TWI258863B - Electro-optical device and its manufacturing method, liquid crystal display device and method of manufacturing thereof - Google Patents

Description

1258863 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於電氣光學裝置、橫方向電場 晶顯示裝置及該箄激#方 ' 寺衣&方去，可以防止夾有絕緣膜之配線 之層間短縮所引起之不良以及提高產量。 【先前技術】 —近年來，如特許文獻i (特開平8_254712號公報）所 不在主動矩陣型液晶顯示裝置中，使用橫方 :可以得到超廣視角的方法，其中係於平行基板的方向上 對液晶施加電場。藉由上述的方式，在變化視角方向時， 幾乎沒有對比變化與色階層級（level)反轉的問題。 在特許文獻1中，兩個相對電極中間夹著下層之源極 配線而互相刀開配置。目此，在對源極配線施加電舞之狀 態中’上述電壓會引起電場的發生，而改變配置於；列基 板與形色慮光片基板之間的液晶之配向狀態。因此，必須 增加兩個相對電極之形志f & , r , 7成見度，如此便限制了光之透過， 而產生面板顯示部之開口率下降的問題。 例如特許文獻2(特開⑽3_3G7748號公報）所示， 提出種用於解決上述問題之橫方向電場方式之顯示器结 構。在上述特許文獻2中，相針雷★ 相對電極將源極配線包覆， 者重豐配置。根據上述結構’從源極配線發生之電場由於 相對電極而被遮蔽的緣故，上述電場不及於液晶，可以減 ，液晶之配向狀態的變化。因此，可以縮短限制光透過的 寬度，因而可以提高開口率。 2108-7168-PF 5 1258863 如上述所述，為了提高開口： 方式之外，# 除了上述橫方向電場 j 特許文獻3(特開平Μ25㈣號公報） 也揭不同樣關於源極配線與上部電 【發明内容】 且之技術。 但是，在特許文獻2之中， 的湄搞脱綠 上層的相對電極覆蓋下層 μ極配線，其中中間夾著層 置的關係，一旦在上述重之：=。由於兩者重疊配 缺Ρ日士 , ^ 且σσ或之層間絕源膜發生孔洞或 、1¾ τ ’上層的相對電極盥

Mm 層的雜配線會形成短路且 …、不不良’而產生產率下降與信賴性下降等問題。 2 ’在特許文獻3之中’由於上層的晝素電極與下 :源極配線之間隔著閘極絕緣膜而有-部份重疊的緣 文’同樣會發生上述的問題。 上述層間絕緣膜之孔洞與缺陷等例如是進行圖案化制 程時在形成光阻圖案時於光 :衣 旦 T座^之轧泡、於光阻顯 蝴液中所含有的氣泡、層間絕緣膜成膜時產生於膜 :之異物所引起，實際上要將上述缺陷發生的機率降到〇 疋非常難的。 口此本發明之課題就是防止起因於層間絕緣膜之孔 =與缺陷所發生之電極間短路不良的問題，以及實現具有 鬲產率高信賴性之電氣光學裝置及其製造方法。 另外，本發明除了可以利用具有超廣視角之橫方向電 場方式而提升面板顯示部開口率之外，也提供可以防止起 因於層間絕緣膜之孔洞與缺陷所引起間短路之不良、同時 具有鬲產率與高信賴性之液晶顯示裝置及其製造方法。 2108-7168-PF 6 1258863 層之：：解決上述問題，本發明之方法包括：形成位於下 接觸洞的絕緣膜，·以及在該呈有=電極上形成具有 少-種薄膜狀第2電極，‘觸：絕緣膜上形成至 由該接顧.、h 〇 八甲該弟2電極至少有一部分藉 洞而與该第1電極形成 至少形成兩層以上，且至少利用：：連接，其中該絕緣膜 膜形成該接觸洞。 人以上的製程在該絕緣 電性=項1所述之發明包括位於下層至少-種以上之導 陸潯胰所構成之第丨電極、 接觞洄令a I成於上述弟1電極上具有 =曰間絕緣膜、形成於上述層間絕緣膜上至少一種 膜所構成之第2電極。上述第"極之二 連：二Γ洞而與下層之至少-種之第1電極形成電氣 〃、至）形成兩層以上之層間絕緣膜且至少利用 次以上的萝鞀俨μ、+、昆0日 王夕刊用兩 層間_，心孔=絕緣膜形成接觸洞，所以 、A H、缺陷，也可以防止接觸洞以外之電 … I路不良的問題，並可以提高具有 光學裝置的產率。 稩改之田一乱 【實施方式】 第1圖係繪示本發明第ί實施例之液晶顯示裝置用TFT 陣列基板之平面圖，而第2圖係繪示帛1圖之剖面圖。第 2圖H面圖係'沿著第1 ®之剖面線X- X’部分所得到之 閘極端子部與祕料部之剖面結構。 上述液晶顯示裝置用TFT陣列基板係由例如是玻缡基

2108—7168-PF 7 1258863 板之透明絕緣性基板1 所形成 ^ 上利用至少一種以上之導電性薄膜 ^ 〇 最下層的孟屬層如閘極電極2、保持容量共通電 的一' 閘極鳊子5、覆蓋上述最下層之金屬層 之至少—或王"卩之、”巴緣膜6、形成於上述閘極絕緣膜6上 、上之^包性薄膜所組成的第1電極1 〇、11、 18、：，上述第1電極上之層間絕緣膜14、 照第述層間絕緣膜14、18之接觸洞16、17 (參 門”；圖）、19、2〇、21 (參照第12圖）、設置於層 1〇 m , 及閘極絕緣膜e之接觸洞15 (參照第 f J形成於層間絕緣膜18上之至少-種以上之導電性 :專之，且覆蓋上述層間絕緣们4、18以及接咖 之至少一部分而配置箆 第2電極22、23、24之^ ^ 2、23、24所組成。 i 7 r 一 主乂 一部分係藉由接觸洞1 5、1 6、 (多照第10與12圖）、19、2〇 命丁昆 9 ZU 21 (苓照第12圖）而 旌，而l、,、— 之弟1電極5、1〇、12形成電氣連 义弟2電極22係根據層間絕緣膜14、18之至少 與上述第1電極10形成電性絕緣結構。 層間絕緣膜丨4、i 8所構成 & # p、+、_ 再风 < 至v兩層之疊層結構係形 成於上述弟丨電極5、1〇 夕„ _ ^ ”上述弟2電極22、23、24 之間’形成於上述層間絕緣膜14 一 兩次以上的製程而形成。 恥同係至少利用 上述液晶顯示裝置用TFT陣 第2及3至14圖。 ]基板的製造方法請參考 第1製裎

2108-7168-PF 8 I258863 I明絕緣性基板1上形成 首先，在例如是玻璃基板的 弟1金屬薄膜後，利用第1次微影制如竹^ 〜衣私將第1金屬薄膜圖 案化’如弟2、3以及4圖所示，5小：ny 夕形成閘極電極2、保 持各量共通電極3、閘極配線4以乃网& Λ及閘極端子5。上述第1 金屬薄膜可以是比阻抗值低的鋁或鈿 ★ 及鉬、或上述元素為主成 分的合金。 在一較佳實施例中，首先，在锈 长逯明繞緣性基板上利用 濺鍍法，使用習知氬氣而形成2〇〇太 ^ /丁'水厚的鋁膜。上述濺 鍍法的條件係使用磁電管濺鍍法， ^ 烕朕功率密度3W/cm2、 鼠氣流量4 0 s c c m。 接著’在習知的氬氣内加入新 , 鼠乳，使用上述混合氣體 進行反應性濺鍍法，而形成添加右 , 风小加有虱原子之鋁氮合金，此 .金之膜厚為50奈米。上述濺鍍法的條件 :;w/cm，氯氣流量—氮氣流量2—^ =方法而形成包含有200奈米厚之紹膜以及上方之5〇奈米 予的虱化1呂膜共兩層膜所構成之第1金屬薄膜。另外’此 時上層氮化銘臈之氮元素組成大約是18冬 、接著，形成光阻圖案，使用含有習知鱗酸與硝酸之溶 液在姓刻上述二岸瞪 么 — 、之後將光阻圖案除去，如第2、3以及 4圖所示，而形成閘極電極2、俘# i 尤^ , 俅符谷置共通電極3、閘極 配線4以及閘極端子5的圖案。 在此’上述閑極端子5係位於間極配線4之延長部分 上方，另外上述保持容 通電極3亚沒有和上述閘極配 線，、上相極端子5形成電性連接。

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6(n，’如第2、5以及6圖所示’依序形成第i絕緣膜 加？1巴緣膜）、由矽等所組成之半導體主動_ 7、由添 # 9雜物原子之石夕等所構成之歐姆接觸膜8之後，利用 :接:：影製程形成半導㈣7(半導體主動膜）以及歐 8 '之圖案。此日守’半導體主動膜7以及歐姆接觸膜

8區：形狀係設定為而且連續的形狀，除了包含形成有：T 極=1、’更可以包括在後續第3製程中所形成之源極電 乂及源極配線11之圖案。 積法在开二交佳實施例中’上述第2製程係使用化學氣相沈 4 奈未厚的氮切膜（SiNx·· χ是正數）作 膜=緣膜（間極絕緣膜)6、形成15〇奈米厚的 有為半導體主㈣7、形成30奈求厚之接雜 ，，、、η+型非晶矽薄膜（n+a — 觸模8,在依序形成上述膜層之後 ^為^姆接 根據乾钱刻法，使用習 ：成先阻圖案， 膜8钱刻之後，除去光幸將非曰曰石夕膜以及歐姆接觸 一且圖案而形成半導體膜7、8。 而將S’在形成第2金屬薄臈之後，利用第3微”程 而將弟2金屬薄膜圖案化，如第2、7以及 _一 成源極電極9、汲極電極1〇 (晝 ：：开： 及源極端子12。 你位配線11以 :為上述第2金屬薄膜，較佳者是使用具 阻抗值、與歐姆接觸層 - 匕 層8有良好接觸特性、以及與後續製

2108-7168-PF 1258863 私所形成之晝素電極22具有良 ^目女u 1 好的接觸特性等優點之材 料。具有上述特性之材料者 銳或鎢的等的合金。 作為基材而添加 用二較佳實施例中，上述第3製程係根據㈣法，使 用¥知鼠氣5形成200本 成不未厗的鉬鈮合金，其中鉬的含量 在賴以下、而鈮的添加量例如是5_。之後形成光 阻圖案j用習知含有碟酸與硝酸的溶液進行姓刻，接著 更利用氟氣體進行乾I虫刻，而至彡、 v除去源極電極g以及没 極電極1〇之間的歐姆接觸膜δ，之後除去光阻圖案 源極電極9、汲極電極10、源極配線Π以及源極端子… 另外，此時形成TFT之通道部13。 第4製程 接著，如第2、9以及10圖所示，在形成第2絕緣膜 與作為第1層間絕緣膜14之後 、 π ^ 佼利用弟4次微影製程進行 圖案化，同時形成至少貫通至第^屬薄膜之間極 面的接觸洞15、貫通至第2金屬薄膜之源極端子12之： 面的接觸洞16、貫通至沒極電極10之表面的接觸洞17: 在一較佳貫施例中，上述第4製程係以化學氣相沈積 法形成200奈米厚的氮化石夕膜（SiNx)作為第}層間^ 胺14,之後形成光阻圖案，以乾蝕刻法％ 敍刻上述氮化石夕膜，之後除去光…“氟氧體而 佼丨示去先阻圖案，並形成閘極蠕子 5用的接觸㈣、源極端子12料接觸㈣以及汲極電 極1 0 (晝素汲極）用的接觸洞J 7。 电 此時’在光阻圖案中起因於泡泡而產生之缺陷—旦存 2108-7168-PF 11 1258863 W候’因為乾蝕刻的關係，上 化矽膜14(第]μ叫刀 、缺fe邛分正下方的氮 弟1層間絕緣膜）會跟著祧 者破蝕刻而形成孔洞25。 接著’再次重複和第4製程相同的第5制和 、 5兄’如第2、1!以及12圖所示 衣壬。也就疋 2層間绍终晅1 0々 /成乐3絕緣膜作為第 ^ 18之後，根據第5微影製程：隹—固& 弟4製程-樣形成閘極端子用的接觸、、同19仃、、化’與 用的接觸、、_ 〕接觸洞19、源極端子12 21。 / 、以及沒極電極丨° (晝素沒極）用的接觸洞 此時’接觸洞19、20、21係比在第4制^ 相對應的15、16、*弟4衣知中所形成之 狀的剖面形狀。之外從尺寸還大，較佳者是形成樓梯 π矣另外’弟2層間絕緣膜18的膜厚較佳者是比笫1声門 系巴緣膜14的膜厚還薄。 弟1層間 法形=!!施例中’上述第5製程係以化學氣相沈積 缘膜V 米厚的氮切膜（S叫而作為第2層間絕 兹刻上d吏形成先阻圖案’接著以乾姓刻法利用氟氣體

Hr㈣，之後料絲極端子 用的接觸㈣ 才1〇 (晝素汲極）用的接觸洞21。 在的:ΐ:，在光阻圖案中起因於泡泡而產生之缺陷-旦存 化石讀，因為乾#刻的關係、，上述缺陷部分正下方的氮 二續第2層間絕緣膜)會跟著被㈣而形成孔洞26。 2108-7168-PF 12 1258863 膜之；後利=2、13以及]加 形成藉由接觸二次=影：程使用上述透明導電性薄膜而 侵順/同1 7、21而盘下®β , 接之查 /、 s之汲極電極10形電性連 子5步成嘗1 22、猎由接觸洞15、19而與下層之閘極端 而與：：電性連接之間極端子塾23、藉由接觸洞16、2。 圖案，二^極端子12形成電性連接之源極端子塾24之 列基板：而完成第1實施例之電氣光學顯示裝置用TFT陣 鑛法^較佳實施例中，第6製程係以使用習知氬氣之賤 、’θ入成⑽奈米厚之由氧化銦（ίηΑ)與氧化錫（Sn〇2) I:?:膜，作為透明導電性膜。之後形成光阻圖案， 、3有，知鹽酸與硝酸知溶液蝕刻之後，除去光阻圖 源朽而形成可以透光之晝素電極22、閘極端子墊23、以及 源極端子墊24。 根據上述方法所形成之TFT陣列基板中，由層間絕緣 =4與層間絕緣膜18所構成之至少兩層的疊層結構因為 仔下層與上層之配線或電極（由閘極電㉟2、保持容量 /、通電極3、閑極配線4、閘極端子5、没極電㈣、源極 :線U以及源極端子12所構成之第！電極、與晝素電極 閘極端子墊23、以及源極端子墊24所構成之第2電 和)开v成電I·生絶緣的關係，相較於僅僅設置一層之層間絕 緣Μ的結構而言’可以防止下層與上層之配線或電極之電 性短路$電性短路所引起之顯示不良的問題。 在第15圖中’係繪示位於上層之畫素電極22與位於

2108-7168-PF Ϊ258863 第;之源極電極11之重疊部分的剖面圖。第15圖係根據 圖之剖面線Y—Y、分所示之位置的剖面圖。另外， 二、&在層間、％緣膜14與層間絕緣膜18所發生之膜缺 :接觸洞寺圖案形成時於光阻圖案内由於氣泡等缺陷所 I生之孔洞缺陷2 5、9 β π^ w ’因此弟1 6圖係繪示僅僅有一層 曰間絕緣膜的剖面圖。在第16目中，僅繪示層間絕緣膜 由於孔/同缺2ΰ的關係而露出源極配線11的表面， 因而在，明導電性薄膜形成時與晝素電極22形成短路。另 在第1貝鈿例之第15圖中，由於孔洞缺陷25與孔洞 缺陷26分別發生於不同位置，並沒有露出源極配線η， 因此並不會與晝素電極22形成短路。當然，在第15圖中， 备同缺1¾ 25與孔洞缺陷26如果發生於同一位置的時候， ^毛生短路’但疋由於在層間絕緣膜工4之孔洞缺陷2 5與 ^間絕緣膜18之孔洞缺陷26完全發生於同—位置的機率 貫在很低，因此根據本發明f丄實施例，可以防止短路與 短路所引起之顯示不良的問題。 一 而且，在上述第1實施例中，特別是第2層間絕緣膜 18内形成之複數個接觸洞19、20、21之外徑尺寸比第'i 層間絕緣膜相對應之接觸洞15、16、17之外徑尺寸大，如 第1圖以及第2圖所示。因此可以防止位於上層電極膜22、 23、24之接觸洞段差部分的斷線不良問題。 另外，第2層間絕緣膜18的膜厚由於比第1層間絕緣 膜14的膜厚薄，因此即使發生起因於光阻圖案内氣泡而產 生之孔洞缺陷2 5、2 6，也可以乾蝕刻法使用習知氟氣體僅 2108-7168-PF 14 1258863 僅貝通第2層間絕緣膜1 8。肉士，.去♦丄 ^ 犋1 8因此在考慮由蝕刻以及化學 ^目沈積法形成之氮切（SiNx)膜之内面均—性時，可 以獲付取&的㈣時間，也可以獲得更高的信賴性並提高 產率。 因此，根據第1實施例將TFT陣列基板與具有共通電 極以及彩色濾光片等 、 子之相對基板貼合、且在上述基板之間 填入作為電氣光學材料 ^ 妁/夜as所製造之電氣光學顯示裝置 係作為液晶顯示裝詈， 且因為可以提高生產能力而提高產 。口 τίή可以降低生產成本而以較低的價格供應。 另卜本么明不限於液晶顯示裝置，也可以在上述第 1實施例之TFT陣列其把# *主+ 基板之里素電極22上形成EL等發光 型之電氣光學材料的圖幸， 口系立將上述EL圖案密封於上述第 1實施例之TFT陣列美無叙目士丄 幻基板與具有相對電極之相對基板内， 而可以提升EL型之顯示裝置的產率。 卜雖…、在第1貫施例中係形成由層間絕緣膜14盘 層間絕緣膜1 8所構成之Λ爲田 /、 稱成之兩層的疊層結構，但本發明並不限 於此，例如更可以形成第3恳 风弟d層間絕緣膜等三層以上的結 構。根據上述方法，形忐容 成夕㈢、、'σ構可以確實地補救在各層 發生之的缺陷盘丨、、p] Τ 丨曰，、孔洞不良的問題。但是，實際上兩層之 結構即可補救膜之缺胳| 3 ^ 、、孔，同的問題，並可以避免製程的 複雜化，因此兩芦式畀之- …層或取夕二層的結構就已經足夠。 根據上述方法，险了带士、& + Γ化成由層間絕緣膜14與層間絕緣 膜18之兩層所構成之聶屏纟士 且曰、、、口構之外，由於至少根據兩次以 上之製程形成位於上述声問 ^肩間、、、巴緣馭14、18内之接觸洞，即

2108-7168-PF 1258863 使在層間絕緣膜14 :18内Μ 觸洞以外的部分發生電極間之短路不良的問題，因此可以 製造出信賴性高的電氣光學裝置並提生產率。 施例 第17圖係繪示本發明第2實施例之液晶顯示裝置用 TFT陣列基板之平面圖，而第18圖料示第圖之巧面 圖。第18圖之剖面圖係沿著第π圖之剖面線χ—r ;八 所得到之閘極端子部與源極端子部之剖面結構。另外，： 籲帛2實施例中，詩和上述第i實施例具有相同功能之元 件，基本上使用同一符號。 如第17以及18圖所示，上述液晶顯示裝置用奶陣 列顯示基板包括藉由接觸洞17、2丨以及接觸洞3〇、Μ而 相互相對配置之汲極電極1〇、與保持容量接觸膜Μ形成 電性連接之晝素電極35、與藉由接觸洞31、34而和保持 容量共通電極3形成電性連接之相對電極％。纟中在與查 素電極35以及相對電極36之間膜面大略平行的方向= 攀加電場。 上述液晶顯示装置用TFT陣列基板的製造方法請參考 第18至30圖。 / 第1製裎 首先，在例如是玻璃基板的透明絕緣性基板丨上形成 第1金屬薄膜後，利用第丨次微影製程將第丨金屬薄膜圖 案化，如第2、3以及4圖所示，至少形成閘極電極2、保 持谷量共通電極3、閘極配線4以及閘極端子5。 2108-7168-PF 16 1258863 另外’如第19圖所示’保持容量共通電極3係以平面 上同圖案而形成。上述第i金屬薄膜可以是比阻 的I呂或钥、或上述元素為主成分的合金。 - 在一較佳實施例中，首先，帛1製程在透明絕緣性基 板上利用―法，使用習知氬氣而形& 米厚的銘 胰。上述賤鐘法的條件係使用磁電管賤鍵法，成膜功率密 度3W/cm2、氩氣流量4〇sccm。 接著，在習知的氬氣内加入氮氣，使用上述混合氣體 進，反應性賤鍍法，而形成添加有氮原子之銘氮合金，此 銘氮合金之膜厚為5 〇奈来。卜冰、成 ―― 不木上述濺鍍法的條件為成膜功率 检度3W/cm2，氬氣流量4〇sccm、-今、六旦 I軋1 2 0sccm。根據上 込方法而形成包含有200奈米厚之銘膜以及上方之50奈米 厚的氮化銘膜共兩層膜所構成之第1金屬薄膜。另外^匕 時上層“銘膜之氮元素組成大約是_。 接著，形成光阻圖崇，# 、 /、 使用έ有省知磷酸與石肖酸之溶 液在钱刻上述二層膜之後 ^ Ρ圖案除去，而形成閘極電 保持容量共通電極3、閘極配線4的圖宰。 接者’如第18、2;[以及闰 一 缺 圖所不，依序形成第1絕 緣腰6 (閘極絕緣膜）、由 夕4所組成之半導體主動膜7、 由4加有接雜物原子之 夕專所構成之歐姆接觸膜8之後， 利用弟2次微影製程形成 及歐姆( +導體主動膜）以 及=姆接觸艇之圖案。此時，半導體主動膜7以及歐姆接 觸膜8的形狀係設定发 疋為而且連續的形狀，除了包含形成有 2108 — 7168 —ρρ 17 Γ258863 更可以包括在後續第3製… 極電極9以及源極配線丨丨之圖案。 積法在:Γ4實施例中’上述第^製程係使用化學氣相沈 、貝：4 400奈米厚的氮化矽膜（SiNx : x是正數） 為第1絕緣膜（閘極絕緣膜）、 最為半導體主動膜7、：成=的非㈡膜 磷箄原㈣7㊉成30奈米厚之摻雜有 %專原子的n+型非晶矽薄膜（n+a—si 膜8,在依序形成上述膜層之後， ’、、、人姆接觸 據乾蝕刻法，使用習知氟 膜P且圖案’根 U刻之後，W光阻Λ 及歐姆接觸膜 矛、去先阻圖案叩形成半導體膜7、 I 3製裎 接著，如第18、23以及？4岡％-; 嘩腺之接w & 24 ’在形成第2金屬 祕之後’利用第3微影製程而將第2金屬薄 ㈣成源極電極9、没極電極1〇、源極以伴計 !接觸膜-作為上述第2金屬薄膜， =各 較低之比阻抗值、與歐姆接觸層8有广、有 與後續製程所形成之晝素電㉟3 钐 '以及 優點之材料。呈右μ、+、〃有良好的接觸特性等 具有上述特性之材料者，例如 材而添加鈮或鎢的等的合金。 疋鉬作為基 在一較佳實施例中，上述第3制 習知氬氣，形成2〇〇太”的 …糸根據濺鍍法使用 胸％以下、❹金’其中翻的含量在 而銳的添加量例如是 圖案，利用習知人右来产。。之後形成光阻 利用氟氣體進行乾㈣，而進仃姓刻，接著更 除去源極電極9以及汲極

2108—7168—PF 1258863 電極ι〇之間的歐姆接觸膜8 ,之後除去光阻圖幸 極電極g、及極電極1 〇 ° ^成源 拉罨位源極配線u以及保持容 28。另外，此時形成TFT之通道部13。 賊 ΆΛΛμ. 接著，如第18、25以及26圖所一各 膜與作為第1層間絕緣膜29之後，利：第4=::， =案化，形成至少貫通至第U屬薄膜 ;=:表面的接觸洞31、貫通至第2金屬薄膜之保； 合里妾觸膜28之表面的接觸 ’、、 Φ ^ 貝通主〉及極雷極】Πα 表面的接觸洞1 7。 。u 1 〇之 =較佳實施例中，上述第4製程係以氣 法形成200奈米厚的氮化矽 予孔相沈積 腔9 Q 、 $1 Νχ )作為第1層間筚 胺29,之後形成光阻圖宰，以間、、、巴緣 茶以乾钱刻法使用習知氟氧妒品 ㈣上述氮切膜，之後除去光阻圖 ：：體而 共通電極3用的接觸接7成保持容量 洞30以及汲極電極1〇 (金/持”接觸膜28用的接觸 六—日守’在光阻圖案中起因於泡泡而產生之缺r _六 在的時候，因為乾餘刻的關係 正二旦存 化石夕膜29(第i層間 ^缺^刀正下方的氮 第5絮j 〜版)會跟著被餘刻而形成孔洞25。 接著，再次重複和第 說，如第18、27以及2S衣王目同的第5製程。也就是 第2層間絕緣膜32之$圖所示’在形成^絕'緣膜作為 與第4製程一樣形:？據第5微影製程進行圖案化， '、持谷量共通電極3用的接觸洞34、

2108-7168-PF 1258863 量接觸膜28用的接觸洞33、以及沒極電極 ”及極）用的接觸洞21。 （旦 此時，接觸洞21、33、34係比在第 相對應的Π、3〇、31之外徑尺寸還大，所形成之 狀的剖面形狀。 “者疋形成樓梯 另外，第2層間絕緣膜32的膜厚較佳者是 絕緣膜29的膜厚還薄。 層間 在-較佳實施例中，上述第5製程係以化學 ▲ 成100奈米厚的氮化矽膜（SiNx)而作為第 = 32,之後形成光阻圖案，接著以乾兹刻法利用二= ^上述氮切膜，之後除去光阻圖帛，而形成保持= 二=:_洞34、保持容量接觸膜28, 及/及極電極10 (晝素汲極）用的接觸洞21。 此時，在光阻圖案中起因於泡泡而產生之缺陷—曰 在的時候，因為乾蝕刻的關係，上述缺陷部分正下方=^ 化石夕膜32(第2層間絕緣膜）會跟著被钱刻而形成、見 复_6製程 ^6〇 一最後，如第18、29以及30圖所示，在形成透明導電 :薄膜之後，利用“次微影製程，利用上述透明導電： 薄膜形成晝素電極35以及相對電極36之圖案。 此時’晝素電極35係藉由接觸洞17、21、30、33而 與下層之汲極電極1〇以及保持容量接觸膜28形成電性連 接。 另外’相姆電極36係藉由接觸洞31、34而與下層之

2108-7168-PF 20 1258863 保持容量共通電極3形成電性連接。而且，相對電極3“系 具有至少一部分覆蓋下層源極配線i】之上方的形狀。 根據上述的方法，而完成第？每 取乐Z貝鉍例之液晶顯示裝 用TFT陣列基板。 如此’晝素電極3 5盘相智+蕾士s ο e上 /、相對電極36相互完全分離，而 且具有兩者之圖案之一邊至少一 攻王夕 邛为相互大略平行之形狀 的圖案。 在-較佳實施例中，第6製程係以使用習知亞乂氣线 _鑛法而形成⑽|米厚之由氧化銦（In2〇3)與氧化錫（sn〇2: 混合的ITO膜，作為透明導電性膜。之後形成光阻圖宰， 並與含有習知鹽酸與項酸知溶液姓刻之後，除去光阻圖 案’而形成晝素電極35、相對電極36。 在第2實施例之中也可以獲得與上述第工實施例同樣 的效果。 而且，在第2實施例中，如第17以及ΐδ圖所示，特 別疋相對電極36與下層之源極配線i i重疊的區域中，具 有與第人實施例中之第15以及第16圖所示之相同的效 果。也就是說，僅有一層層間絕緣層膜之結構會使得層間 緣膜29 ’ 32產生缺損、孔洞缺陷等25、26而導致電性 短路的問題’因此本發明將層間絕緣膜29、32形成兩層疊 層結構’而且利用兩二女U μ +在,j & wt 〜川叩人以上之製程形成接觸洞，可以大大 地獲得防止不良的效果。 因此，根據第2實施例另字m陣列基板與具有共通電 極以及杉色濾光片等之相對基板貼合、且在上述基板之間

2108-7168-PF 21 1258863 係 為毛虱光學材料的液晶所製造之電氣光學顯示裝置 率因：晶顯示裝置’且因為可以提高生產能力而提高產 千’囚而可、 I1牛低生產成本而以較低的價格供應。 芦門雖然在第2實施例中係形成由層間絕緣膜29與 二'所構成之兩層的疊層結構，但本發明並不限 ;匕例如更可以形成第3層間絕緣膜等三層以上的結構。 ’在上述第1實施例與第2實施例中，以鋁作為 声二膜以及在上方形成添加有氮原子之氮化銘膜之二 4'，、。構，除了心料金屬薄料以將低電極與配線之 :因為上層設置有氮化鋁膜的關係，可以使得由 TO膜所組成之閘極端子墊23(參照第2圖） 錯由接觸们5、19與閘極端子5形成電㈣接時、相對電 136 (苓知、弟;t8圖）藉由接觸洞3i、以與保持容量丘通 電極3形成電性連接時之介面的接觸阻抗變好。另外了由 於在上層形成有氮化紹膜的緣故，因此可以抑制在⑽。 c 以上加熱時於鋁膜表面產生 ^摄 座生之大起。而且，氮化鋁/鋁之二 曰舞具有如下優點’也就是可以利用銘系金屬之姓刻液 如習知包含《與硝酸之溶液，進行_次#刻製程。另外， 在上述各實施例之中，使用添加有_之氮原子的氮化 銘膜’但是本發明並不限定於上述方法。根據本申請人之 Μ可以知運’在上層之鋁添加氮原子之組成介於5〜心t %的話’可以得到與本發明相同的效果。另外，乎加之元 素並不限於氮原子也可以是碳原子或氧原子。上層之銘要 添加之元素的種類或添加量係根據濺鍍法而定，因此在並 2108-7168-PF 22 1258863 他實施例中可以任意的變更或調整於習知氬氣中混合之氣 ，的種類與流量。例如，可以混合氧氣、二氧化碳氣體或 疋大氣而進行反應性蝕刻，以取代氮氣。 天而且，作為基材的金屬薄膜方面，也可以利用在鋁中 添加有鈥與Gd、鋼等希土類金屬元素或㈣銘合金，而形 」、’ 口金氮/鋁合金之二層膜結構。在上述場合，可以提 :防止上述製程之加熱製程中發生的機會，更可以提高產 產率與信賴性。在鋁中添加鈥、μ、鑭、釔元素之添 加量在5wt%以下，較佳者係介於0.1〜5 wt%的範圍。因 2未滿U wt%時，無法充分抑制，而超過的添加 ^力’合金的比阻抗（5"Ω(^以上），會破壞低阻 優點。 + 在上述第1與第2實施例中，在作為第2金屬 膜之銦中的添加量小 、1 〇 wt%以下，例如可以使用添加 有5 Wt%銳之鉬銳合今 丄、 至但疋本發明並不限定於此。在鉬 中添加銳原子可以接斗 、 ^名虫性、特別是對水的耐姓性，而 且因為可以抑制鋁系列羽 Λ, ? 金屬之白之含有磷酸與硝酸之溶液 的蝕刻速度，所Α_ 在弟1貫施例與第2實施例中作為第i 金屬膜之之旅合全腊& m 、’、斤用的蝕刻溶液可以和鉬鈮合金所用 的蝕刻液共用，此為本 里h + 士月之優點之一。為了得到上述效 果，銦之中鈮的添加量較 ^ 里1乂 ‘者是界於2.5〜10 wt%之間。 另外，在鉬中添加s n〜 ,m A 5〇 wt乂的鎢之鉬鎢膜也可以得到

相同的效果。 J 另外’在上述第彳盥 ^ 乐1 ”弟2貫施例中，使用氧化銦（In2〇3)

2108-7168-PF 23 1258863 兵氣化锡（Sn〇2)之 發明甘π 0馭，作為透明導電性膜 3 毛明亚不限定於此，也 电汪胰但疋本 或上述材料之 :滅銦、氧化錫、氧化辞、 ⑽膜時，可以藉由：二:吏：氧化銦之中混有氧化辞 的狀態下形成透明導電性膜二=:鑛法’在非晶質 使用含有趟酸盥 在上述貫施例中除了可以 (〇xan 強酸溶液知外也可以使用草酸 〔〇xa；llcacid)等弱酸 從用早酉义 用第1以m入居所以在上述實施例中使 孟屬薄膜等缺乏耐酸性/ 金模的時候，也可以防止透 #系或鉬糸專合 滲入的緣故而在上述㈣、…八於钱刻時因為藥液 題。另外，你 ,、 '、σ孟膜發生腐蝕斷線的問 使用乳化銦之中混合有氧化錫以及氧化 因為加熱非晶質狀態下形成之膜 二:的結晶狀態的緣故，非晶質狀態下圖案化之後，加 夂取、、口日日貝狀恶，可以提耐 顯示裝置的^。m 〃 賴性南之液晶 膜之， τ ’乳化銦、氧化錫、氧化辞之濺鍍 ==素組成比氧化物之化學量論組成還少，因此為了 :，率f比阻抗值’除了使用氬氣作為濺鍵氣體之 乂佳者是使用混合有氧氣與水氣的混合氣體來成膜。 、在上述弟1與弟2實施例中，使用化學氣相沈 積，形成氮切膜（施）作為第i與第2層間絕緣膜， 但疋本發明並不限於此筮 限於此弟1或第2層間絕緣膜之中任一 可以使用氧化石夕膜（Sl0x)、或者其他利用塗佈製程而形成 之有機樹脂膜。特別是’使用感光性有機樹脂膜作為層間 絕緣膜的時候，可以利用微影製程形成接觸洞的緣故，第

2108-7168-PF 24 1258863 2層間絕緣膜的膜厚並不需要比第1層間絕緣膜的膜厚薄。 另外，在上述各實施例中，接觸洞1 9、2 0、21之外後 尺寸大於接觸洞1 5、1 6、1 7之外徑尺寸，雖然其剖面形狀 設定為樓梯狀，但是將接觸洞1 5、1 6、1 7、1 9、2 0、21之 側壁傾斜而形成順園錐狀也可以C 【圖式之簡單說明】 第1圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的平 面圖。 第2圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的剖 面圖。 第3圖係繪示本發明第 程平面圖。 第4圖係繪示本發明第 程剖面圖。 第5圖係繪示本發明第 程平面圖。 第6圖係繪示本發明第 程剖面圖。 第7圖係繪示本發明第 程平面圖。 第8圖係繪示本發明第 程剖面圖。 第9圖係繪示本發明第 程平面圖。 1實施例之TFT陣列基板的製 1實施例之TFT陣列基板的製 1實施例之TFT陣列基板的製 1實施例之TFT陣列基板的製 1實施例之TFT陣列基板的製 1實施例之TFT陣列基板的製 1實施例之TFT陣列基板的製 2108-7168-PF 25 Ϊ258863 第1 0圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 第11圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的製 程平面圖。 第1 2圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 第1 3圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的製 程平面圖。 第14圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 第1 5圖係繪示本發明第1實施例之TFT陣列基板之一 部分的剖面圖。 第1 6圖係繪示其它比較例之TFT陣列基板之一部分的 剖面圖。 第1 7圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的平 面圖。 第1 8圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的剖 面圖。 第1 9圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 平面圖。 第20圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 第21圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程平面圖。 2108-7168-PF 26 1258863 第22圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 第23圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程平面圖。 第24圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 第25圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程平面圖。 第26圖係緣示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 " 第27圖係繪示本發明第2實施例之tft陣列基板的製 程平面圖。 第28圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 弟29圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程平面圖。 第30圖係繪示本發明第2實施例之TFT陣列基板的製 程剖面圖。 【主要元件符號說明】 1〜透明絕緣性基板； 2〜閘極電極； 3〜保持容量共通電極； 4〜閘極配線；

5〜閘極端子； 2108-7168-PF 27 1258863 6〜閘極絕緣膜； 7〜半導體主動膜； 8〜歐姆接觸膜； 9〜源極電極； 1 0〜汲極電極； 11〜源極配線； 1 2〜源極端子； 13〜通道部； 14、 18、29、32〜層間絕緣膜； 15、 16、17、19 ' 20、21、30、31、33、34〜接觸洞； 20、21、33、34〜接觸洞； 2 2〜晝素電極； 2 3〜閘極端子塾； 24〜源極端子墊； 25、26〜孔洞缺陷； 2 8〜保持容量接觸膜； 31、34〜接觸洞； 3 5〜晝素電極； 3 6〜相對電極。

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Claims (1)

1258863 十'申請專利範圍： 1· 一種電氣光學裝置的製造方法，包括： 形成位於下層之至少一種薄膜狀第1電極； 於邊第1電極上形成具有接觸洞的絕緣膜；以及 在該具有接觸洞的絕緣膜上形成至少一種薄膜狀第2 電極’其中該帛2電極至少有-部分藉由該接觸洞而與該 第1電極形成電氣連接； 、/ 其特徵在於： 該絕緣膜至少形成兩層以上，且至少利用兩次以上的 製程在該絕緣膜形成該接觸洞。 2 · —種液晶顯示裝置的製造方法，包括： 進行第1製程，在絕緣性基板上形成第丨導電性薄膜， 並且利用f 1欲影製紅至少形成閘極配線、閘極電極、以 及閘極端子；

進行第2製程，形成第 歐姆接觸膜，並且利用第2 該歐姆接觸膜圖案化； 進行第3製程，形成第 影製程至少形成源極配線、 極； 1絕緣膜、半導體主動膜以及 微影製程將該半導體主動膜舆 2導電性薄膜，並利用第3微 源極電極、源極端子、汲極電 進行第4製程，形成第2絕缕暄，并4丨# 、巴、味胰，亚利用第4微影製 而在該第2絕緣膜至少形成 』運3源極‘子、汲極電極 接觸洞，以及在該第丨絕緣 、$弟2 '纟巴緣胰至少形成 達忒閘極端子表面的接觸洞； 21〇8-7168~pf 29 1258863 影'製程’形成第3導電性薄膜，並利用第5微 孝二至f形成與該汲極電極電氣連接之晝素電極圖 子、與源極端子電氣連接之端子塾圖案； 其特徵在於： 至少重複該第4製程兩次以卜^ 之分杯# — 上，而形成至少兩層以上 ^弟2絕緣膜與該接觸洞之結構。 包括3:·—種橫方向電場方式之液晶顯示裝置的製造方法， 形成位於下層之？小 曰炙至v 一種薄膜狀電極； 於該電極上形成呈 欣/、有接觸洞的絕緣膜；以及 在4具有接觸洞的絕緣膜 — 電極以及相對於該晝素電極之：·/、-種薄膜狀晝素 以及該相對電極中至: 目f電極，其中該晝素電極 種薄膜狀電極形成電氣連：=='而與該至少- 電極之間於大略平行# π鉍^旦素電在以及該相對 m m緣膜表面的方向上施加電場· 其特徵在於： 』工他刀私％， 該絕緣膜至少形成兩層以上0 製程在該絕緣膜形成該接觸洞。，且至少利用兩次以上的 4· 一種橫方向電場方式 包括： /夜日日頒示裳置的製造方法， 進订第1製程，在絕緣性基板上成 並且利用第i微影製 ：成弟1…薄膜， 及保持容量共通電極；$成閣極配線、閘極電極、以 進行第2製栽，π > # ，弟1絕緣膜、半導體主動膜以及 2108-7168-PF 30 1258863 歐姆接觸膜’並且利用第2涔旦彡制。 該歐姆接觸膜圖案化； 衣程將該半導體主動膜與 進仃第3製程，形成第2導 、 影製程至少形成源極配線、源極^、’並利用第3微 量接觸膜； ’、電極、汲極電極、保持容 户進行第4製程，形成第2絕緣膜，並利用第4«史制 程而在該第2絕緣膜至少开…“ ㈣弟4,杨製 緣膜至少形成到達該保持容量接觸面巴 < 膜與5亥弟2絕 進行第5製程，形成第3=“的接觸洞；以及 影製程而形成與該没極電極以= 生溥膜’並利用第5微 連接之晝素電極圖案、：r:持容量接觸膜呈電氣 相對於該查辛/、保持谷ϊ共通電極呈電氣連接且 τ、口乂旦素电極之相對電極； 其特徵在於： 至少重複該第4製程兩次以上，而形成至少兩層以上 括该弟2絕緣膜與該接觸洞之結構。 制、/.如申請專利範圍第2或4項所述之液晶顯示裝置的 ‘造方法，其中利用兮箓q舍 以弟3衣程而形成之該第2導電性薄 膜係以銦為主成份’包括至少含有1Gwt%以下之銳的雜鈮 合金。 6 ·如申請專利範圍第5 方法，其中利用該第5製程 以銦為主成份，包括至少含有 7 ·如申請專利範圍第& 項所述之液晶顯示裝置的製造 而形成之該第3導電性薄膜係 i〇wt%以下之鈮的鉬鈮合金。 項所述之液晶顯示裝置的製造 2108-7168-PF 31 1258863 r套其中利用该第1製程而形成之該第1導電性薄膜係 、鋁為主成份，包括至少含有5以％以下之鈥的鋁鈥合金。 8· 一種電氣光學裝置，包括： 位於下層之至少一種薄膜狀第1電極； 位於該第1電極上具有接觸洞的絕緣模；以及 +位於該具有接觸洞的絕緣膜上之至少一種薄膜狀第2 :極’其中該f 2電極至少有-部分藉由該接觸洞而與該 第1電極連接； 、Λ 其特徵在於： 該絕緣膜至少形成兩層以上，且形成於該兩層以上之 絕緣膜内之該接觸洞的形狀之面積係往上層方向增加，該 形狀之剖面外徑依序擴大且形成樓梯狀或順園錐狀。 9· 一種液晶顯示裝置，包括·· 至少形成於絕緣性基板上之閑極配線、開極電極、閑 極、子以及保持容量共通電極，·

至少形成於該絕緣性基板上方之間極絕緣膜、薄 晶體之半導體主動膜、源極電 、 电位，及極電極、源極配線以 及源極端子； ▲形成於該絕緣性基板上方之具有到達該源極端子以及 该汲極電極之接觸洞的層間絕緣膜； 形成於該間極絕緣膜以及該層間絕緣膜之到 端子表面之接觸洞；以及 至少形成於該絕緣性基板上方之與該汲極電極呈電氣 連接之畫素電極、與該間極端子以及源極端子呈電氣連接 2108-7168-PF 32 I258863 之端子塾； 其特徵在於： 该層間絕緣膜至少具有兩層以上之 層間絕緣膜之接鎞、门 且开/成於5亥 , 、之接觸洞的形狀愈靠近上層則面積俞大且 外徑依序擴大，品0 』叫W 4人立』面 〃 壬現樓梯狀或是順圓錐狀。 1〇.-種橫方向電場方式之液晶顯 位於下層之至少—種薄膜狀電極； 匕括. 位於。亥電極上且形成有接觸洞的層間絕緣膜；以及 素電:=Γ有接觸洞的絕緣膜上之至少-種薄膜狀晝 目對於该晝素電極之相對電極，其中該晝素電 極以及該相對電極中至少有—方藉由該接觸洞而㈣至少 =峨極形成電氣連接，且在該晝素電極：及該相 對電極之間於大略平杆气Γ Ρ，士 唂十仃該％緣膜衣面的方向上施加電 其特徵在於.· 該層間絕緣膜至少具有兩層以上之構造，且形成於該 層間絕緣膜之接觸洞的形狀愈靠近上層則面積愈大，且剖 面外徑依序擴大而呈現樓梯狀或是順圓錐狀。 ΰ 11. 一種橫方向電場方式之液晶顯示裝置，包括· 至少形成於絕緣性基板上之閘極配線、閉極電極以及 保持容量共通電極； 至少形成於該絕緣性基板上方之閘極絕緣膜、薄膜電 晶體之半導體主動膜、源極電極、汲極電極、源極配線: 及保持容量接觸膜； ' 形成於該絕緣性基板上方之具有到達該沒極電極以及 2108-7168-PF 33 1258863 遠保持容量接觸膜之各表 * 矛面之接觸洞的層間絕緣膜； 形成於該閘極絕缓蹬ur 、’ —θ 胺以及該層間絕緣膜之到達該徂扯 谷ϊ共通電極表面之接觸洞；以及 保持 至少形成於該絕緣性基板 万之與该汲極電極、哕仅 持谷夏接觸膜呈電氣連接 鑌保 妾之旦素电極、與該保持容量並 电極呈電氣連接且相對 /、通 仰钉於或畫素電極之相對電極； 其特徵在於： 石亥層間絕緣膜至少呈古 、芏少具有兩層以上之構造，且形 至少兩層以上之芦間么刀緣 " 之廣間纟巴緣膜之接觸洞的形狀愈靠近上 面積愈大且剖面外挥依戽 曰貝J 狀。 l依序擴大，而呈現樓梯狀或是順圓錐 ▲ 12.如巾料利範圍第8項所述之電氣光學裝置 忒兩層以上之絕緣膜之膜厚愈靠近上層則愈薄。 曰13.如中請專利範圍第9至u項巾任何—項所述之液 晶顯7F裳置，其中該兩層以上之層間絕緣膜之膜厚命往上 層則愈薄。 予4彺上 2108-7168-PF 34