圖素電極之調整邊緣L 3更接近 資料線D L時,可增加孔徑比。 矩形儲存電容TC a d d藉由和屏蔽電極S KD相同 之效果亦有助於增加孔徑比。再者,矩形儲存電容 T C a d d具有另一效果如下所述。亦即由於TC a d d 形成在閘極線G L之凸部份上,凸部份之靜電屏蔽效果降 低了由改變資料線D L之電壓而提供至圖素電容之靜電效 果(圖素電容由圖素電極,形成在相反基底上之透明導電 膜ϊ TO 2,和保持在上述電極和膜間之液晶層構成)。 <被動膜> 如圖1和3所示,除了圖素電極之中央部份,和提供 在T F T基底之週緣之閘極終端部份和汲極終端部份外, 在具有薄膜電晶體之側中之T F T基底T F T S U B之表 面覆蓋以被動膜P S V 1。藉由在圖素電極之上部份形成 被動膜P S V 1之開口 ’在開口部份上由被動膜所吸收之 光可減少,且因此,可增加顯示板之透射率,亦即,亮度 。被動膜P SV 1主要用防止薄膜電晶體TFT受潮。被 動膜p sv 1藉由例如電漿p SV而形成之2 ο ο 0A〜 8 0 0 0A厚之氧化矽膜或氮化矽膜所形成。 <閘極端部份G TM> 圖4爲由在T F T基底之閘極線G L之端部份至與外 部驅動電路連接之閘極終端G TM間之區域之平面圖,而 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) —/ Ά — -----------坤衣------ΐτ------^ -' 一 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) s217Si A7 ____B7 五、發明説明(22 ) 圖5爲沿著圖4之5 - 5線所截取之橫截面圖。 閘極終端G TM由形成閘極線G L之導電膜g 1和形 成資料線D L之第一導電膜d 1和透明導電膜d 2之疊層 膜構成。透明導電膜d 2暴露至外界。由I TO形成之透 明電極防止第一導電膜d 1和在d 1下由C r製成之導電 膜g 1免於受到外在環境之影響。閘極終端G TM之透明 導電膜和形成圖素電極和資料線之透明導電臈I T 0 1 — 起形成。第一導電膜d 1具有比導電膜g 1大的圖樣,且 透明導電膜d 2具有大於第一導電膜d 1之圖樣。其理由 爲在形成閘絕緣層G I後,避免由和第一導電膜d 1相同 之鉻所形成之導電膜g 1之喪失,和避免由於化學品或濕 氣之進入而造成對導電膜g1和由鉻製成之第一導電膜 dl之腐蝕。在上述之構造中,透明導電膜IT01 ( d 2 )爲唯一非被動膜P S V 1暴露至外界之部份。 I TO爲氧化物,且對於引起腐蝕之氧化反應具有明顯的 阻止效果。因此,上述之結構具有強的可靠度。 經濟部中央標準局員工消費合作·社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述,使用T F T之液晶顯示裝置可以相當好的 生產率製造,且可藉由塗覆構成具有I TO之閘極終端 G 丁 Μ之金屬導電膜而改善可靠度》以上述之觀點,在由 I TO形成之透明導電膜d 2之下之閘絕緣層G I之開口 必需在形成d2之前製造。再者,i型半導體層AS和在 I TO之下在步階部份上之閘絕緣層G I必需製成較佳的 淅尖形狀,如前所述。 CNS ) A4規格(210 X297公釐) -25 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(23 ) <源極終端G TM> 圖6爲由在T F T基底上之資料線d L之端部份至汲 極終端D T Μ之外部驅動電路之連接部份之區域之平面圖 ’和圖7爲沿圖6之7 — 7線所截取之橫截面圖。 如同上述說明閘極終端G Τ Μ相同的理由,汲極終端 D ΤΜ由以構成由以構成資料線D L之鉻製成之第一導電 膜d 1和以透明導電膜製成之透明導電膜d .2之雙層所構 成。透明導電膜形成比第一導電膜寬之圖樣。移去在汲極 終端之部份中被動膜P S V 1和外界電路連接。 圖8爲在顯示板之週緣部份之結構之平面圖。在 TFT基底TFTSUB (SUB1)之週緣中,相當於 每個閘極線之多數閘極終端G Τ Μ安排形成一群閘極終端 T g。相似的,相關於每個資料線之多數汲極終端D ΤΜ 安排形成一群汲極終端Td。在圖8中的I N J爲未形成 用以黏著TFT基底TFTSUB和相反基底OP SUB 之密封圖樣之部份,而在上述兩基底黏著之後,液晶由該 部份充填。 <相反基底〇PSUB> 如圖1所示,屏蔽膜BM,具有紅緣蓋三色F I L之 過濾器,被動膜PSV2 ,共同透明圖素電極IT02 ’ 和對準膜0 P R I 2連續的疊層在透明玻璃基底S U B 2 之一側表面上。偏極板P 0 L 2黏著至透明基底S U B 2 之另一側表面。透射光由上述偏極板P 〇 L 2和偏極板 本紙張尺度,中國國家標草(CNS ) A4規格(2咖297公兔)26 裂 訂 ^線 - ί ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 !______B7 五、發明説明(24 ) POL 1偏極,偏極板p〇L 1黏著至未形成TFT之T FT基底TFTSUB之側表面。 上述之屏蔽膜BM由鉻濺鍍膜形成,因此屏蔽膜執行 兩項功能,一爲屏蔽功能以遮蔽由顯示板之未控制區域而 來之光,和另一爲黑矩陣功能以改善由環繞每個圖素之週 緣當成圖像框之對比。 <TFT基底TFTSUB之製造方法> 其次’以下參考圖9〜1 6說明上述TFT基底 TFTSUB之製造方法。圖9爲概括在製造方法中使用 每一步驟之名稱之製造步驟之流程圖。互相相關之多數步 驟等合在一起以形成副方法,且每個副方法標示以(A) ’ (B) ’ (C)。圖10〜16相關於在上述指定爲( A)至(G)之副方法上之最終橫截面結構。這些圖爲薄 膜電晶體和圖素電極之連接部份附近以及在T F T基底上 之儲存電容(相當於圖3之橫截面)之橫截面圖。圖3相 當於在圖9中之副方法(H)完成之後之橫截面結構。每 個副方法(A) , ( C ) , ( D ) , (F)和(H)包括 光處理方法。在本發明之說明中,光處理方法意即一序列 經由使用光罩之選擇性曝光而由應用光阻至顯影之工作。 如圖9所示,此實施例之TFT基底經由5次光處理方法 製造。 圖17爲剛在S i蝕刻處理之前,在圖9之副方法( D )之第三光處理方法完成之後,接近相關薄膜之真實形 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS") A4規格(210X 297公釐) _ 27 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 A7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 五、發明説明(25 ) 狀之橫截面結構。圖1 8爲在圖9之副方法(F )中之 1 T 〇測鍍之後,接近薄膜之真實形狀之相似橫截面圖》 以下,將連續說明每個方法。 藉由準備透明的玻璃基底S UB 1 ,以濺鍍而將鉻膜 全部的形成在基底S U B 1之一表面上。在以光處理(第 一光處理)形成具有給定圖樣之光罩在鉻膜上後,鉻膜受 到選擇性的蝕刻以形成具有給定圖樣之導電膜g 1 (圖 1 0之方法(A ))。 而後,在形成在透明玻璃基底S U B 1之一表面上之 導電膜g 1上,以電漿CVD裝置連續的疊層氮化矽膜G I ,i型非晶矽膜A S,和N型非晶矽膜d 〇 (圖1 1之 方法(B ))。 — 在由光處理形成掩模後(第二光處理),變成N型半 導體層d〇 (N型非晶矽膜),i型半導體層AS (i型 非晶矽膜)和閘絕緣層G I (氮化矽)之相關三層之圖素 之部份以SFe氣體蝕刻移去(圖12之方法(C))❶ 其次’藉由濺鍍而將鉻膜形成在上述已處理之基底上 。在藉由光處理(第三光處理)形成具有給定圖樣之罩在 鉻膜上後,鉻膜選擇性蝕刻以形成導電膜d 1。在此處理 中’由薄膜電晶體TFT延伸而來之第一導電膜d 1之端 部份藉由上述處理而形成在透明玻璃基底S U B 1之開口 上(圖13之方法(D))。 而後’使用罩以用於由前述方法所形成之第一導電膜 dl ’ i型半導體層d〇和U型半導體層AS以8?0和 (請先閲讀背面之注意事項4填寫本頁) .裝-
、1T 竦 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)~~-28 - A7 B7 五、發明説明(26 )
c$3之混合物蝕刻而選擇性的移去(圖1 4之方法(E ))g (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次,藉由濺鍍形成由I TO膜製成之透明導電膜 d 2。在由光處理(第四光處理)形成罩之後,使用 Η Β Γ溶液而選擇性蝕刻透明導電膜,以在透明導電膜 IT01上形成ITO圓樣。(圖15之方法(F)) » 其次,第一導電膜d 1再度使用圖樣形成透明導電膜 d 2而選擇性蝕刻,且進一步,源極s D 1和資料線D L 藉由蝕刻N型非晶矽膜而分離(圖1 6之方法(G ))。 而後,藉由電漿C VD裝置形成氮化矽膜》在以光處 理(第五光處理)形成罩之後,氮化矽膜受蝕刻以在除了 圖素電極之中間部份和其它處外之區域形成被動膜 PSV1 (圖3之方法(H))。 本發明之特點進一步參考圖1 7和1 8詳細說明。依 照本發明之製造方法,即使使用會由存在於其下方之步階 而迅速引起線破裂之I T ◦,亦可獲得不會引起配線破裂 之步階部份。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 圖1 7爲在鉻蝕刻在圖9所指示之第三光處理之後之 橫截面圖。使用當成罩之光阻P R E S仍保留在第一導電 膜d 1上。 N型半導體層d〇之端部份,i型半導體層AS,和 閘絕緣層GI ,皆爲在第一導電膜dl之下之步階,且分 別形成較佳之漸尖形狀。此三層之漸尖形狀藉由使用主要 成份爲氟(F)之SFe氣體連續的蝕刻而得》藉由 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) -29 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明(27 ) S Fe氣體之蝕刻速度之比例爲,以玻璃基底SUB 1之 速度當成1 ,則閘絕緣層GI約爲20,i型半導體層 AS爲80 ,且N型半導體層d0約爲160,因此,N 型非晶矽膜> i型非晶矽膜 > 氮化矽膜>玻璃基底。因此 ,當N型非晶矽膜之蝕刻結束而i型非晶矽膜之蝕刻開始 ’上N型非晶矽膜爲側蝕刻,且結果,i型非晶矽膜之端 部份以一約7 0〜7 5°之角度製成漸尖(斜度)形狀。 當i型非晶矽膜之蝕刻結束且氮化矽膜之蝕刻開始時,上 N型非晶矽膜和i型非晶矽膜連續的側蝕,且結果,i型 半導體層AS之端部份製成50°角之漸尖(斜坡)形狀 ,而閘絕緣層GI之端部份形成20°之漸尖形狀。因此 ,可能引起第一導電膜d 1之線破裂之可能性低於沒有漸 尖形狀而存在之陡翹步階之情形。再者,如果漸尖部份塗 覆第一導電膜d 1 ,形成在漸尖部上之第一導電膜d 1之 表面上之錐角約爲10° 。 另一方面,在玻璃基底S U B 1上之第一導電膜d 1 本身之端部份藉由增加適當量之硝酸高姉氨和硝酸至蝕刻 溶液中而變成約爲10° 。 其次,考慮之情形爲在儲存電容之導電膜g 1上之i 型半導體層A S和N型半導體層d 0使用光阻P R E S當 成罩而選擇性的蝕刻移去,如圖1 7所示》在蝕刻上,乾 蝕刻氣體如圖1 7之箭頭所示的流動,特別的,氣體環繞 在第一導電膜d 1之端部份上光阻P R E S之端部份下流 動,且沿著第一導電膜d 1之端部份上之漸尖部流至玻璃 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 旅 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(28 ) 基底S U B 1 » 在以I TO製成之透明導電膜d 1最後塗覆之後之橫 截面圖如圖1 8所示。當N型半導·體層d 〇和在閘絕緣層 G I上之i型半導體層AS或玻璃基底SUB 1選擇性蝕 刻時,SF6氣體和BCj?3氣體之混合物可使用當成乾 蝕刻氣體。藉由加入B C 5 3氣體,以玻璃基底之蝕刻速 度當成1 ,則蝕刻速度之比例變成,氮化矽膜爲5,i型 非晶矽膜8 0,而N型非晶矽膜爲1 6 0。因此,即使儲 存電容之N型非晶矽膜和i型半導體層A S受到蝕刻,氮 化矽膜仍可保持相當好的選擇比例。在此方法中,當閘絕 緣層G I之蝕刻速度爲i型半導體層A S之蝕刻速度之 1 / 4時,則在i型非晶矽膜蝕刻時,閘絕緣層受到側蝕 刻。結果,儲存電容之氮化矽膜之錐角TH 3降低至 15°〜20°如同在第一導電膜dl下之氮化矽膜之錐 角ΤΗ 1 ,且變成較有益於塗覆透明導電膜d 2。再者, 在第一導電膜d 1下之玻璃基底SUB 1之蝕刻速度如前 所述爲相當小,且錐角TH2爲3° 。再者,雖然圖中未 顯示,在儲存電容之導電膜g 1之端部份上之CVD膜之 上表面之錐角爲5°之小,因爲CVD膜受到較佳的塗覆 。上述之優點不會消失,即使對於例如氧化钽之玻璃基底 對氟基氣體具有等效乾蝕刻速度之絕緣膜形成在透明玻璃 基底S U B 1上。 依照本實施例,可完成具有高孔徑比和明亮影像顯示 之液晶顯示裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) : 种衣 訂 I ^,1 • - ί (、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明(29 ) 由於構成顯示板之T F T基底可藉由只包括5個光阻 處理之簡單方法製造,因此可達成提供便宜液晶顯示裝置 之優點。再者,因爲在由I TO所製成之導電膜(其易於 迅速引起線破裂)之下之所有步階之錐角製成等於或小於 10° ,可避免IT ◦之線破裂和改善生產率。 (實施例2 ) 本發明之第二實施例將參考圖1 9和2 0說明。圖 1 9爲平面圖,而圖2 0爲沿圖1 9之2 0 — 2 0線所截 取之橫截面圖》 本實施例與實施例1之不同點在於,關於改善孔徑比 之結構方面,用於浮動電極之屏蔽電極S KD並未使用, 而是擴大矩形儲存電容丁 C a d d,且只有擴大的矩形儲 存電容使用於屏蔽。因此,和實施例1比較,由爲閘極線 G L之一部份之矩形儲存電容T C a d d而對資料線D L 之屏蔽電壓改變之效果變大。因此,在影像顯示中垂直的 影像尾部之產生,亦即陰影之產生可受到抑制。 但是*在此例中,儲存電容之值,(其由閘極線G L 和圖素電極之交叉區域所決定)增加,且施加至閘極線 G L之掃描電壓之延遲時間亦增加。因此,爲了克服上述 延遲時間之增加,閘極線G L之導電膜g 1由低電阻配線 材料製成(其主要成份爲鋁以取代實施例1之鉻,如圖 20所示)。爲了避免由於阻擋物等之作用而使閘絕緣層 之耐電壓降低,鋁之主表面受陽極化以形成陽極氧化物膜 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐_) 32 _ --:--------神衣------1T------ - ( ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(30 ) AO。如上所述,藉由使用低電阻之鋁’即使儲存電容增 加時,亦可顯示具有良好品質之影像而不會增加掃描電壓 之延遲時間。 再者,如同實施例1,本實施例亦可獲得在透明導電 膜I ΪΟ 1下,在步階部份上之較佳漸尖部’且可避免透 明導電膜之線破裂’和改善生產率。 (實施例3 ) 本發明之第三實施例將參考圖2 1和2 2說明。圖 2 1爲圖素之平面圖,而圖2 2爲沿著圖2 1之2 2 — 2 2線所截取之橫截面圖。沿圖2 1之3 - 3線所截取之 橫截面圖和實施例1之圖1相同。 本實施例和實施例1和2之不同點爲儲存電容線H L 爲全新形成且平行於閘極線GL ’且儲存電容C a d d形 成在儲存電容線H L和圖素電極之交叉區域上。因此’和 實施例1和2比較,成爲閘極線G L之負載之電容值可降 低。因此,由於施加至閘極線G L之掃描電壓之延遲時間 可降低,則可保持和實施例1相同之優點’亦即’即使使 用鉻膜當成閘極線GL之導電膜gl ’大大尺寸之顯示亦 是可行的。 如圖2 2所示,儲存電容線H L和閘極線GL相同的 由導電膜g 1形成。在圖素電極之下之閘絕緣層G I具有 兩開口以握持儲存電容線HL在開口間。在儲存電容線 H L上之閘絕緣層G I之端部份具有較佳的渐尖部,如同 :紙張尺度適用中國國家橾準(CNS )八4規格(2丨0Χ297公釐」33 _ II--------裝------訂------7冰 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明(31 ) 實施例1 ,且不含有透明電極I TO 1之線破裂。 (實施例4 ) 以下將參考圖2 3和2 4說明本發明之第四實施例。 圖2 4爲圖素之平面圖,而圖2 3爲沿圖2 4之1 — 1線 而截取之橫截面圖。 本實施例和其它實施例之不同點爲,如圖2 3所示, 製成閘極線材料g1之屏蔽電極SKD屏蔽在資料線DL 下之所有部份,並延伸至圖素電極I TO 1之下。因此, 在極端之例中,提供在顏色過濾器基底◦ P T S U B之黑 色矩陣BM變成不必要。因此,在本實施例中,可增加孔 徑比,且可降低液晶顯示裝置之消耗能量。如果和其它實 施例使用相同的消耗能量時,則可完成最明亮之液晶顯示 裝置。如圖2 4所示,屏蔽電極S KD由閘極線材料g 1 製成》但是,閘極線G L本身並未形成,而屏蔽電極形成 一浮動電極,其並未由閘極線G L和資料線D L控制。因 此,可完成大尺寸液晶顯示裝置而不會增加上述線之電容 值。 (實施例5 ) 圖2 5爲形成在玻璃基底上之薄膜電晶體(TFT) 之立體圖。1 0 0 nm厚之鉻膜以濺鍍法形成在基底1上 。該膜藉由光蝕刻法而製造以形成掃描訊號線和閘極2。 而後,閘極之端部份藉由濕蝕刻法製造以形成具有0 g之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -34 - I----------批衣------、玎------ -· < ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物731 A7 B7 __ 五、發明説明(32 ) 錐角之漸尖部。 藉由電漿化學蒸氣沉積法(電漿CVD),氮化矽膜 ,無摻雜非晶矽膜,和摻雜磷之非晶矽膜連續的形成和疊 層以分別當成閘絕緣層4,半導體層5 ,和接觸層6。而 後,上述之疊層膜製成圖樣。爲了減少光罩和步階之數目 ,圖樣和相同的光罩藉由乾蝕刻法同時的製造。由於乾蝕 刻法具有各向同性蝕刻特性,在疊層膜之表面進行側蝕刻 以形成具有0 s之錐角之漸尖部,如圖2 5所示。 關於影像訊號線,圖素電極,源和汲極方面,藉由濺 鍍法形成約3 0 0 nm厚之I TO膜,且藉由濕蝕刻法使 用光阻以執行圖樣製造。藉由使用相同的光阻而乾蝕刻接 觸層6可形成通道區域。最後,藉由電漿CVD法形成氮 化矽膜當成被動層。 圖26 (a) ,26 (b) ,26(c)爲顯示當閘 絕緣層4之錐角0 s設定爲常數,戀1 〇° (錐率= 0-18),且鉻膜,亦即,閘極2之端部份上之錐角 0 g改變時,半導體圖樣之閘極2之跨騎部份之平面圖。 當閘極2之錐角0g在6°〜10°之範圍內(錐率 =01〜0.18),則在氮化矽膜之跨騎部份上並無 龜裂。因此,可以肯定的是當Θ g低到等於或小於1 〇。 時,不會產生龜裂。 當約爲0s之三倍時,亦即,在23。〜25。 之範圍內(錐率=0 . 4 7〜0 · 7),會產生相當於在 漸尖部之斜坡上之長度之1 / 4之龜裂(c )。但是, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格"(210^<ϋ釐)η— -35 - —^ 裝 訂 7··^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 A7 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 B7 五、發明説明(33 ) T F T之電特性並不會受到在閘絕緣層4之漸尖部之斜坡 上之所述程度之龜裂之影響。 但是,當0 g變成大於Θ s之四倍時,亦即,在 70°〜80°之範圍(錐率=2 · 7〜5 . 6),則會 產生超過1/2之漸尖部之斜坡之長度之龜裂(C)。圖 2 7爲上述情形之TF T之立體圖。當龜裂(C )變大時 ,閘極2和半導體層5之漏電流增加,且介於閘極2和汲 極8間之短路經常發生。 0 s可藉由使用SFe氣體之乾蝕刻法而形成在 10°〜30°之範圍內。 再者,0 g可藉由改變鉻膜,亦即,閘極2之蝕刻劑 之成分來控制。蝕刻劑爲包硝酸,硝酸高鈽氨,高氯酸, 和水之混合物。在上述之成份中,硝酸高姉氨之濃度僅決 定在垂直方向之蝕刻速度。硝酸進入介於鉻膜和光阻物間 之接觸邊界,而藉由將硝酸高鈽氨流入邊界而後至硝酸中 則可進行側向蝕刻。上述垂直和側向蝕刻速度之比例爲用 以決定在當成閘電極2之鉻膜之端部份上之錐角0 g之關 鍵因素。 在圖28中,當0s設定爲10°時,用以形成閘極 2之錐角0 g之硝酸和硝酸高鈽氨之比例等於或小於閘絕 緣層4之錐角0 s之三倍。 當硝酸高鈽氨之濃度爲2 0%且硝酸濃度爲9m 〇 5 /·?時,變成6°〜10° ,且如果濃度爲8m〇5 時,可能形成漸尖部。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'乂 297公釐) -36 - IJ---------Μ------IT------^ 一 (- (請先閱讀背面之注意事項-»填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7___ 五、發明説明(34 ) 相反的,當硝酸高姉氨之濃度爲1 5%時’在垂直方 向上之蝕刻速度變成小於在2 0%上之速度。結果’在側 方向上的蝕刻速度相當顯著的增加,且Θ g變小。亦即’ 在硝酸濃度爲9moi2/i2時可獲得2°〜3° ’而在8 時,可獲得7° 。 再者,除了蝕刻劑之成份外,Θ g亦會受鉻膜和蝕刻 阻止物之粘著性而改變。決定黏著性之一因素爲在鉻膜表 面上之粗糙度(RHS)。 在圖2 8中,顯示介於0 g和鉻膜之表面粗糙度( RMS)之關係。對於具有小RMS爲1 . 07之膜(表 面上具有小的突起和凹陷)而言,0g爲10° (當硝酸 濃度爲9m〇V/J2)。相反的,即使以相同的蝕刻劑, 對於具有1 . 2 0之RMS之膜(表面上具有較大的突起 和凹陷)而言,變成20° ,而對於具有1.43 RMS之膜而言(表面具有更大的突起和凹陷),0g變 成25° 。因此,膜之表面粗糙度(RMS)可視爲閘極 之漸尖蝕刻之重要因素。 圖樣之端部上之各種形狀藉由製造例如圖2 9 ( a ) 之漸尖部而形成,其中漸尖部之斜度約爲一直線,而其它 的例如圖29 (b)和(c)所示,其漸尖部之斜度無法 趨近於一直線。例(a )之錐角可輕易界定,但是例(b )和(c )即相當難以界定其錐角。在此例中,錐角由漸 尖部份之寬度之比例所界定,亦即,由下端至上端之凹陷 距離(底部長度:A)和膜厚度(B),所謂的錐率(B 本紙張尺度適用中國國家標準(〔灿)八4規格(210/ 297公釐) ' -37 - ---^--------批衣------ΐτ------ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(35 ) /A)而定。因此,(b)和(c)之錐率(B/A)相 同的界定爲0.62。 圖3 0爲指示介於閘極2之錐角0 g和耐壓G/D間 之關係圖。在閘極2之跨騎部份上,在閘絕緣層4中之龜 裂(C )之切割長度顯示在相關的測量點上》 當氮化砂‘ ’亦即,鬧絕緣層4之錐角0 s設定爲 10°時,當0g爲10° ,則具有耐壓爲400V之高 值。在上述之例中’龜裂(C )之切割長度爲〇。如果 爲3 0° ,會產生約lem長之龜裂(C),但是此 龜裂不會影響耐壓G/D。但是,如果0 g超過3 0。, 耐壓迅速的降低》此種降低乃是由延伸在閘絕緣層中之龜 裂(C)之切割長度超過漸尖部之斜坡長度之1/2而引 起的。 關於非上述說明之在閘極2之端部份上形成漸尖部之 其它效果爲,可避免線破裂。如圖3 1所示,當具有用於 例如聚I TO膜之膜之微弱步階覆蓋之材料使用於汲極8 時,藉由蝕刻而產生之龜裂進入汲極8中,且會產生電極 8之線破裂(以下稱D破裂)。藉由設定閘極2之錐角爲 10°〜40° (或錐率爲0.2〜0.8),可抑制D 破裂。 藉由使用鉻膜蝕刻劑,可形成等於或小於3 0°之 0g,其中4〜7份重之硝酸混合1份重之硝酸高鈽氨, 用以蝕刻閘極2。特別而言,當5份重之硝酸加入時,可 獲得約10°之0g»但是,以少於4份重之硝酸將難以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) —A X — I-^---------裝------訂-----叫線 -- ί ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __ _ B7_ 五、發明説明(36 ) 形成所需之錐角,因爲Θ g對gi s而言變的太大,且在_ 絕緣層4中產生龜裂。如果硝酸含量超過7份重,由於鉻 膜和光阻物之黏著狀況,0 g變的太小,且閘極2之圖樣 成形之準確度亦降低》 如果本實施例應用至在圖2 3中之屏蔽電極SKD之 製造方法時’可降低I TO 1之線破裂》 (實施例6 ) 當具有相當大特殊電阻之材料(Ta ,I TO, Μ o S i 2 - T a S i 2 ,CrSi2 ,WSi2 , T i N,TaN)使用於製造閘極2時,所必需的是,藉 由增加其厚度而使其電阻變小,以降低電極之閘極延遲。 但是’如果厚度增加時,在閘極2之端部份上之步階變大 ’結果,在閘極2上,在閘絕緣層4之跨騎部份上,迅速 的產生龜裂。 爲了使電阻接近等於當1 0 0 nm厚之鉻膜使用於閘 極2時之電阻,所必要的是對於T a形成1 0 5 nm厚之 膜,對於聚I T ◦形成1 1 60nm厚,對於矽化物,如 Μ 〇 S i 2 ,WSi2 和 TiSi2 形成 190 〜775 nm厚,和對於T i N和TaN形成500nm厚》 由於大的步階而在由上述材料製成之閘極2之端部份 所引起之龜裂(C )和G/D短路可藉由使閘極2之0 g (或錐率)等於或小於閘絕緣層4之Θ s (或錐率)之二 倍,而受到抑制》 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -39 - IJ,-------裝------訂------Τ'瘃 ί ( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明(37 ) 另一方面,當具有相當低電阻之導電材料,例如A义 ’ Cu,Au,Ni ,Μο和W使用以製造閘極2時,電 極之厚度必需相當薄。對於鋁而言,可製成2 0 nm厚之 膜之電極,對Cu而言,爲13nm,對於Ni而言,是 53nm,對於Mo而言,是44nm,且對於W而言, 是4 3 nm。在上述之例中,藉由使閘極2之0 g (或錐 率)等於或小於閘絕緣層4之β s (或錐率.)之三倍,可 抑制龜裂(C )和G/D短路之產生。 (實施例7 ) 當具有低介電常數之S i 02膜或由S i 02和 S i N之兩層製成之膜使用以製造閘絕緣層4時,所必要 的是使膜之厚度和介電常數之差異等量之薄,以獲得如同 絕緣層由S i N之單層製成時之相同電容值。 例如,爲了以具有2.0之介電常數和50nm厚之 膜之S i N膜而獲得相同之電容值,當使用S i 02時, 必需形成2 0 0 nm厚之膜。在上述之例中,在閘極2上 ,在s i 02閘絕緣層4之跨騎部份上會迅速的產生龜裂 (C),且電氣失敗之產生比例會增加。 在上述之例中,藉由使閘極2之0g爲10° (或錐 率:0·17)實質的等於閘絕緣層4之0s (或錐率: 0.17)爲10° ,可抑制龜裂(C)和G/D短路之 產生。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -40 - —= 裝 I訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明(38 ) (實施例8 ) 圖3 2爲使用本發明之T F T之液晶顯示裝置之概略 截面圖。T F T型之液晶顯示裝置藉由準備具有由本發明 之上述實施例所形成之T F T之液晶基底1 0和相反基底 9 ’安排對準膜1 1在面對上述基底1 〇,9之表面上, 和包圍介於上述對準膜間之液晶1 2等步驟而製造。以此 種液晶顯示裝置’可防止G/D短路,漏電流,和在閘極 2上之汲極8和半導體圖樣之跨騎部份上之I TO汲極之 線破裂’且可以較佳的生產率製成具有較佳可靠度之液晶 顯示裝置(TFT LCD)。 —^ ------裝------訂-----叫線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210 X 297公釐) -41 -
Claims (1)
- 六、0 專 inrir j~T . 一種液晶顯示裝置,包含: 多數之閘極線形成在一基底上或一絕緣膜形成基底上 9 多數之資料線穿過多數之閘極線: 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線之相關交 叉點附近:和 圖素電極連接至薄膜電晶體,和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,其中 該圖素電極之中央部份接觸該基底或該絕緣膜形成基 底,和 該圖素電極之週邊部份接觸一絕緣層,該絕緣層和構 '成薄膜電晶體之閘絕緣層爲相同之層。 2 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其 中 構成圖素電極之導電膜延伸至薄膜電晶體之汲極,和 在構成源極之導電膜之平圖樣上之輪廓穿越在接觸基 底之圖素電極之中央部份之區域上之平圖樣中的輪廓。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其 中 一屛蔽膜,其平行於該資料線,且由絕緣層而與資料 線分離和絕緣,該絕緣層和構成薄膜電晶體之閘絕緣層同 層,該屛蔽膜提供於資料線和在圖素電極之中央部份上接 觸基底之區域間。 4 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 42 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 中 提供一屛蔽膜,其屛蔽資料線之下部份,延伸至圖素 電極之下部份,由和構成薄膜電晶體之閘絕緣層同層之絕 綠膜而與資料線和該圇素電極分離和絕緣,且不會由閘極 線而電壓控制。 5 . —種液晶顯示裝置,包含: 多數之閘極線形成在一基底上或一絕緣膜形成基底上 9 多數之資料線穿過多數之閘極線; 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線之相關交 叉點附近;和 圖素電極連接至薄膜電晶體,和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,其中 提供一屛蔽膜,其屛蔽資料線之下部份,延伸至圖素 電極之下部份,由和構成薄膜電晶體之閘絕緣層同層之絕 緣膜或由一膜爲閘絕綠層之叠層絕緣層而與資料線和該圖 素電極分離和絕緣,且不會由閘極線而電壓控制。 6 .如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置,其 中 提供多數之導電線,其相當於相關多數閘極線且和閘 極線平行,和電容元件藉由保持絕緣層在導電線和圖素電 極間而形成。 7 ·—種液晶顯示裝置,包含: 形成在基底上之多數閘極線: 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) —----------裝------訂------線 - - I ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -43 - A8 B8 C8 D8 321731 六、申請專利範圍 形成多數之資料線以穿越多數之閘極線; 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線間之相關 交叉點附近: 圖素電極連接至薄膜電晶體;和 儲存幫容連接至圖素電極,和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,其中 該薄膜電晶體具有一結構包含 閘絕緣膜形成在構成閘極線之一部份之閘極上, 半導體層形成在閛絕緣膜上,和 源極和汲極形成在半導體層上, 構成圖素電極之導電膜延伸在源極上,和 該儲存電容具有一結構包含 絕緣膜,其與形成在閘極線上,相鄰形成有薄膜電晶 體之閘極線之閘絕緣膜同層,和 導電膜由形成在絕緣膜上之圖素電極延伸。 8 .如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置,其 中, 由閘絕緣膜之端部份和具有基底之半導體所形成之錐 角大於由具有基底且構成儲存電容之絕緣膜之端部份所形 成之錐角。 9 .如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置,其 中 該源極接觸半導體層,閘絕緣層,和該基底。 10 .如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝fi, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21 OX 297公釐) 1 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局男工消費合作社印製 • 44 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 其中 多數之資料線包含 該半導體層,和 構成源極和汲極之導電膜,和 該半導體層和該導電膜具有相同之平面圖樣。 11.如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置, 其中, 該閘極線塗覆以構成閘極線之導電膜之陽極氧化膜。 1 2 . —種液晶顯示裝置之製造方法,具有 多數之閘極線形成在基底上, 形成多數之資料線以穿越多數之閘極線; 薄膜電晶體形成在多數閘極線和多數資料線間之相關 交叉點附近:和 圖素電極連接至薄膜電晶體:和 具有一功能以由圖素電極驅動液晶,包含之步驟爲 以大約相同的平面圖樣蝕刻閘絕緣層和形成在閘絕緣 層上之半導體層,在相同的處理中,且隨後, 選擇性的蝕刻半導體層, 13.如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示裝置 ,其中, 在相同處理中蝕刻閘絕緣層和半導體層之後,給定圖 樣之金屬膜形成在該半導體層上,而後, 該半導體層使用金屬膜當成掩模而蝕刻。 14 .如申請專利範園第12項所述之液晶顯示裝置 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)~~ -45 - 裝 I 訂 線 . . - ( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 ,其中, 進一步提供用以陽極化該閘極線表面之步驟。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項所述之液晶顯示裝置 ,其中, 在相同處理中,使用六氟硫化物當成蝕刻氣體以處理 閘絕緣層和半導體層之蝕刻。 16.如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示裝置 ,其中, 在使用金屬膜當成掩模之半導體層之蝕刻處理中,使 用六氟硫化物和氯之混合氣體當成蝕刻氣體。 1 7 .如申請專利範圍第1 2項所述之液晶顯示裝置 ,其中, 在蝕刻半導體層之後,形成圖素電極。 18.—種半導體裝置,具有 半導體圖樣,包含閘極,絕緣層,和在絕綠基底上之 半導體層,和 源極和汲極,其穿過在半導體圖樣區域中之閘極,其 中 端部份漸尖之半導體圖樣形成在端部份漸尖之閘極上 ,和 形成閘極之錐角Θ g以使等於或小於在半導體圖樣之 端部份上之錐角$ s (小於9 0° )之三倍。 1 9 種半導體裝置,具有 半導體圖樣,包含閛極,絕緣層,和在絕緣基底上之 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) ^ I 裝 訂 ^漆 < ^ (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -46 - A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局另工消费合作社印製 六、 申請專利範圍 1 I 半 導體 層 9 和 1 1 源 極 和 汲 極 9 其 穿 過 在 半 導 體 圖 樣 區 域 中 之 閘 極 其 1 1 中 /«—S r I 請 1 -1 端 部 份 漸 尖 之 半 導 體 圖 樣 形 成 在 端 部 份 漸 尖 之 閘 極 上 先 閲 .J 1 讀 1 9 背 1 面 該 閘 之 1 極 由 選 白 T a , I Τ 0 9 Μ 0 S • 2 9 注 音 1 a S 思 事 1 T i 2 9 C r S 2 9 W S 2 5 T N 9 和 T a N 項 再 一 1 之 群之 材 料 所 製 成 , 和 填 寫 本 1 裝 1 形 成 閘 極 之 錐 角 θ g 以 使 等 於 或 小 於 在 半 導 體 圖 樣 之 頁 1 1 端 部份 上 之 錐 角 θ S ( 小 於 9 0 。) 之 三 倍 0 1 2 0 一 種 半 導 體 裝 置 9 具 有 1 I 半 導 體 圖 樣 9 包 含 閘 極 > 絕 緣 層 , 和 在 絕 綠基 底 上 之 訂 I 半 導體 層 > 和 1 1 I 源 極 和 汲 極 J 其 穿 過 在 半 導 體 圖 樣 區 域 中 之 閘 極 5 其 1 1 中 1 端 部 份 漸 尖 之 半 導 體 圖 樣 形 成 在 端 部 份 漸 尖 之 閘 極 上 線 1 1 該 閘 極 由 選 白 C r 9 Μ 0 9 W > A 1 9 C U > A U 和 1 1 I N i之 群 之 材料 製 成 » 和 1 1 形 成 閘 極 之 錐 角 θ g 以 使 等 於 或 小 於 在 半 導 體 圖 樣 之 1 I 端 部份 上 之 錐 角 Θ S ( 小 於 9 0 〇 ) 之 三 倍 0 2 1 • 如 串 請 專 利 範 圍 第 1 8 9 1 9 或 2 0 項 所 述 之 1 1 半 導體 裝 置 9 其 中 1 閘 極 之 A"— 錐 角 Θ S 爲 在 半 導 體 圖 樣 之 端 部 份 上 之 錐 角 1 1 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -47 - 1 73 1 2 ABCD 六、申請專利範圍 之0 . 5至3倍(其中,小於90° )之範圍。 2 2 如申請專利範圍第1 8 ,1 9或2 0項所述之 半導體裝置,其中 該閘極之錐角在1 〜4 0°之範圍中。 2 3 種半導體裝置,具有 半導體i樣,包含閘極,絕緣層,和在絕緣基底上之 半導體層,和 源極和汲極,其穿過在半導體圖樣區域中之閛極,其 中 端部份漸尖之半導體圇樣形成在端部份漸尖之閘極上 ,和 閘極和半導體圖樣之形成使由閘極之下平面之端至上 平面之端之背後距離(A)對閘極厚度(B)之比例(錐 率B/A)等於或小於在半導體圖樣之端部份上之三倍錐 率(B > / A z )。 2 4 .如申請專利範圍第2 3項所述之半導體裝置, 其中, 經濟部中央梯準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 閘極之錐率(B/A)在0 . 2〜0 . 8之範圍內。 25.—種液晶顯示裝置,包含 薄膜電晶體,其安排在多數掃描訊號線和多數影像訊 號線之相關交叉點附近,且多數掃描訊號線和影像訊號線 皆形成在一對基底之一基底上以互相穿越,而閘極,汲極 ,.和源極分別連接至掃描訊號線,影像訊號線,和圖素電 極,其中, 本紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -48 - 六、申請專利範圍 端部份漸尖之半導體圖樣形成在端部份漸尖之閘極上 形成閘極之錐角6» g以使等於或小於在半導體圖樣之 端部份上之錐角es (小於90° )之三倍,和 液晶層經由液晶對準膜而保持在基底和該對基底之另 一透明基底間。 2 6 種液晶顯示裝置,包含 薄膜電晶體,其安排在多數掃描訊號線和多數影像訊 號線之相關交叉點附近,且掃描訊號線和影像訊號線皆形 成在一對基底之一基底上以互相穿越,而閘極,汲極,和 源極分別連接至掃描訊號線,影像訊號線,和圖素電極, 其中, 端部份漸尖之半導體圖樣形成在端部份漸尖之閘極上 9 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 閘極和半導體圖樣之形成使由閘極之下平面之端至上 平面之端之背後距離(A)對閘極厚度(B)之比例(錐 率B/A)等於或小於在半導體圖樣之端部份上之三倍錐 率(B - / A -),和 液晶層經由液晶對準膜而保持在基底和該對基底之另 一透明基底間。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -49 -
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