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Tft陣列基板及其制造方法以及使用它的液晶顯示裝置的制作方法

文檔序號:2774150閱讀:216來源:國知局
專利名稱:Tft陣列基板及其制造方法以及使用它的液晶顯示裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及在液晶顯示裝置中使用的TFT陣列基板的新穎結構及其制造方法、以及使用它的液晶顯示裝置。
背景技術
迄今為止,在彩色液晶顯示裝置中用的TFT(薄膜晶體管)陣列基板的制造中,使用5~9個光掩模。但是,如果使用的光掩模的個數(shù)多,則區(qū)分和制造工序復雜,從而難以降低制造成本。
另外,已經(jīng)提出了在二極管陣列基板的制造工藝中,可把光掩模的使用個數(shù)減到兩個的技術(日本專利特表昭62-502361號公報)。但是,該技術不能原樣地應用到TFT陣列基板中,且二極管陣列基板比TFT陣列基板性能差,存在不能在彩色電視機中使用的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供可以減少光掩模的使用個數(shù)、簡化制造工藝、降低制造成本的TFT陣列基板的結構及可以以良好生產(chǎn)率制造這種基板的制造方法。另外,還提供使用這樣的基板的廉價高性能的TFT陣列基板。
用于實現(xiàn)上述目的一系列的本發(fā)明,如下構成(1)關于頂柵型TFT陣列基板的發(fā)明一種頂柵(top gate)型TFT陣列基板,是在絕緣性基板(1)上以矩陣狀形成有象素電極(14’)和驅動象素電極的TFT(16)的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于上述TFT包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);上述象素電極(14’)在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接。
如果是上述構成的頂柵型TFT陣列基板,可以用三塊光掩模制造與現(xiàn)有的性能相等或比其更高的TFT陣列基板。具體地,可由下述的制造方法制造。
一種頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述TFT陣列基板具有TFT群和象素電極群,該TFT群至少包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);該象素電極群在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接;該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;
柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(11)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(10)、導電金屬膜層(9)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),在基板上形成TFT(16);以及第三光刻步驟,在上述TFT(16)上堆積象素電極膜層(14),然后通過使用第三光刻膠圖案(15)的光刻法蝕刻上述象素電極膜層(14),形成與上述漏極(13)連接的象素電極(14’)群。
在上述制造方法中,上述金屬氧化膜形成步驟中的氧化方法可采用陽極氧化法。此時,作為陽極氧化法,是在把電極金屬浸在電解液中的狀態(tài)下流過電流,氧化電極金屬表面的方法。若用該方法,可以使柵極表面和與柵極電氣連接的金屬面表面自對準,形成由金屬氧化膜構成的絕緣膜。而且,若用該方法,可以在低溫下高效率地形成金屬氧化膜。
而且,在上述制造方法中,上述i型硅半導體膜層(3)由不摻雜質的i型非晶硅膜層(同樣也可使用不摻雜質的低溫多硅膜)構成,上述雜質硅半導體膜層(8)由摻入雜質的雜質非晶硅膜層構成。若是非晶硅,可以用CVD法等高效率地形成半導體膜層。而且,如果是采用非晶硅的上述制造方法,可以容易地形成由i型非晶硅膜構成的溝道區(qū)、由i型非晶硅膜和雜質非晶硅膜的兩層(混合層)構成的源區(qū)和漏區(qū)。另外,無需用來形成源區(qū)和漏區(qū)的雜質打入工序。從而TFT的生產(chǎn)率高。
另外,如果是上述構成的制造方法,可以形成構成為在柵極金屬氧化膜(7)和源·漏電極、或導電電極(9’)之間夾有雜質硅半導體膜(8’)的TFT。如果是該結構,在柵極(5’)和源·漏電極,或柵極(5’)和導電電極(9’)之間通過柵極金屬氧化膜(7)和雜質硅半導體膜(8’)兩層絕緣。從而減少柵泄漏電流。
在上述制造方法中,上述第二光刻步驟可以是,依次蝕刻在上述柵極金屬氧化膜(7)層積的各層直到上述柵極金屬氧化膜(7)的上面,形成源極(12)和漏極(13)。通過該方法可以容易地制造具有在柵極金屬氧化膜(7)的上面互相分離的源極和漏極的TFT。
另外,可以至少連續(xù)形成上述i型硅半導體膜層(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5)。通過連續(xù)地形成上述各層,可以減少各層間的界面能級。
另外,上述源·漏金屬膜層(10)和導電金屬膜層(9)可以由同一材料形成為一層。如果這樣構成,可以進一步簡化制造工藝,進一步提高生產(chǎn)效率。
另外,也可以在上述第一層積步驟中,在絕緣性基板(1)表面上層積底層涂膜后,形成i型硅半導體膜層。如果層積底層涂膜,可以防止基板中所含的雜質向半導體膜層中擴散和混入。
而且,用上述方法可以制造如下構成的頂柵型TFT陣列基板,即,上述柵極金屬氧化膜(Z)和上述源極(12)之間以及上述柵極金屬氧化膜(7)和上述漏極(13)之間夾有導電電極(9’),上述象素電極(14’)通過上述漏極(13)和導電電極(9’)與硅半導體膜的漏區(qū)電連接,上述源極(12)通過導電電極(9’)與硅半導體膜的源區(qū)電連接。在這種結構的TFT陣列基板中,導電電極阻止源極或漏極中的金屬(例如鋁)向半導體膜層遷移,得到穩(wěn)定的晶體管特性。
另外,若用上述制造方法,與柵極(5’)電連接的柵金屬布線的表面被對柵極氧化后的柵金屬氧化膜覆蓋。從而可容易地實現(xiàn)與源極(12)電連接的源金屬布線和柵金屬布線,夾著上述柵金屬氧化膜和在其上層積的雜質硅半導體膜交叉的結構。如果是這樣的結構,由于兩布線間的絕緣性好,內部短路的擔心少。
另外,源金屬布線和柵金屬布線必須夾著柵金屬氧化膜和在其上層積的雜質硅半導體膜交叉,原因在于,由于上述交叉部分中位于交叉部上方的金屬布線的金屬氧化膜(源金屬布線或柵金屬布線中的任一個的金屬氧化膜)作為掩模,在形成象素電極的第三光刻步驟中,下方金屬布線上的雜質硅半導體膜層不被腐蝕。
另外,在上述制造方法中,可以是與上述源極(12)電連接的源金屬布線和上述導電電極(9’)是對在上述絕緣性基板(1)上堆積的一層且由相同材料構成的金屬膜層構圖而形成的。如果是這種結構,可以使工序更加簡化。
另外,其采用上述制造方法,可以容易地形成具有依次層疊雜質硅半導體膜、導電金屬膜和源金屬膜而成的三層結構的源布線疊層。該源布線疊層中主要由源金屬膜層構成起導電引線作用的源金屬布線,由于是三層結構,源金屬布線和源極的高低差沒有或很少,所以在形成液晶取向膜的場合等中都適合。
(2)關于使用上述頂柵型TFT陣列基板的液晶顯示裝置的發(fā)明一種液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以電極面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是在絕緣基板上以矩陣狀形成有象素電極和驅動象素電極的TFT的頂柵型TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是具有彩色濾光片和對置象素電極的基板,其特征在于上述頂柵型TFT陣列基板具有頂柵型TFT(16)和象素電極(14’),該TFT包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);該象素電極(14’)在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接。
在上述結構中,可以是頂柵型TFT陣列基板上的TFT(16)和象素電極(14’)由保護膜覆蓋且上述保護膜可以由無機物構成。如果用保護膜覆蓋TFT和象素電極,可以防止TFT等的損傷,尤其是由無機物(例如氧化硅)構成的保護膜的保護功能優(yōu)良,所以提高TFT陣列基板的耐久性。
可用下述制造方法制造上述液晶顯示裝置。
一種液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于包括下列工序TFT陣列基板制造工序,制造具有TFT群和象素電極群的頂柵型TFT陣列基板,該TFT群包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);該象素電極群在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接;取向膜形成工序,在上述TFT陣列基板的表面上形成液晶取向膜,作為第一基板;以及裝置組裝工序,將上述第一基板和具有彩色濾光片群和對置電極的第二基板以電極面朝內側的方式重疊,并向兩基板的間隙中封入液晶,成為液晶顯示裝置,上述TFT陣列基板制造工序至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;
柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(11)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(10)、導電金屬膜層(9)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),在基板上形成TFT(16);以及第三光刻步驟,在上述TFT(16)上堆積象素電極膜層(14),然后通過使用第三光刻膠圖案(15)的光刻法蝕刻上述象素電極膜層(14),形成與上述漏極(13)連接的象素電極(14’)群。
在上述制造方法中,在上述象素電極形成步驟和取向膜形成步驟之間可以附加用保護膜覆蓋在基板上形成的TFT和象素電極的保護膜層積步驟。如果用保護膜覆蓋TFT和象素電極,保護膜可以防止TFT等的損傷。從而提高TFT陣列基板的耐久性。另外,該保護膜還具有可用作掩模的效果。具體地,通過以保護膜為掩模蝕刻TFT陣列基板的周邊的柵金屬布線表面的氧化膜,可以簡單地形成輸出輸入端子部分。
另外,該液晶顯示裝置以上述(1)中說明的頂柵型TFT陣列基板為主要構成元素。因此,該液晶顯示裝置及其制造方法當然也包含上述(1)中記載的內容,為了避免重復,省略該說明。
(3)關于反射型TFT陣列基板的發(fā)明一種反射型TFT陣列基板,是在絕緣性基板上以矩陣狀形成有TFT和驅動該TFT的反射型象素電極的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述TFT包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43);且上述漏極(43)兼作反射型象素電極。
如果是上述結構的反射型TFT陣列基板,用兩塊光掩模就可制造。具體地,可由下述構成的制造方法制造。
一種反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述反射型TFT陣列基板包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43),且上述漏極(43)兼作反射型象素電極(47);該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);以及第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(41)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(10)、導電金屬膜層(9)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),形成TFT、和與漏極一體化的反射型象素電極(47)。
在此,上述制造方法還可以如下構成。
在上述金屬氧化膜形成步驟中,可以用陽極氧化法氧化柵極和柵金屬布線圖案的表面。若用陽極氧化法,可以使柵極表面和與柵極電氣連接的金屬面表面自對準,形成由金屬氧化膜構成的絕緣膜。而且,若用該方法,可以在低溫下高效率地形成金屬氧化膜。
而且,在上述制造方法中,上述i型硅半導體膜層(3)可以是不摻雜質的i型非晶硅膜層,上述雜質硅半導體膜層(8)可以是摻入n型雜質的n型雜質非晶硅膜層。若是非晶硅膜層,可以用CVD法等高效率地形成半導體膜層。而且,如果是采用非晶硅的上述制造方法,可以容易地形成由i型非晶硅膜構成的溝道區(qū)、由i型非晶硅膜和雜質非晶硅膜的兩層(混合層)構成的源區(qū)和漏區(qū)。因此,無需用來形成源區(qū)和漏區(qū)的雜質打入工序。
另外,如果是上述的制造方法,可以形成構成為在柵極金屬氧化膜(7)和源·漏電極、或導電電極(9’)之間夾有雜質硅半導體膜(8’)的TFT。
另外,上述第二光刻步驟可以是,依次蝕刻在上述柵極金屬氧化膜(7)層積的各層直到上述柵極金屬氧化膜(7)的上面,形成源極(12)和漏極(13)。通過該方法可以容易地制造具有在柵極金屬氧化膜(7)的上面互相分離的源極和漏極的TFT。
而且,由于采用漏極兼作反射型象素電極的簡化了的結構,只使用兩塊光掩模就可以制造反射型的TFT基板。
另外,可以用鋁或鋁合金形成上述源·漏金屬膜層(10)。由于鋁和鋁合金的導電性優(yōu)良,且光反射性也優(yōu)良,若用這種構成就可以以更高的生產(chǎn)率制造反射持性優(yōu)良的TFT陣列基板。
另外,上述源·漏金屬膜層(10)和導電金屬膜層(9)可以由同一材料形成為一層。如果這樣構成,可以進一步簡化制造工藝,進一步提高生產(chǎn)效率。
另外,也可以在上述第一層積步驟中,在絕緣性基板表面上層積底層涂膜后,形成i型硅半導體膜層。如果層積底層涂膜,可以防止基板中所含的雜質向半導體膜層中擴散和混入,從而使半導體特性穩(wěn)定化。
而且,若用上述的反射型TFT陣列基板的制造方法,就可以制造具有例如下面所述的結構的反射型TFT陣列基板。
(i)構成為在上述柵極金屬氧化膜(7)和上述源極(42)之間以及上述柵極金屬氧化膜(7)和上述漏極(43)之間夾有導電電極(44)的反射型TFT陣列基板。
(ii)構成為在上述柵極金屬氧化膜(7)和導電電極(44)之間夾有雜質硅半導體膜(45)的反射型TFT陣列基板。
(iii)構成為與柵極(5’)電連接的柵金屬布線的表面被對柵極氧化后的柵金屬氧化膜覆蓋;與源極(42)電連接的源金屬布線和柵金屬布線,夾著這些膜交叉的反射型TFT陣列基板。
(iv)構成為與上述源極(42)電連接的源金屬布線、與兼作反射型象素電極的上述源極(43)電連接的源金屬布線和上述導電電極(44)是對在上述絕緣性基板(1)上堆積的一層且由相同材料構成的金屬膜層構圖而形成的反射型TFT陣列基板。
(v)上述一層且由相同材料構成的金屬膜層是鋁或鋁合金的反射型TFT陣列基板。
(vi)上述i型硅半導體膜是不摻雜質的i型非晶硅膜;上述雜質硅半導體膜是摻入n型雜質的n型非晶硅膜的反射型TFT陣列基板。
(vii)含有上述源金屬布線的源布線疊層是依次層疊雜質硅半導體膜、導電金屬膜和源金屬膜而成的三層結構的反射型TFT陣列基板。
(viii)在絕緣性基板(1)表面和上述不摻雜質的i型硅半導體膜之間層疊有底層涂膜(2)的反射型TFT陣列基板。
(4)關于使用上述反射型TFT陣列基板的反射型液晶顯示裝置的發(fā)明一種液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以電極面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是在絕緣基板上以矩陣狀形成有反射型象素電極和驅動反射型象素電極的TFT的反射型TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是具有彩色濾光片和對置象素電極的基板,其特征在于上述反射型TFT陣列基板的結構是包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43),且上述漏極(43)還兼作反射型象素電極。
上述裝置可由以下構成的制造方法制造,即一種反射型液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于包括下列工序反射型TFT陣列基板制造工序,該反射型TFT陣列基板的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43),且上述漏極(43)兼作反射型象素電極;第一基板制作工序,在上述反射型TFT陣列基板的表面上形成液晶取向膜;以及液晶盒組裝工序,將上述第一基板和載置有彩色濾光片群和對置電極的第二基板以電極面朝內側的方式重疊,并向兩基板的間隙中封入液晶,成為液晶盒,上述反射型TFT陣列基板制作工序至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(41)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的各層和i型硅半導體膜層(3),形成源極和兼作反射型象素電極的漏極。
在該制造方法中,在上述反射型TFT陣列基板制作工序和取向膜形成工序之間還可以附加用保護膜覆蓋上述反射型TFT陣列基板的表面的保護膜形成步驟。作為該保護膜,可使用氧化硅等無機物。
另外,上述結構的反射型液晶顯示裝置的主要元素是反射型TFT陣列基板,而反射型TFT陣列基板前面已經(jīng)說明了,所以在此省略對它的說明。
(5)關于面內轉換方式的TFT陣列基板(A)的發(fā)明一種面內轉換方式的TFT陣列基板,是在絕緣性基板(1)上以矩陣狀形成有第一梳形象素電極部(7a)、作為對置電極的第二梳形象素電極部(80)、和驅動上述第一梳形象素電極(79)的TFT(78)的TFT陣列基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,由在上述絕緣性基板(1)上堆積的第一象素硅半導體膜(3”)、在上述第一象素硅半導體膜(3”)上形成的第一象素絕緣膜(73’)、在上述第一象素絕緣膜(73’)上形成的第一象素電極(71’)、和覆蓋上述第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電極氧化膜(72’)構成。
通過使用兩塊光掩模的下述構成的制造方法,可以制造上述的面內轉換方式的TFT陣列基板。即,一種面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于該TFT陣列基板是在同一基板上形成TFT(78)、第一梳形象素電極部(79)和作為對向電極部的第二梳形象素電極部(80)的面內轉換方式的TFT陣列基板,上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,由在上述絕緣性基板(1)上堆積的第一象素硅半導體膜(3”)、在上述第一象素硅半導體膜(3”)上形成的第一象素絕緣膜(73’)、在上述第一象素絕緣膜(73’)上形成的第一象素電極(71’)、和覆蓋上述第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電阻氧化膜(72’)構成,該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(70)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(71)、與其電連接的柵金屬布線圖案和第一象素電極(71’);金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(71)、柵金屬布線圖案和第一象素電極(71’)的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(71)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(72)、覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜以及覆蓋第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電極氧化膜(72’);柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(73)和第一象素絕緣膜(73’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、導電金屬膜層(75)、和源·漏金屬膜層(76);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(77)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(76)、導電金屬膜層(75)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),形成TFT(78)、第二梳形象素電極部(80)和第一梳形象素電極部(79)。
另外,在上述制造方法的金屬氧化膜形成步驟中采用陽極氧化法。
另外,上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(74)是摻入雜質的雜質非晶硅膜層。
另外,上述第二梳形象素電極部(80)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
另外,在上述第二層積步驟中,上述源·漏金屬膜層(76)和導電金屬膜層(75)由同一材料形成為一層。
另外,在上述第一層積步驟中,在絕緣性基板(1)和硅半導體膜之間形成底層涂膜。
而且,若使用上述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,可以制造具有例如以下結構的TFT陣列基板。
(i)特征在于上述柵極金屬氧化膜(72)和第一象素電極氧化膜(72’)是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(ii)特征在于上述硅半導體膜的溝道區(qū)由不摻雜的i型硅半導體膜(3’)構成,源區(qū)和漏區(qū)由在上述i型硅半導體膜(3’)和摻入雜質的雜質半導體膜(74’)兩層構成的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(iii)特征在于上述雜質硅半導體膜(74’)直接覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的側面的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(iv)特征在于上述雜質硅半導體膜(74’)和源極(76’)之間以及上述雜質硅半導體膜(74’)和漏極(76”)之間夾有導電電極(75’)的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(v)特征在于上述第二梳形象素電極部(80)在絕緣基板(1)上的除了形成了TFT(78)和第一梳形象素電極部(79)的基板部位之外的部位形成,具有至少由與上述硅半導體膜同材料的硅半導體膜的層和與上述源極(76’)同材料的金屬膜的層疊層而成的結構的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(6)關于使用上述面內轉換方式的TFT陣列基板(A)的面內轉換方式的液晶顯示裝置(A)的發(fā)明一種面內轉換方式的液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以象素電極和彩色濾光片面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是在絕緣基板(1)上以矩陣狀形成有第一梳形象素電極部(79)、作為對置電極的第二梳形象素電極部(80)、以及驅動第一象素電極部(79)的TFT(78)的面內轉換方式的TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是至少具有彩色濾光片的基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,由在上述絕緣性基板(1)上堆積的第一象素硅半導體膜(3”)、在上述第一象素硅半導體膜(3”)上形成的第一象素絕緣膜(73’)、在上述第一象素絕緣膜(73’)上形成的第一象素電極(71’)、和覆蓋上述第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電阻氧化膜(72’)構成。
在上述結構中,上述柵極金屬氧化膜(72)和第一象素電極氧化膜(72’)可以是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜。
另外,上述第二梳形象素電極部(80)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
另外,在上述面內轉換方式的TFT陣列基板和液晶取向膜之間夾有保護膜。
另外,采用上述結構時的作用效果和其它發(fā)明的結構中說明的內容相同。
(7)關于面內轉換方式的TFT陣列基板(B)的發(fā)明在此,是由于有必要與上面記載的面內轉換方式的TFT陣列基板相區(qū)別,才把上述基板記為面內轉換方式的TFT陣列基板(A),把這里要說明的基板記為面內轉換方式的TFT陣列基板(B)。
一種面內轉換方式的TFT陣列基板,是在絕緣性基板(1)上以矩陣狀形成有第一梳形象素電極部(104)、作為對置電極的第二梳形象素電極部(103)、和驅動上述第一梳形象素電極的TFT(78)的TFT陣列基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(104)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,用保護膜(101)覆蓋上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的表面,上述第二梳形象素電極部(103)在上述保護膜(101)上,且在除了形成了TFT(78)和第一梳形象素電極部(104)的部位之外的基板部位上形成。
用例如下面的制造方法可以制造上述的面內轉換方式的TFT陣列基板(B)。
一種面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于該TFT陣列基板是在同一基板上形成TFT(78)、第一梳形象素電極部(104)、覆蓋包含上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的基板表面的保護膜(101)、以及作為對置電極部的第二梳形象素電極部(104)的面內轉換方式的TFT陣列基板,上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板部位上形成,上述第二梳形象素電極部(103)在除形成上述TFT(78)和第一梳形象素電極部(104)的部位之外的基板表面上,且在上述保護膜(101)上形成,該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(100)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(71)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(71)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(71)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(72)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(73);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、導電金屬膜層(75)、和源·漏金屬膜層(76);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(103)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(76)、導電金屬膜層(75)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),形成TFT(78)和第一梳形象素電極部(104),保護膜堆積步驟,在上述第二光刻步驟之后,堆積覆蓋在基板表面上形成的上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的表面的保護層(101),金屬膜堆積步驟,在上述保護膜(101)上堆積用來形成第二梳形象素電極的金屬膜層;以及第三光刻步驟,在上述金屬膜堆積步驟之后,通過采用第三光刻膠圖案(106)的光刻法,蝕刻上述金屬膜層,形成作為對置電極的第二梳形象素電極(103)。
另外,在上述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法中,在上述金屬氧化膜形成步驟中采用陽極氧化法。
另外,上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(74)是摻入雜質的雜質非晶硅膜層。
另外,上述第一梳形象素電極部(104)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
另外,在上述第二層積步驟中,上述源·漏金屬膜層(76)和導電金屬膜層(75)由同一材料形成為一層。
另外,在第一層積步驟中,在絕緣性基板(1)和硅半導體膜之間形成底層涂膜。
而且,若用上述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,可以制造具有例如下列結構的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(i)特征在于上述柵極金屬氧化膜(72)是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(ii)特征在于上述第一梳形象素電極部(104)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(iii)特征在于上述第二梳形象素電極部(103)由與源極(76’)相同材料的金屬構成的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(iv)特征在于上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(74)是摻入n型雜質的n型非晶硅膜層的面內轉換方式的TFT陣列基板。
(8)關于使用上述面內轉換方式的TFT陣列基板(B)的面內轉換方式的液晶顯示裝置(B)的發(fā)明一種面內轉換方式的液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以象素電極和彩色濾光片面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是具有第一梳形象素電極部(104)、驅動上述第一梳形象素電極部的TFT(78)、在至少覆蓋上述第一梳形象素電極部(104)和TFT(78)的表面的保護膜上形的作為對置電極的第二梳形象素電極部(103)的面內轉換方式的TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是至少具有彩色濾光片的基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(104)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板部位上形成,上述保護膜(101)覆蓋包含上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的基板表面,上述第二梳形象素電極部(103)在除形成了上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的部位之外的基板表面上且在上述保護膜(101)上形成,作為對置電極。
在上述結構中,上述柵極金屬氧化膜(72)和第一象素電極氧化膜(72’)可以是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜。
另外,上述第一梳形象素電極部(104)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
另外,可以是在上述面內轉換方式的TFT陣列基板和液晶取向膜之間夾有第二保護膜的結構。
另外,這些結構的作用與效果和在其它發(fā)明的結構中說明的相同。
附圖簡述

圖1是用來說明本發(fā)明實施例1的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖2是用來說明本發(fā)明實施例1的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖3是用來說明本發(fā)明實施例1的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖4是本發(fā)明實施例2的液晶顯示裝置的剖面示意圖;圖5是用來說明本發(fā)明實施例3的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖6是用來說明本發(fā)明實施例4的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖7是用來說明本發(fā)明實施例5的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖8是用來說明本發(fā)明實施例5的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖9是本發(fā)明實施例5的面內轉換方式的TFT陣列基板的平面示意圖;圖10是用來說明本發(fā)明實施例7的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖11是用來說明本發(fā)明實施例7的制造工序的TFT陣列基板的剖面示意圖;圖12是說明以保護膜為掩模形成輸出輸入端子的工序的平面示意圖。
具體實施例方式
下面,基于實施例具體說明本發(fā)明的實施方式。
<實施例1>
在仔細洗凈的由透明玻璃基板構成的絕緣性基板1的表面上,用CVD法淀積400nm厚的SiO2膜作為底層涂膜2。然后,用等離子體CVD法淀積50nm厚的不摻入雜質的i型非晶硅膜(α-Si膜),作為不摻入雜質的i型硅半導體膜層3。再用等離子體CVD法淀積150nm厚的SiNx膜,作為柵絕緣膜層4。再用濺射法淀積200nm左右厚度的Al-Zr合金(97∶3)構成的Al-Zr金屬膜,作為柵極和柵金屬布線用的柵金屬膜層5(圖1a)。這些操作在真空中連續(xù)進行。
然后,在柵金屬膜層5上用常用方法使用第一光掩模,形成第一次光刻用的第一光刻膠圖案6(圖1b),對柵金屬膜層5進行選擇性蝕刻,形成柵極5’(圖1C)和與柵極5’連接的柵金屬布線圖案(未圖示)。然后,除去上述第一光刻膠圖案6,之后把基板浸入用硼酸氨調制的PH值約為7的電解液中,通過向柵金屬布線通電的方法(下稱陽極氧化法)對柵極5’和柵金屬布線的表面(上表面和側面)陽極氧化,用以Al2O3為主成分的絕緣性的金屬氧化膜覆蓋柵極5’和柵金屬布線的表面。
然后,以在柵極5’的表面上形成的柵極金屬氧化膜7為掩模,對柵絕緣膜層(SiNx膜)4進行蝕刻,形成柵絕緣膜4’(圖2a)。
而且,在基板上用等離子體CVD法淀積50nm厚的含n型雜質磷的非晶硅(n+·α-Si),作為摻雜的雜質硅半導體膜8,并用濺射法蒸鍍100nm左右的Ti金屬膜作為導電金屬膜層9。并蒸鍍200nm厚度的Al-Zr合金構成的Al-Zr金屬膜作為源·漏金屬膜層10。
然后,在源·漏金屬膜層10上用第二光掩模形成第二次光刻用光刻膠圖案11,以此為掩模,依次蝕刻源·漏金屬膜層10、導電金屬膜層9、雜質硅半導體膜層8、i型硅半導體膜層3,形成具有由Al-Zr金屬膜構成的源極12、漏極13和與它們連接的源·漏金屬布線、Ti金屬膜構成的導電電極9’、雜質硅半導體膜8’和不摻雜的i型硅半導體膜3’這兩層構成的源·漏區(qū)、i型硅半導體膜3’構成的溝道區(qū)的TFT(圖2c)。
之后,再用濺射法層積100nm左右厚度的氧化銦錫膜層14作為透明電極用。之后在其上用常用方法用第3光掩模形成第三次光刻用第三光刻膠圖案15(圖3a),以此為掩模蝕刻氧化銦錫膜層14,形成透明象素電極14’(圖3b)。
然后,通過利用硅氨烷的熱分解性硅的印刷燒結法,形成覆蓋TFT16和象素電極14’的300nm厚的保護膜層17(圖3C),以該硅保護膜層17為掩模,蝕刻除去基板周圍的源·漏金屬布線表面的金屬氧化膜,形成與外部驅動電路連接用的輸入輸出端子。
如上所述地制造圖3c所示結構的TFT基板18。若采用該制造方法,可以用3個光掩模制造可適用于透射型液晶顯示裝置的TFT陣列基板。
在上述制造方法中,用陽極氧化法將柵極和柵金屬布線的表面(上表面和側面)氧化,若采用這種方法,可以確定而有效地用絕緣膜覆蓋柵極和柵金屬布線的表面。另外,在上述制造方法中,以用陽極氧化法形成的柵極金屬氧化膜7為掩模蝕刻柵極絕緣膜層4形成柵極絕緣膜4’,用該方法不會在柵極金屬氧化膜7的下面生成底槽。
另外,在形成柵極金屬氧化膜7之前,用以光刻膠圖案6、柵極5’和柵金屬布線為掩模蝕刻柵絕緣膜層4的方法形成柵絕緣膜4’,之后也可以對柵極5’和柵金屬布線陽極氧化。但是,若用該方法,由于陽極氧化導致金屬膜膨脹,在柵金屬氧化膜7的下面生成底槽。
在上述實施例1的TFT陣列基板中,含源極和源金屬布線的層(下稱源布線層)具有半導體膜(n+·α-Si膜)、導電電極(Ti金屬膜)和作為源金屬布線的源·漏金屬膜(Al-Zr金屬膜)的三層結構。若采用該結構,與只有源金屬布線一層結構的源布線層相比可以減小源布線電阻。
另外,由于實施例1的TFT陣列基板,是在柵極5’和導電電極9’之間夾有柵金屬氧化膜7和雜質硅半導體膜(n+·α-Si膜)8’這兩層的結構,柵極一漏極之間的絕緣耐壓很好。而且,在該結構中,源極12、漏極13(Al-Zr金屬膜)和雜質硅半導體膜8’之間夾有Ti金屬膜構成的導電電極9’,該導電電極9’抑制Al-Zr金屬膜中的Al向溝道層的侵入(遷移)。因此,若采用該結構,可以防止因鋁混入導致的晶體管特性的劣化。
而且,源金屬布線和柵金屬布線是夾著絕緣性的金屬氧化膜和n+·α-Si膜交叉的結構,所以柵金屬布線和源金屬布線之間的絕緣耐壓好。
另外,若采用實施例1的制造方法,溝道區(qū)以外的部分是在i型硅半導體膜(i型α-Si膜,也可以是i型低溫多硅膜)上,層疊雜質硅半導體膜(n+·α-Si膜)的結構,無須用于形成銦的雜質擴散工序。另外,通過蝕刻到柵極表面的氧化膜的方法可以容易地除去柵極上的n+·α-Si膜,所以用上述制造方法可以降低n溝道TFT陣列基板的制造成本。
另外,在上述制造方法中,在玻璃基板(1)表面上形成底層涂膜(2),在其上連續(xù)形成半導體膜(i型α-Si膜)和柵絕緣膜,所以可以構成界面位錯少的溝道區(qū)。且底層涂膜阻止玻璃基板中的雜質向半導體膜(3)的擴散,所以可以實現(xiàn)驅動穩(wěn)定性好的TFT。
而且,在上述制造方法中,若以相同材料例如Ti金屬膜一層地形成源金屬布線和導電電極,可以進一步減少工序數(shù)。
<實施例2>
實施例2涉及采用與上述實施例1同樣地制作的TFT陣列基板的液晶顯示裝置。圖4示出實施例2的裝置的示意剖面圖。首先,與實施例1同樣地用3個光掩模制造具有第一透明象素電極群21、驅動該電極的晶體管群22和覆蓋它們的硅保護膜17(圖4中未畫出)的TFT陣列基板(第一基板23)。該TFT陣列基板與上述實施例中的TFT陣列基板18基本上相同。
另外,用公知方法制作在玻璃基板上具有彩色濾光片群24、第二透明電極(共用電極)25和保護膜17(該保護膜優(yōu)選使用硅保護膜或氮化硅保護膜)的第二基板26,作為對置基板。
然后,在上述第一和第二基板的表面上分別涂敷聚酰亞胺樹脂并加熱硬化作為覆蓋膜,以一定方向摩擦該覆蓋膜的表面,成為液晶取向膜27。然后,以使電極對置的方式將第一基板23和第二基板26合起來,以與液晶取向方向成90°交叉的方式用隔片28和粘接劑29制作有約5微米空隙的空盒。向該空盒的空隙內注入TN液晶(ZLI14792,メルケ社制)30并封口后,在液晶盒的兩外側以交叉尼科耳方式配置偏振片31、32,完成圖4所示的透射型液晶顯示裝置。
在該裝置的外側配置背光源33,向基板23的整個表面上照射光,用視頻信號驅動各晶體管,可以確認在箭頭A方向上可進行鮮明的彩色圖像顯示。
作為保護膜材料,可使用作為無機物的硅膜或氮化硅膜,尤其是若采用溶膠凝膠型的硅系無機物可用印刷法選擇性地形成硅膜,所以都是可以的,但是,當然即使不設計保護膜,在TFT面上直接形成液晶取向膜也是可以的。
<實施例3>
在實施例3中,通過使用兩個掩模的制造方法制作反射型液晶顯示裝置。在實施例3的反射型液晶顯示裝置的制造方法中,與實施例1同樣地進行在玻璃基板上依次形成堆積層的步驟,即上述圖1a~c、圖2a~b所示的步驟。所以省略這些步驟的說明,以與實施例1內容不同的圖5a~b(圖2b以后的步驟)為中心進行說明。與實施例1相同的部件采用同一標號并省略對其的說明。
在實施例1中,從圖2b的源·漏金屬膜層10,形成源極、漏極、和源金屬布線、漏金屬布線。但在實施例3中,從該源·漏金屬膜層10不僅形成源電極等,還形成反射型的象素電極。更具體地,如下所述進行。
在圖2b的源·漏金屬膜層10上涂敷光刻用光刻膠,形成第二光刻膠圖案41(圖5a),以此為掩模依次蝕刻源·漏金屬膜層(Al-Zr金屬膜)10、導電金屬膜層(Ti金屬膜)9、雜質硅半導體膜層(n+-α-Si膜)8、i型硅半導體膜層(i型α-Si膜)3,形成具有Al-Zr金屬膜構成的源電極42、源極和反射型象素電極一體化的源極·反射型象素電極43·47、與它們連接的源·漏金屬布線(未圖示)、Ti金屬膜構成的導電電極44、雜質硅半導體膜45和i型硅半導體膜46的雙層結構的源·漏區(qū)、i型硅半導體膜46構成的溝道區(qū)的TFT和反射型象素電極群(圖5b)。
然后,用硅氨烷的熱分解性的硅通過印刷燒結法以覆蓋上述TFT群和反射型象素電極群47(43)的方式形成300nm的硅保護膜48,以該硅保護膜為掩模用蝕刻除去與外部驅動電路相連的部分的柵極用金屬膜上的陽極氧化膜。由此,完成可在反射型液晶顯示裝置中使用的TFT陣列基板49(圖5b)。
在本實施例中,源極、柵極、源金屬布線、柵金屬布線和反射型象素電極用同一材料構成的一層堆積層形成。因此,與實施例1相比可以繼續(xù)減少一個掩模,只用兩個制造液晶顯示裝置。
而且,在本實施例中,由于用Al-Zr金屬膜形成反射型象素電極,由Al-Zr金屬膜構成的電極反射性優(yōu)良,所以是優(yōu)選的。但是,反射型象素電極的材料不僅限于Al-Zr金屬膜,可以使用具有導電性和反射性的各種金屬或合金。
另外,本實施例中雖然以Al-Zr金屬膜層作源·漏金屬膜層,以Ti金屬膜層作導電金屬膜層,也可以把這些層用同一材料形成為一層。如果這樣,可以更加簡化膜形成步驟和蝕刻步驟。
<實施例4>
用與上述實施例3同樣結構的反射型的TFT陣列基板制造圖6所示結構的液晶顯示裝置。
首先,與實施例3同樣地用兩個光掩模制造以矩陣狀配置有反射型電極群51、和驅動該電極的晶體管群52的第一基板53。另外,用公知方法制作具有彩色濾光片群54、和透明電極(共用電極)55的第二基板56,作為對置基板。然后,在上述第一和第二基板的表面上分別涂敷聚酰亞胺樹脂并加熱硬化作為覆蓋膜,以一定方向摩擦該覆蓋膜的表面,成為液晶取向膜57。
然后,以使電極面朝內的方式將第一基板53和第二基板56合起來,以與液晶取向方向成90°交叉的方式用隔片58和粘接劑59制作有約5微米空隙的空盒。向該空盒的空隙內注入TN液晶(ZLI14792,メルケ社制)60并封口后,在第二基板56的外側配置偏振片51,完成反射型液晶顯示裝置。
將該裝置與外部驅動電路相連接,用視頻信號驅動各晶體管,可以確認在箭頭A方向上可進行鮮明的彩色圖像顯示。在該裝置中,從箭頭B方向入射的光被反射型電極群51反射,回到箭頭A方向。另外,雖然在上述第一、第二基板的液晶取向膜57和電極之間夾有硅保護膜,在圖6中省略了該硅保護膜。
<實施例5>
在實施例5中,制作面內轉換(IPS)方式的液晶顯示裝置。基于圖7~9說明該裝置的制造方法和結構。另外,圖7a的步驟(在玻璃基板上依次形成堆積層的步驟)與實施例1中圖1a的使用材料和制法相同。
與實施例1同樣地,在仔細洗凈的由透明玻璃基板構成的絕緣性基板1的表面上,用CVD法淀積400nm厚的SiO2膜作為底層涂膜2。然后,用等離子體CVD法淀積50nm厚的不摻入雜質的i型非晶硅膜(α-Si膜),作為不摻入雜質的i型硅半導體膜層3。再用等離子體CVD法淀積150nm厚的SiNx膜,作為柵絕緣膜層4。再用濺射法淀積200nm左右厚度的Al-Zr合金(97∶3)構成的Al-Zr金屬膜,作為柵極和柵金屬布線用的柵金屬膜層5(圖7a)。這些操作在真空中連續(xù)進行。
然后,在柵金屬膜層5上用常用方法使用第一光掩模,形成第一次光刻用的光刻膠圖案70·70(圖7b),用它對柵金屬膜層5進行選擇性蝕刻,形成柵極71·71’(圖7b)和與柵金屬布線圖案(未圖示)。然后,除去上述光刻膠圖案70·70,之后把基板浸入用硼酸氨調制的PH值約為7的電解液中,通過向柵金屬布線通電的方法(下稱陽極氧化法)對柵極71·71/和柵金屬布線的表面(上表面和側面)陽極氧化。由此,用以Al2O3為主成分的絕緣性的柵極金屬氧化膜72·72’覆蓋柵極71·71’和柵金屬布線的表面,以該柵極金屬氧化膜72·72’為掩模,對柵絕緣膜層膜4進行蝕刻,形成柵絕緣膜73·73’(圖7c)。
然后,在柵極金屬氧化膜72·72’上用等離子體CVD法淀積50nm厚的含n型雜質磷的非晶硅(n+·α-Si),形成n+·α-Si膜構成的n型雜質硅半導體膜層74,并用濺射法蒸鍍100nm左右的Ti金屬膜作為導電金屬膜層75。并蒸鍍200nm厚度的Al-Zr合金構成的Al-Zr金屬膜作為源·漏金屬膜層76。
然后,在源·漏金屬膜層76上用第二光掩模形成第二次光刻用光刻膠圖案77,以此為掩模,依次蝕刻源·漏金屬膜層76、導電金屬膜層75、雜質硅半導體膜74、i型硅半導體膜層3,形成具有由Al-Zr金屬膜構成的源極76’、漏極76”和與它們連接的源·漏金屬布線、Ti金屬膜構成的導電電極75’、雜質硅半導體膜74'和i型硅半導體膜3’這兩層構成的源·漏區(qū)、i型硅半導體膜3’構成的溝道區(qū)的TFT(78),并形成依次層疊i型硅半導體膜3”、柵絕緣膜73’、柵極71'和柵極金屬氧化膜72’而成的第一梳形象素電極(79),以及依次層疊i型硅半導體膜3(α-Si膜)、雜質硅半導體膜74”(n+·α-Si膜)、導電金屬膜75”(Ti金屬膜)和源·漏金屬膜75(Al-Zr金屬膜)這四層而成的第二梳形象素電極(80)(圖8b)。
然后,通過利用硅氨烷的熱分解性硅的印刷燒結法,形成覆蓋TFT、第一和第二梳形象素電極的300nm厚的保護膜層81(圖8c),以該硅保護膜層81為掩模,蝕刻除去基板周圍的源·漏金屬布線表面的金屬氧化膜。
由此完成可在IPS方式的液晶顯示裝置中使用的TFT陣列基板。圖9示出該IPS方式的TFT陣列基板的平面示意圖。圖9中,90是源布線,91是柵布線,92是第一梳形電極(象素電極)、93是第二梳形電極(共用電極)、94是TFT部分。若采用上述制造方法,可以用兩個光掩模制造圖7b和圖9所示結構的IPS方式的TFT陣列基板。
另外,本實施例中源布線層和第二梳形象素電極層雖然是由Al-Zr金屬膜(源·漏金屬膜)和Ti金屬膜(導電金屬膜)兩種金屬膜疊層而成的結構,也可以是沒有導電金屬膜,且源極和梳形象素電極由同一金屬構成的一層(例如Al-Zr膜)形成的結構。如果這樣,可至少減少一個工序(蒸鍍或濺射),進一步提高生產(chǎn)率。
另外,在本實施例中,同時對柵極和第一梳形象素電極的表面陽極氧化,用陽極氧化膜覆蓋上表面和側面,用該方法可以生產(chǎn)率高地用絕緣膜覆蓋金屬導體的表面,可以制作柵極和第一梳形象素電極間電流泄漏少的TFT陣列基板。另外若采用該制造方法,由于第一梳形電極部分是包括半導體膜層、柵絕緣膜層、柵金屬膜層、和陽極氧化層的四層結構,電極高度與第二梳形電極的高度基本相同,所以具有易于摩擦處理等的效果。
另外,本實施例中,由于柵極和導電電極之間夾有金屬氧化膜和半導體膜這兩層,柵極和漏極間的針孔引起的泄漏大幅度減少。而且,由于源金屬布線和柵金屬布線和第一梳形象素電極是夾著金屬氧化膜和半導體膜交叉的結構,各布線之間的泄漏大幅度減少。結果,可以得到BT(偏壓溫度)可靠性高的TFT陣列基板。
另外,在上述實施例(與其它實施例同樣地)中,雖然采用用保護膜保護TFT等的結構,但也可以省略保護膜。
<實施例6>
實施例6中,是用與上述實施例5同樣地用兩個掩模制作的IPS方式的TFT陣列基板,制造IPS方式液晶顯示裝置。
首先,在與實施例5同樣地制作的IPS方式TFT陣列基板的表面上涂敷聚酰亞胺樹脂,加熱硬化,作為覆蓋膜,并對該覆蓋膜的表面摩擦處理,成為液晶取向膜。將這種產(chǎn)品作為第一基板。
另一方面,在玻璃基板上載置彩色濾光片群,在其上形成硅保護膜,然后用與上述同樣的形成液晶取向膜的方法制作第二基板。然后,以使兩基板的取向膜吻合且對置的方式將第一基板和第二基板合起來,使液晶取向方向成90°交叉,用隔片和粘接劑制作約5微米空隙。向該空盒的空隙內注入TN液晶(ZLI14792,メルケ社制)并封口后,在基板外側以交叉尼科耳方式配置偏振片,完成IPS方式的液晶顯示裝置。
在該裝置的外側配置背光源,向第一基板的整個表面上照射光,用視頻信號驅動各晶體管,可以確認在第二基板側可進行鮮明的彩色圖像顯示。而且,該裝置的對比度10中視野角為上下左右160°,可以確認用該實施例可以以良好生產(chǎn)率制造視野角特性優(yōu)良的液晶顯示裝置。
<實施例7>
在實施例7中,通過使用3個掩模的制造方法制作IPS方式的TFT陣列基板。該實施例7除了第一和第二梳形象素電極的結構之外基本上與上述實施例5相同。與實施例6相同的部件采用同一標號并省略對其的說明。在實施例7的制造方法中,與實施例1同樣地進行上述圖1a~c、圖2a~b所示的步驟。下面,參照附圖10和11說明實施例7的IPS方式的TFT陣列基板的制造方法。
采用依次層疊有底層涂膜2、i型硅半導體膜3、柵絕緣膜層4、柵金屬膜層5的絕緣性基板1,通過采用第一光刻膠圖案100的光刻法形成柵極71,以與實施例1同樣的順序將柵極表面(上表面和側面)陽極氧化,形成柵極金屬氧化膜72。然后在柵極金屬氧化物膜72上層積雜質硅半導體膜層74、導電金屬膜層75、源·漏金屬膜層76(圖10a~c)。這些工序的詳細內容與實施例1的圖1a~c和圖2a的各工序說明的相同。
然后,如圖10c所示,在源·漏金屬膜層76上涂布光刻用的光刻膠,形成第二光刻膠圖案102(圖10c),以此為掩模,依次蝕刻源·漏金屬膜層76、導電金屬膜層75、雜質硅半導體膜層(α-Si膜)74、i型硅半導體膜層(i型α-Si膜)3。由此,形成具有由Al-Zr金屬膜構成的源極76’、漏極76”和與它們連接的源·漏金屬布線、Ti金屬膜構成的導電電極75”、雜質硅半導體膜(α-Si膜)和i型硅半導體膜(i型α-Si膜)’這兩層構成的源·漏區(qū)、i型硅半導體膜(i型α-Si膜)構成的溝道區(qū)的TFT,以及依次層疊i型硅半導體膜3(i型α-Si膜)、雜質硅半導體膜74”(n+·α-Si膜)、導電金屬膜76”(Ti金屬膜)和源·漏金屬膜76(Al-Zr金屬膜)這四層而成的第一梳形象素電極104(圖11a)。
然后,通過利用硅氨烷的熱分解性硅的印刷燒結法,形成覆蓋整個上述基板表面的300nm厚的保護膜層101。并在該硅保護膜101上用濺射法堆積100nm左右的作為象素電極用的Al-Zr合金膜。然后作為第三次,通過采用第三光刻膠圖案106的光刻法蝕刻上述Al-Zr合金膜,形成作為對置電極的第二梳形象素電極103(圖11b)。
然后,以該硅保護膜層101為掩模,蝕刻除去與外部驅動電路連接部分的柵極金屬上的陽極氧化膜,形成輸入輸出端子。由此完成了透射型液晶顯示裝置用的IPS方式的TFT陣列基板。
實施例7的IPS方式的TFT陣列基板是在形成硅保護膜后,在硅保護膜上形成第一梳形象素電極,若采用該結構,可以具有防止第一和第二梳形象素電極間的電流泄漏和短路的效果。
在上述實施例中,如果源極、柵極、源·漏金屬布線和第二梳形象素電極由同一材料的一層形成,可進一步簡化制造工序。
在此說明用硅保護膜覆蓋TFT陣列基板的顯示象素121部分,以該硅保護膜為掩模蝕刻去除金屬氧化膜,形成輸入輸出端子的工序。圖12是TFT陣列基板的示意圖。圖12中,120是基板,121(斜線部分)是形成了保護膜的區(qū)域(顯示象素部分),122是源布線或柵布線,123是柵布線或源布線。從該圖很明顯,若以保護膜為掩模進行蝕刻,位于保護膜區(qū)121外側的金屬布線表面的氧化膜被除去。且若采用該方法,無需新的掩模,可以形成用來與外部驅動電路導通的輸入輸出端子。
<實施例8>
采用上述實施例7的IPS方式的TFT陣列基板制作液晶顯示裝置。該制造方法除了用實施例7的IPS方式的TFT陣列基板代替實施例5的IPS方式的TFT陣列基板之外,與上述實施例6相同,故省略其說明。
用視頻信號驅動實施例8的IPS方式的液晶顯示裝置,與實施例6的情況同樣地,顯示寬視角的鮮明的彩色圖像。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明可以簡化TFT陣列基板的制造工序,可以只用兩或三個光掩模制作與現(xiàn)有性能相同的液晶顯示裝置用TFT陣列基板。因此,本發(fā)明可以降低TFT液晶顯示裝置的制造成本。
權利要求
1.一種頂柵(top gate)型TFT陣列基板,是在絕緣性基板(1)上以矩陣狀形成有象素電極(14’)和驅動象素電極的TFT(16)的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于上述TFT包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);上述象素電極(14’)在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接。
2.如權利要求1所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(7)是對柵極金屬的表面陽極氧化得到的。
3.如權利要求2所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于上述硅半導體膜的溝道區(qū)由不摻雜質的i型硅半導體膜構成,源區(qū)和漏區(qū)由在上述i型硅半導體膜上層疊摻入雜質的雜質半導體膜而成的復合層構成。
4.如權利要求3所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(7)和上述源極(12)之間以及上述柵極金屬氧化膜(7)和上述漏極(13)之間夾有導電電極(9’),上述象素電極(14’)通過上述漏極(13)和導電電極(9’)與硅半導體膜的漏區(qū)電連接,上述源極(12)通過導電電極(9’)與硅半導體膜的源區(qū)電連接。
5.如權利要求4所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于在上述柵極金屬氧化膜(7)和導電電極(9’)之間夾有雜質硅半導體膜(8’)。
6.如權利要求5所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于與柵極(5’)電連接的柵金屬布線的表面被對柵極氧化后的柵金屬氧化膜覆蓋;與源極(12)電連接的源金屬布線和柵金屬布線,夾著上述柵金屬氧化膜和在其上層積的雜質硅半導體膜交叉。
7.如權利要求6所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于與上述源極(12)電連接的源金屬布線和上述導電電極(9’)是對在上述絕緣性基板(1)上堆積的一層且由相同材料構成的金屬膜層構圖而形成的。
8.如權利要求7所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于含有上述源金屬布線的源布線疊層是依次層疊雜質硅半導體膜、導電金屬膜和源金屬膜而成的三層結構。
9.如權利要求3~8中任一項所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于上述i型硅半導體膜是不摻雜質的i型非晶硅膜;上述雜質硅半導體膜是摻入n型雜質的n型非晶硅膜。
10.如權利要求9所述的頂柵型TFT陣列基板,其特征在于在絕緣性基板(1)表面和上述不摻雜質的i型硅半導體膜之間層疊有底層涂膜(2)。
11.一種頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述TFT陣列基板具有TFT群和象素電極群,該TFT群至少包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);該象素電極群在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接;該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(11)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(10)、導電金屬膜層(9)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),在基板上形成TFT(16);以及第三光刻步驟,在上述TFT(16)上堆積象素電極膜層(14),然后通過使用第三光刻膠圖案(15)的光刻法蝕刻上述象素電極膜層(14),形成與上述漏極(13)連接的象素電極(14’)群。
12.如權利要求11所述的頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述金屬氧化膜形成步驟中采用陽極氧化法。
13.如權利要求12所述的頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(8)是摻入雜質的雜質非晶硅膜層。
14.如權利要求13所述的頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述第二光刻步驟中,依次蝕刻在上述柵極金屬氧化膜(7)層積的各層直到上述柵極金屬氧化膜(7)的上面,形成源極(12)和漏極(13)。
15.如權利要求11~14中任一項所述的頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于至少連續(xù)形成上述i型硅半導體膜層(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5)。
16.如權利要求11~15中任一項所述的頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述源·漏金屬膜層(10)和導電金屬膜層(9)由同一材料形成為一層。
17.如權利要求16所述的頂柵型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述第一層積步驟中,在絕緣性基板(1)表面上層積底層涂膜后,形成i型硅半導體膜層。
18.一種液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以電極面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是在絕緣基板上以矩陣狀形成有象素電極和驅動象素電極的TFT的頂柵型TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是具有彩色濾光片和對置象素電極的基板,其特征在于上述頂柵型TFT陣列基板具有頂柵型TFT(16)和象素電極(14’),該TFT包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);該象素電極(14’)在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接。
19.如權利要求18所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述頂柵型TFT陣列基板上的TFT(16)和象素電極(14’)由保護膜覆蓋。
20.如權利要求19所述的液晶顯示裝置,其特征在于上述保護膜是由無機物構成的。
21.一種液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于包括下列工序TFT陣列基板制造工序,制造具有TFT群和象素電極群的頂柵型TFT陣列基板,該TFT群包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13);該象素電極群在基板的形成了上述TFT(16)以外的部位形成,且通過上述漏極(13)與上述硅半導體膜的漏區(qū)電連接;取向膜形成工序,在上述TFT陣列基板的表面上形成液晶取向膜,作為第一基板;以及裝置組裝工序,將上述第一基板和具有彩色濾光片群和對置電極的第二基板以電極面朝內側的方式重疊,并向兩基板的間隙中封入液晶,成為液晶顯示裝置,上述TFT陣列基板制造工序至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(11)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(10)、導電金屬膜層(9)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),在基板上形成TFT(16);以及第三光刻步驟,在上述TFT(16)上堆積象素電極膜層(14),然后通過使用第三光刻膠圖案(15)的光刻法蝕刻上述象素電極膜層(14),形成與上述漏極(13)連接的象素電極(14’)群。
22.如權利要求21所述的液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于在上述象素電極形成步驟和取向膜形成步驟之間還具有用保護膜覆蓋在基板上形成的TFT和象素電極的保護膜層積步驟。
23.一種反射型TFT陣列基板,是在絕緣性基板上以矩陣狀形成有TFT和驅動該TFT的反射型象素電極的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述TFT包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43);且上述漏極(43)兼作反射型象素電極。
24.如權利要求23所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(7)是對柵極金屬的表面陽極氧化得到的。
25.如權利要求24所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述硅半導體膜的溝道區(qū)由不摻雜的i型硅半導體膜構成,源區(qū)和漏區(qū)由在上述i型硅半導體膜上層疊摻入雜質的雜質半導體膜而成的復合層構成。
26.如權利要求25所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(7)和上述源極(42)之間以及上述柵極金屬氧化膜(7)和上述漏極(43)之間夾有導電電極(44)。
27.如權利要求26所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于在上述柵極金屬氧化膜(7)和導電電極(44)之間夾有雜質硅半導體膜(45)。
28.如權利要求27所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于與柵極(5’)電連接的柵金屬布線的表面被對柵極氧化后的柵金屬氧化膜覆蓋;與源極(42)電連接的源金屬布線和柵金屬布線,夾著這些膜交叉。
29.如權利要求28所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于與上述源極(42)電連接的源金屬布線、與兼作反射型象素電極的上述源極(43)電連接的源金屬布線和上述導電電極(44)是對在上述絕緣性基板(1)上堆積的一層且由相同材料構成的金屬膜層構圖而形成的。
30.如權利要求29所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述一層且由相同材料構成的金屬膜層是鋁或鋁合金。
31.如權利要求23~30中任一項所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于上述i型硅半導體膜是不摻雜質的i型非晶硅膜;上述雜質硅半導體膜是摻入n型雜質的n型非晶硅膜。
32.如權利要求23~31中任一項所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于含有上述源金屬布線的源布線疊層是依次層疊雜質硅半導體膜、導電金屬膜和源金屬膜而成的三層結構。
33.如權利要求31或32所述的反射型TFT陣列基板,其特征在于在絕緣性基板(1)表面和上述不摻雜質的i型硅半導體膜之間層疊有底層涂膜(2)。
34.一種反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述反射型TFT陣列基板包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43),且上述漏極(43)兼作反射型象素電極(47);該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);以及第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(41)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(10)、導電金屬膜層(9)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),形成TFT、和與漏極一體化的反射型象素電極(47)。
35.如權利要求34所述的反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述金屬氧化膜形成步驟中采用陽極氧化法。
36.如權利要求35所述的反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(8)是摻入雜質的雜質非晶硅膜層。
37.如權利要求36所述的反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述第二光刻步驟中,依次蝕刻在上述柵極金屬氧化膜(7)層積的各層直到上述柵極金屬氧化膜(7)的上面,形成源極(42)和兼作反射型象素電極的漏極(43)。
38.如權利要求37所述的反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述源·漏金屬膜層(10)是用鋁或鋁合金形成的。
39.如權利要求34~38中任一項所述的反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述源·漏金屬膜層(10)和導電金屬膜層(9)是一層且是同一材料。
40.如權利要求34~39中任一項所述的反射型TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在第一層積步驟中,在絕緣性基板表面和硅半導體膜之間形成底層涂膜。
41.一種液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以電極面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是在絕緣基板上以矩陣狀形成有反射型象素電極和驅動反射型象素電極的TFT的反射型TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是具有彩色濾光片和對置象素電極的基板,其特征在于上述反射型TFT陣列基板的結構是包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43),且上述漏極(43)還兼作反射型象素電極。
42.如權利要求41所述的反射型液晶顯示裝置,其特征在于用保護膜覆蓋上述反射型TFT陣列基板的表面,并在該保護膜上形成上述液晶取向膜。
43.如權利要求41所述的反射型液晶顯示裝置,其特征在于上述保護膜由無機物構成。
44.一種反射型液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于包括下列工序反射型TFT陣列基板制造工序,該反射型TFT陣列基板的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(42)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(43),且上述漏極(43)兼作反射型象素電極;第一基板制作工序,在上述反射型TFT陣列基板的表面上形成液晶取向膜;以及液晶盒組裝工序,將上述第一基板和載置有彩色濾光片群和對置電極的第二基板以電極面朝內側的方式重疊,并向兩基板的間隙中封入液晶,成為液晶盒,上述反射型TFT陣列基板制作工序至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(6)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(5’)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(5’)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(5’)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(7)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(4’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(8)、導電金屬膜層(9)、和源·漏金屬膜層(10);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(41)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的各層和i型硅半導體膜層(3),形成源極和兼作反射型象素電極的漏極。
45.如權利要求44所述的反射型液晶顯示裝置的制造方法,其特征在于在上述反射型TFT陣列基板制作工序和取向膜形成工序之間還具有用保護膜覆蓋上述反射型TFT陣列基板的表面的保護膜形成步驟。
46.一種面內轉換方式的TFT陣列基板,是在絕緣性基板(1)上以矩陣狀形成有第一梳形象素電極部(7a)、作為對置電極的第二梳形象素電極部(80)、和驅動上述第一梳形象素電極(79)的TFT(78)的TFT陣列基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,由在上述絕緣性基板(1)上堆積的第一象素硅半導體膜(3”)、在上述第一象素硅半導體膜(3”)上形成的第一象素絕緣膜(73’)、在上述第一象素絕緣膜(73’)上形成的第一象素電極(71’)、和覆蓋上述第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電極氧化膜(72’)構成。
47.如權利要求46所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(72)和第一象素電極氧化膜(72’)是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜。
48.如權利要求47所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述硅半導體膜的溝道區(qū)由不摻雜的i型硅半導體膜(3’)構成,源區(qū)和漏區(qū)由在上述i型硅半導體膜(3’)和摻入雜質的雜質半導體膜(74’)兩層構成。
49.如權利要求48所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述雜質硅半導體膜(74’)直接覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的側面。
50.如權利要求49所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述雜質硅半導體膜(74’)和源極(76’)之間以及上述雜質硅半導體膜(74’)和漏極(76”)之間夾有導電電極(75’)。
51.如權利要求46~50中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述第二梳形象素電極部(80)在絕緣基板(1)上的除了形成了TFT(78)和第一梳形象素電極部(79)的基板部位之外的部位形成,具有至少由與上述硅半導體膜同材料的硅半導體膜的層和與上述源極(76’)同材料的金屬膜的層疊層而成的結構。
52.如權利要求46~51中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述第二梳形象素電極部(80)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
53.如權利要求46~52中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于在絕緣性基板(1)表面和上述硅半導體膜之間層疊有底層涂膜(2)。
54.一種面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于該TFT陣列基板是在同一基板上形成TFT(78)、第一梳形象素電極部(79)和作為對向電極部的第二梳形象素電極部(80)的面內轉換方式的TFT陣列基板,上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,由在上述絕緣性基板(1)上堆積的第一象素硅半導體膜(3”)、在上述第一象素硅半導體膜(3”)上形成的第一象素絕緣膜(73’)、在上述第一象素絕緣膜(73’)上形成的第一象素電極(71’)、和覆蓋上述第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電阻氧化膜(72’)構成,該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(70)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(71)、與其電連接的柵金屬布線圖案和第一象素電極(71’);金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(71)、柵金屬布線圖案和第一象素電極(71’)的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(71)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(72)、覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜以及覆蓋第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電極氧化膜(72’);柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(73)和第一象素絕緣膜(73’);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、導電金屬膜層(75)、和源·漏金屬膜層(76);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(77)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(76)、導電金屬膜層(75)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),形成TFT(78)、第二梳形象素電極部(80)和第一梳形象素電極部(79)。
55.如權利要求54所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述金屬氧化膜形成步驟中采用陽極氧化法。
56.如權利要求55所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(74)是摻入雜質的雜質非晶硅膜層。
57.如權利要求54~56中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述第二梳形象素電極部(80)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
58.如權利要求54~57中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述第二層積步驟中,上述源·漏金屬膜層(76)和導電金屬膜層(75)由同一材料形成為一層。
59.如權利要求54~58中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述第一層積步驟中,在絕緣性基板(1)和硅半導體膜之間形成底層涂膜。
60.一種面內轉換方式的液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以象素電極和彩色濾光片面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是在絕緣基板(1)上以矩陣狀形成有第一梳形象素電極部(79)、作為對置電極的第二梳形象素電極部(80)、以及驅動第一象素電極部(79)的TFT(78)的面內轉換方式的TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是至少具有彩色濾光片的基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,由在上述絕緣性基板(1)上堆積的第一象素硅半導體膜(3”)、在上述第一象素硅半導體膜(3”)上形成的第一象素絕緣膜(73’)、在上述第一象素絕緣膜(73’)上形成的第一象素電極(71’)、和覆蓋上述第一象素電極(71’)的上表面和側面的第一象素電阻氧化膜(72’)構成。
61.如權利要求60所述的面內轉換方式的液晶顯示裝置,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(72)和第一象素電極氧化膜(72’)是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜。
62.如權利要求60或61所述的面內轉換方式的液晶顯示裝置,其特征在于上述第二梳形象素電極部(80)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
63.如權利要求62所述的面內轉換方式的液晶顯示裝置,其特征在于在上述面內轉換方式的TFT陣列基板和液晶取向膜之間夾有保護膜。
64.一種面內轉換方式的TFT陣列基板,是在絕緣性基板(1)上以矩陣狀形成有第一梳形象素電極部(104)、作為對置電極的第二梳形象素電極部(103)、和驅動上述第一梳形象素電極的TFT(78)的TFT陣列基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(104)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板的部位上形成,用保護膜(101)覆蓋上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的表面,上述第二梳形象素電極部(103)在上述保護膜(101)上,且在除了形成了TFT(78)和第一梳形象素電極部(104)的部位之外的基板部位上形成。
65.如權利要求64所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(72)是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜。
66.如權利要求65所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述第一梳形象素電極部(104)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
67.如權利要求66所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述第二梳形象素電極部(103)由與源極(76’)相同材料的金屬構成。
68.如權利要求64~67中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板,其特征在于上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(74)是摻入n型雜質的n型非晶硅膜層。
69.一種面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于該TFT陣列基板是在同一基板上形成TFT(78)、第一梳形象素電極部(104)、覆蓋包含上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的基板表面的保護膜(101)、以及作為對置電極部的第二梳形象素電極部(104)的面內轉換方式的TFT陣列基板,上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(79)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板部位上形成,上述第二梳形象素電極部(103)在除形成上述TFT(78)和第一梳形象素電極部(104)的部位之外的基板表面上,且在上述保護膜(101)上形成,該制造方法至少包括下列步驟第一層積步驟,在絕緣性基板(1)上依次層積不摻雜質的i型硅半導體膜(3)、柵絕緣膜層(4)和柵金屬膜層(5);第一光刻步驟,通過使用第一光刻膠圖案(100)的光刻法蝕刻上述柵金屬膜層(5),形成柵極(71)和與其電連接的柵金屬布線圖案;金屬氧化膜形成步驟,對上述柵極(71)和柵金屬布線圖案的表面氧化,形成覆蓋上述柵極(71)的上表面和側面的柵極金屬氧化膜(72)、和覆蓋柵金屬布線圖案上表面和側面的柵金屬布線氧化膜;柵絕緣膜形成步驟,以上述氧化膜為掩模蝕刻上述柵絕緣膜層(4),形成柵絕緣膜(73);第二層積步驟,在上述柵絕緣膜形成步驟之后,依次層積摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、導電金屬膜層(75)、和源·漏金屬膜層(76);第二光刻步驟,通過使用第二光刻膠圖案(103)的光刻法,依次蝕刻在上述第二層積步驟中層積的源·漏金屬膜層(76)、導電金屬膜層(75)、摻入雜質的雜質硅半導體膜層(74)、和不摻雜質的i型硅半導體膜層(3),形成TFT(78)和第一梳形象素電極部(104),保護膜堆積步驟,在上述第二光刻步驟之后,堆積覆蓋在基板表面上形成的上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的表面的保護層(101),金屬膜堆積步驟,在上述保護膜(101)上堆積用來形成第二梳形象素電極的金屬膜層;以及第三光刻步驟,在上述金屬膜堆積步驟之后,通過采用第三光刻膠圖案(106)的光刻法,蝕刻上述金屬膜層,形成作為對置電極的第二梳形象素電極(103)。
70.如權利要求69所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述金屬氧化膜形成步驟中采用陽極氧化法。
71.如權利要求70所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述i型硅半導體膜層(3)是不摻雜質的i型非晶硅膜層;上述雜質硅半導體膜層(74)是摻入雜質的雜質非晶硅膜層。
72.如權利要求71所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于上述第一梳形象素電極部(104)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
73.如權利要求69~72中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在上述第二層積步驟中,上述源·漏金屬膜層(76)和導電金屬膜層(75)由同一材料形成為一層。
74.如權利要求69~73中任一項所述的面內轉換方式的TFT陣列基板的制造方法,其特征在于在第一層積步驟中,在絕緣性基板(1)和硅半導體膜之間形成底層涂膜。
75.一種面內轉換方式的液晶顯示裝置,其具有使第一基板和第二基板以象素電極和彩色濾光片面朝內相對置,并在兩基板的空隙間注入液晶的結構,上述第一基板是具有第一梳形象素電極部(104)、驅動上述第一梳形象素電極部的TFT(78)、在至少覆蓋上述第一梳形象素電極部(104)和TFT(78)的表面的保護膜上形的作為對置電極的第二梳形象素電極部(103)的面內轉換方式的TFT陣列基板的表面上還形成有液晶取向膜的基板,上述第二基板是至少具有彩色濾光片的基板,其特征在于上述TFT(78)的結構為包含在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(73)、在上述柵絕緣膜(73)上形成的柵極(71)、覆蓋上述柵極(71)的表面的柵極金屬氧化膜(72)、作為上述柵極金屬氧化膜(72)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(76’)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(72)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(76”);上述第一梳形象素電極部(104)在除形成上述TFT(78)的部位之外的基板部位上形成,上述保護膜(101)覆蓋包含上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的基板表面,上述第二梳形象素電極部(103)在除形成了上述TFT(78)和上述第一梳形象素電極部(104)的部位之外的基板表面上且在上述保護膜(101)上形成,作為對置電極。
76.如權利要求75所述的面內轉換方式的液晶顯示裝置,其特征在于上述柵極金屬氧化膜(72)和第一象素電極氧化膜(72’)是對電極金屬的表面用陽極氧化法氧化得到的陽極氧化膜。
77.如權利要求75~76所述的面內轉換方式的液晶顯示裝置,其特征在于上述第一梳形象素電極部(104)以與源區(qū)上的含硅半導體膜層的疊層結構相同的疊層結構形成。
78.如權利要求77所述的面內轉換方式的液晶顯示裝置,其特征在于在上述面內轉換方式的TFT陣列基板和液晶取向膜之間夾有第二保護膜。
全文摘要
提供可用兩個或三個光掩模制作的TFT陣列基板結構。為此在具有象素電極(14’)和TFT(16)的TFT陣列基板中,上述TFT包含:在絕緣性基板(1)上堆積的硅半導體膜、在上述硅半導體膜的溝道區(qū)上形成的柵絕緣膜(4’)、在上述柵絕緣膜(4’)上形成的柵極(5’)、覆蓋上述柵極(5’)的表面的柵極金屬氧化膜(7)、作為上述柵極金屬氧化膜(7)上面的互相分離的電極且覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少源區(qū)側的側面和源區(qū)的源極(12)、以及以覆蓋上述柵極金屬氧化膜(7)的至少漏區(qū)側的側面和漏區(qū)的方式形成的漏極(13)。
文檔編號G02F1/136GK1341231SQ00804193
公開日2002年3月20日 申請日期2000年12月21日 優(yōu)先權日1999年12月28日
發(fā)明者小川一文 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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