專利名稱：在涂覆形成的夾層絕緣膜上具有透明導(dǎo)電膜的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器及其制造方法。更具體地說，本發(fā)明涉及具有高分辨顯示板的液晶顯示器，其中使用通過涂覆例如有機(jī)膜等形成的絕緣膜來用作夾層絕緣膜。
背景技術(shù)：
通常，廣泛地使用透明型液晶顯示器，其中薄膜晶體管(TFT)或金屬絕緣體絕緣(MIM)器件用作驅(qū)動和控制每一象素的開頭元件。
圖22A是局部放大的平面圖，示出了在日本專利公開出版物No.9-152625中公開的使用TFT的常規(guī)透射式液晶顯示器之有源矩陣基片的象素部分。圖22B是沿圖22A的線B-B所取的橫截面圖。在該透明式液晶顯示器的有源矩陣基片中，以矩陣的方式形成多個(gè)象素電極。
如圖22A所示，在象素電極1的周圍，設(shè)置有掃描線2a和信號線2b。掃描線2a相互平行設(shè)置并用于將掃描信號供給象素電極1。信號線2b相互平行設(shè)置并且與掃描線2a垂直。使用信號線2b將顯示信號供給象素電極1。這樣設(shè)置掃描線2a和信號線2b，每一掃描線2a的一部分和每一信號線的一部分重疊放置在象素電極的外圍部分上。在掃描線2a和信號線2b之間相交的每一部分的附近，設(shè)置有與象素電極1耦合的薄膜晶體管(TFT)3。
TFT3的柵極電極與掃描線2a耦合，TFT3的源極與信號線2b耦合。TFT3的漏極通過電極并通過接觸孔5與象素電極耦合，并且通過連接電極4a與附加電容電極4b耦合。
如圖22B所示，在透明絕緣基片6上按所提到的順序?qū)盈B柵極電極3a，柵極絕緣膜7a和半導(dǎo)體層8a。在半導(dǎo)體層的中間部分，設(shè)置溝道保護(hù)層8b。此外，設(shè)置一非晶硅(n+a-Si)層，該非晶硅層履蓋半導(dǎo)體層8a，并且將非晶硅層在溝道保護(hù)層8a上分成源電極3b和漏電極3c。
在源電極3b的端部設(shè)有信號線2b，信號線2b具有包括透明導(dǎo)電膜和金屬層的兩層結(jié)構(gòu)。而且，在漏電極3c的端部設(shè)有透明導(dǎo)電膜和金屬層，透明導(dǎo)電膜作為連接電極4a延伸，以便與漏電極3c和象素電極一起耦合。連接電極4a還與附加電容電極4b相連。此外，設(shè)有夾層絕緣膜(純化膜)來履蓋TFT3、掃描線、信號線和連接電極4a。
下面將對具有上述結(jié)構(gòu)的有源矩陣基片的制作過程進(jìn)行解釋。首先，在由例如玻璃等制造的透明絕緣基片6上形成柵電極3a。在包括柵電極3a等的區(qū)域，以提到的順序一個(gè)接一個(gè)地形成柵極絕緣膜7a和非晶硅(n-Si)層。制作非晶硅(n-Si)層的圖案以形成半導(dǎo)體層8a。接著，在半導(dǎo)體層8a上并在柵電極3a的上方，形成溝道保護(hù)膜8b。然后，形成非晶硅(n+-Si)層來履蓋溝道保護(hù)層8b和半導(dǎo)體層8a，并制作圖案以形成源電極3b和漏電極3c。
在漏電極3b和漏電極3c上形成包括有機(jī)膜的夾層絕緣膜9，并在夾層絕緣膜9中開有接觸孔5。此后，通過濺射形成履蓋夾層絕緣膜9的氧化銦錫(ITO)膜，并制作ITO膜的圖案來形成多個(gè)由ITO膜制成的透明象素電極。
在上述過程中，最好是，在形成接觸孔5之后，通過使用氧等離子體除去(ashed)包括有機(jī)膜的夾層絕緣膜9的表面。從而可以改進(jìn)ITO膜和有機(jī)膜之間的粘著，并避免ITO膜和附加電容電極金屬膜之間不良耦合。
使用與無機(jī)膜相比具有較低介電常數(shù)的有機(jī)膜作為夾層絕緣膜來代替目前所用無機(jī)膜的原因是，減少信號線和象素電極之間的干擾。也就是說，通過使用有機(jī)膜作為夾層絕緣膜9，能夠當(dāng)象素電極和信號線部分重疊以改進(jìn)孔徑比時(shí)減少在信號線和象素電極之間的電容耦合，從而，能夠減少干擾。
通常，當(dāng)在包括有機(jī)膜的夾層絕緣膜9上形成ITO膜時(shí)，使用高溫濺射方法加熱透明絕緣基片6，以改善ITO膜的制作圖案特性。
在日本專利No.2520399中公開了一種使用高溫濺射制作ITO膜的方法的例子。在該專利中，描述了形成不引起濾色器變壞的高質(zhì)量ITO膜的條件是，將基片的溫度設(shè)置在180℃和250℃之間。在日本專利公開出版物No.9-152625中，根本沒有描述形成ITO膜的條件。
然而，當(dāng)使用高溫濺射形成ITO膜時(shí)，ITO膜會因?yàn)橛袡C(jī)絕緣膜的除氣作用而變壞，并且由于腐蝕殘?jiān)漠a(chǎn)生而使制作的圖案不好。這一點(diǎn)在使用濕蝕刻時(shí)尤為突出。
為了避免這種缺限，可以想到使用低溫濺射或非加熱條件濺射在有機(jī)絕緣膜上形成ITO膜。然而，當(dāng)使用低溫濺射時(shí)，ITO膜和低層的金屬膜之間的接觸電阻變大。
當(dāng)接觸電阻變大時(shí)，不可能實(shí)現(xiàn)基片區(qū)域中接觸電阻足夠均勻。接觸電阻不足夠均勻會引起顯示在顯示板表面上的圖象之垂直條紋不均勻。接觸電阻不足夠均勻?qū)υ诟叻直嬉壕э@示板中的顯示圖象有較大影響，在該液晶顯示板中由于各信號線之間的窄的間隔，與信號線耦合的信號接線端交替設(shè)置在相對側(cè)，或者每隔一定量的這樣的信號接線端交替設(shè)置在相對側(cè)。
而且，當(dāng)接觸電阻增大時(shí)，橫向干擾現(xiàn)象將會出現(xiàn)在具有公用存儲結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)向列(TN)型液晶顯示板中或出現(xiàn)在平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(in-planeswitching)(IPS)型液晶顯示板中。
也就是說，在具有公用存儲結(jié)構(gòu)的TN型液晶顯示板中，將公用電位(voltage potential)施加在用于形成存儲電容的公用布線導(dǎo)體上。因此，必須使公用布線導(dǎo)體相互耦合。當(dāng)使用在夾層絕緣膜(純化膜)上的ITO膜使公用布線導(dǎo)體相互耦合的TFT基片結(jié)構(gòu)時(shí)，接觸電阻會因夾層絕緣膜由有機(jī)絕緣膜制成而變高。因此，公用布線導(dǎo)體的總電阻不可避免地會變高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示器及其制作方法，當(dāng)在通過涂覆例如有機(jī)絕緣膜形成的夾層絕緣膜上形成ITO膜時(shí)，不產(chǎn)生腐蝕殘?jiān)⒛苄纬蒊TO膜和制作合適的ITO膜圖案。
本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示器及其制作方法，其中在通過涂覆例如有機(jī)絕緣膜形成的夾層絕緣膜上形成ITO膜，并且能減少在ITO膜和下金屬膜之間的接觸電阻。
本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示器及其制作方法，能減少在ITO膜與下金屬膜之間的接觸電阻，從而能克服在液晶顯示板上顯示圖象的缺限。
本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示器及其制作方法，能減少在ITO膜與下金屬膜之間的接觸電阻，從而能克服顯示在液晶顯示板上的圖象的垂直條紋不均勻。
本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示器及其制作方法，能減少在ITO膜與下金屬膜之間的接觸電阻，從而能避免在液晶顯示板中的橫向干擾現(xiàn)象。
本發(fā)明的另一目的是克服常規(guī)液晶顯示器及其制作方法的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種制作液晶顯示器的方法，該液晶顯示器具有以柵格形的方式設(shè)置在基片上的總線、與總線耦合的開關(guān)元件、由在涂覆形成的夾層絕緣膜上設(shè)置的透明導(dǎo)電膜來形成的象素電極，象素電極通過夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合，所述方法包括當(dāng)在夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，基片的溫度控制為100℃-170℃。
在此情況下，最好是，在加熱室中先加熱基片，然后將基片傳送到形成透明導(dǎo)電膜的室中。
最好是，在加熱室中先加熱基片并濺射刻蝕基片，然后將基片輸送到形成透明導(dǎo)電膜的室中。
進(jìn)一步地，在同一真空狀態(tài)下，先進(jìn)行基片加熱，在加熱之后濺射刻蝕，然后形成透明導(dǎo)電膜。
最好是，由涂覆形成的夾層絕緣膜是有機(jī)絕緣膜。
更有利的是，液晶顯示器具有與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜，透明導(dǎo)電膜由ITO膜制成，與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜由鉻或鉻為主要成分的合金制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面。提供了一種制作液晶顯示器的方法，該液晶顯示器具有以柵格形的方式設(shè)置在基片上的總線、與總線耦合的開關(guān)元件、由在涂覆形成的夾層絕緣膜上設(shè)置的透明導(dǎo)電膜形成的象素電極，象素電極通過夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合，所述方法包括在非加熱狀態(tài)和氧流速比(flow rate ratio)為1％或更少的狀態(tài)下，在夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜；在形成透明導(dǎo)電膜之后進(jìn)行退火。
在此情況下，優(yōu)選在200℃-240℃度的溫度下進(jìn)行退火。
還優(yōu)選由涂覆形成的夾層絕緣膜是有機(jī)絕緣膜。
最好是，液晶顯示器具有與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜，透明導(dǎo)電膜由ITO膜制成，與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜由鉻或鉻為主要成分的合金制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制作液晶顯示器的方法，該液晶顯示器具有以柵格形的方式設(shè)置在基片上的總線、與總線耦合的開關(guān)元件、由涂覆形成的夾層絕緣膜上設(shè)置的透明導(dǎo)電膜來形成的象素電極，象素電極通過純化膜和夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合，所述方法包括在形成通過純化膜和夾層絕緣膜形成的接觸通孔時(shí)，通過等離子體刻蝕形成純化膜的開口。
在此情況下，優(yōu)選涂覆形成的夾層絕緣膜是有機(jī)絕緣膜。
最好是，液晶顯示器具有與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜，透明導(dǎo)電膜由ITO膜制成，與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜由鉻或鉻為主要成分的合金制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶顯示器，包括透明基片；設(shè)置在透明基片上的多條平行掃描線；與多條平行掃描線相交的多條平行信號線；與掃描線和信號線耦合的開關(guān)元件；和由設(shè)置在涂覆形成的夾層絕緣膜上的透明導(dǎo)電膜來形成的象素電極，象素電極通過夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合；其中在夾層絕緣膜上形成的透明導(dǎo)電膜具有接觸下層金屬膜的部分，夾層絕緣膜在接觸下層金屬膜的部分具有可結(jié)晶性。
在此情況下。優(yōu)選涂覆形成的夾層絕緣膜是有機(jī)絕緣膜。
最好是，透明導(dǎo)電膜由ITO膜制成，接觸透明導(dǎo)電膜的下層金屬膜由鉻或鉻為主要成分的合金制成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種液晶顯示器，包括透明基片；設(shè)置在透明基片上的多條平行掃描線；與多條平行掃描線相交的多條平行信號線；與掃描線和信號線耦合的開關(guān)元件；和由設(shè)置在涂覆形成的夾層絕緣膜上的透明導(dǎo)電膜來形成的象素電極，象素電極通過夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合；信號線接線端，每一信號線接線端都與相應(yīng)的信號線的一端耦合，信號線接線端包括透明導(dǎo)電膜和下層金屬膜的層疊部分，在基片的相對側(cè)交替地或每隔多個(gè)接線端設(shè)置信號線接線端；其中在透明導(dǎo)電膜和下層金屬膜之間的接觸電阻不同于在基片相對側(cè)的信號線接線端的接觸電阻差值1500Ω或更小。
在此情況下，優(yōu)選由涂覆形成的夾層絕緣膜是有機(jī)絕緣膜。
最好是，透明導(dǎo)電膜由ITO膜制成，與透明導(dǎo)電膜耦合的下層金屬膜由鉻或鉻為主要成分的合金制成。


通過下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將會更清楚地理解本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中所有附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的部件；而且，其中圖1是示意平面圖，描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的透射式液晶顯示器中的TFT基片結(jié)構(gòu)；圖2是平面圖，示出了使用圖1的TFT基片10的液晶顯示板；圖3是放大的平面圖，示出了圖1之TFT基片的一個(gè)象素的一部分；圖4包括沿圖2線A-A所取的橫截面圖，和沿圖3的B-B線所取的橫截面圖；圖5A-5D是橫截面圖，每一幅都描述在使用圖1的TFT基片的液晶顯示板的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖6E-6G是橫截面圖，每一幅都描述在圖5A-5D所示結(jié)構(gòu)之后在獲得使用圖1之TFT基片的液晶顯示板的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖7A-7C是橫截面圖，每一幅都描述在圖4所示的象素部分的接觸孔制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖8D-8E是橫截面圖，每一幅都描述在圖7A-7C所示結(jié)構(gòu)之后在獲得圖4所示的象素部分的接觸孔制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖9A-9C是橫截面圖，每一幅都描述在圖4所示之信號線接線端制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖10是示意平面圖，描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的透射式液晶顯示器中的TFT基片結(jié)構(gòu)；圖11是放大的平面圖，示出了圖10之TFT基片的一個(gè)象素的一部分；圖12A-12D是橫截面圖，每一幅都描述在圖10之TFT基片的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖13E-13F是橫截面圖，每一幅都描述在圖12A-12D所示結(jié)構(gòu)之后在獲得圖10的TFT基片的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖14是橫截面圖，每一幅都描述在圖13E-13F所示結(jié)構(gòu)之后在獲得圖10之TFT基片的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)；圖15是曲線圖，示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例用濺射形成ITO膜時(shí)，基片溫度與垂直條紋不均勻出現(xiàn)率(rate of occurrence)之間的相互關(guān)系的一個(gè)例子；圖16是曲線圖，示出了在非加熱狀態(tài)用濺射形成ITO膜時(shí)，氧流速比和層電阻之間的關(guān)系；圖17A-17C是例圖，每一幅都描述在非加熱條件下濺射ITO膜之后并在200℃退火之后，基片內(nèi)的層電阻(layer resistance)分布的例子；圖18是一個(gè)例圖，通過表格示出了濺射ITO膜時(shí)基片溫度與腐蝕殘?jiān)臓顟B(tài)之間的關(guān)系；圖19是一個(gè)例圖，通過表格示出了在非加熱條件下濺射ITO膜之后，在退火溫度與基片內(nèi)ITO膜線寬度均勻性之間的關(guān)系，和退火溫度溫度與有機(jī)絕緣膜的著色之間的關(guān)系；圖20是一個(gè)例圖，通過表格示出了在第一實(shí)施例中，上側(cè)信號接線端和下側(cè)信號接線端的接觸電阻值之差值與出現(xiàn)垂直條紋不均勻的條件之間的關(guān)系；圖21A和圖21B是示意例圖，示出了在根據(jù)本發(fā)明制作方法制作的液晶顯示器中的透明導(dǎo)電膜與下層金屬膜之間的耦合部分的TEM的觀察結(jié)果的例子。
圖22A局部放大平面圖，示出了在日本專利公開出版物No.9-152625中公開的并使用TFT的常規(guī)透射式液晶顯示器之有源矩陣基片的象素部分；圖22B是沿圖22A的線B-B所取的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是示意平面圖，描述了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的透射式液晶顯示器之TFT基片結(jié)構(gòu)。使圖1中示出的TFT基片10與后面提到的相對基片(opposing substrate)17相互面對，在TFT基片10和相對基片17之間的間隔內(nèi)填充液晶材料以形成液晶顯示器的液晶顯示板(參見圖2和圖4)。
在面向相對基片17側(cè)的TFT基片10的表面上，以柵格形狀的方式設(shè)置多條信號線11和與信號線11相交的多條掃描線12。在信號線11之一與掃描線12之一的每一相交處的附近，形成TFT 13。因而以矩陣的方式配置TFT 13。
在該實(shí)施例中，TFT 13構(gòu)成一種在TFT具有CF(在薄膜晶體管上的濾色器)結(jié)構(gòu)的高分辨率液晶顯示板，在該液晶顯示板的TFT 13上或TFT 13的上方設(shè)置有濾色器。
在高分辨率液晶顯示板中，由于沿板的垂直方向設(shè)置的相鄰信號線11之間的間隔變窄，所以每一個(gè)都設(shè)置在信號線11一端的信號接線端14位于TFT基片10的相對側(cè)，以便在相對側(cè)交替地設(shè)置信號接線端14或者每隔多條信號線11在相對側(cè)設(shè)置信號接線端14。關(guān)于沿板的橫向設(shè)置的掃描線12，每一個(gè)都設(shè)置在掃描線12一端的掃描線接端15配置在TFT基片10的一側(cè)。
每條信號線11都與設(shè)置在TFT矩陣之相應(yīng)列中的TFT13的源電極耦合，用于將數(shù)據(jù)信號輸入給源電極。每一掃描線12都與設(shè)置在TFT 13矩陣之相應(yīng)行中的TFT 13的柵電極耦合。由每一掃描線12向TFT 13的對應(yīng)柵電極提供掃描信號。從而，驅(qū)動每一TFT 13并將數(shù)據(jù)信號寫入與TFT13之漏電極耦合的象素電極。
圖2是平面圖，示出了使用圖1的TFT基片10的液晶顯示板。圖3是放大的平面圖，示出了圖1之TFT基片的一個(gè)象素的一部分。圖4包括沿圖2的線A-A所取的橫截面圖，和沿圖3的B-B線所取的橫截面圖。
如圖2和圖4所示，液晶顯示板16具有TFT基片10和相對基片17，每一相對基片17都包括由玻璃和類似材料制成的透明絕緣基片并且都為矩形形狀。在TFT基片10和相對基片17之間的間隙中插入液晶材料L(參見圖4)，以形成液晶顯示板16。
在TFT基片10的上表面，形成有黑底18。黑底18具有多個(gè)與象素電極33(參見圖4)對應(yīng)的開口19(參見圖2)。開口19包括例如用于紅色濾色器的開口19R、用于綠色濾色器的開口19G和用于藍(lán)色濾色器的開口19B，分別按順序布置這些開口。
使TFT基片10和相對基片17之間相隔預(yù)定間隔而彼此相互相對，并且通過沿基片10和相對基片17的外圍部分布的密封材料20，使基片10和基片17相互固定。在沿TFT基片10三側(cè)邊的外部外圍部分，設(shè)置信號接線端。也就是說，多個(gè)水平(H)側(cè)接線端21，即信號線接線端14，是沿板的兩橫邊緣設(shè)置的并且在垂直方向上延伸，多個(gè)垂直(V)側(cè)接線端22，即掃描線接線端15，是沿板的一個(gè)垂直邊緣部分設(shè)置的并且沿橫向方向延伸。相對基片17沒有覆蓋水平(H)側(cè)接線端21和垂直(V)側(cè)接線端22。
在與其上設(shè)有接線端22的側(cè)面相對的側(cè)面上的一部分密封材料20處，設(shè)置有使液晶材料注入TFT基片10和相對基片17之間的間隔中的注入口23。在將液晶材料L注入在TFT基片10和相對基片17之間的間隔中之后，用密封材料或密封膠24密封注入口23。
如圖3和圖4所示，在TFT基片10上形成柵電極25，并且進(jìn)一步形成柵極絕緣膜26以履蓋柵電極25。在柵極絕緣膜26上形成半導(dǎo)體層27，以便半導(dǎo)體層27經(jīng)柵極絕緣膜26疊加在柵電極25上。此外，設(shè)置源電極28和漏電極29，使源電極28和漏電極29通過在半導(dǎo)體層27中心部分上的空間分開并且與半導(dǎo)體層27耦合。
形成覆蓋導(dǎo)體層27、源電極28、漏電極等的純化膜30。從而形成TFT 13。
在純化膜30上，在與TFT 13等對應(yīng)的部分形成作為光屏蔽的黑底18。而且，示出了在H側(cè)接線端21和V側(cè)接線端22的附近形成圖象幀黑底18a。盡管在附圖中沒有詳細(xì)地示出，但是在圖象顯示區(qū)域周圍形成圖象幀光屏蔽膜18a。此外，在與象素區(qū)域?qū)?yīng)的部分形成紅色濾光器46R、藍(lán)色濾光器46B和綠色濾光器(在附圖中沒有示出)。
形成外涂層膜32，覆蓋這些濾光器31和純化膜30。在外涂層膜32上設(shè)置多個(gè)透明象素電極33。象素電極33由例如ITO膜制成并且以矩陣方式分布。
當(dāng)使用上述TFT 13作為開關(guān)元件時(shí)，漏電極29用作將象素電極33與開關(guān)元件耦合的引線電極。經(jīng)過接觸通孔34使漏電極29和象素電極33相互耦合，形成的接觸通孔34穿透外涂層32和純化膜30。
TFT 13的柵電極25與掃描線12耦合，TFT 13的源電極28與信號線11耦合，通過接觸通孔34使漏電極29與象素電極33耦合。通過掃描線12將開關(guān)信號供給TFT 13的柵電極25，通過信號線11將圖象信號提供給TFT 13的源電極28，從而將電荷注入或?qū)懭胂笏仉姌O33。
在不覆蓋接觸通孔34的部分的情況下形成黑底18和濾色器31。
在其上形成有象素電極33的TFT基片10的內(nèi)表面上，形成覆蓋象素電極33的取向膜35。還在相對基片17的內(nèi)表面上形成取向膜37，相對基片17的內(nèi)表面與在TFT基片10的表面上形成的取向膜35相面對。TFT基片10與相對基片17通過液晶材料L相互面對，并且在TFT基片10和相對基片17之間散布有襯墊36，使基片10和17之間的間隔保持不變。
形成在相對基片17上的取向膜37，以便取向膜37覆蓋在相對基片17上形成的透明公用電極38。透明公用電極38、每一個(gè)象素電極33和位于透明公用電極38與象素電極33之間的液晶材料L(見圖4)構(gòu)成象素電容。
此外，在TFT基片10和相對基片17的外側(cè)表面上，即在TFT基片10的下表面和相對基片17的上表面，分別形成TFT側(cè)極化器膜39和相對基片側(cè)極化器膜40。
圖5A-5D和圖6E-6G是橫截面圖，每一幅都描述在使用圖1的TFT基片的液晶顯示板的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)。圖5A-5D和圖6E-6G的每一個(gè)都包括沿圖2的線A-A所取的橫截面圖、沿圖3的線B-B所取的橫截面圖，沿圖2的線C-C所取的橫截面圖。圖6E-6G描述了在圖5A-5D所示的制作步驟之后的制作步驟。
如圖5A-5D和圖6E-6G所示，首先制備由無堿(alkalifree)玻璃構(gòu)成的厚度約為0.7mm的玻璃基片10a。在玻璃基片10a上，通過濺射形成由Cr、Mo、Cr/Al疊層膜和Mo/Al疊層膜等構(gòu)成的導(dǎo)電膜，膜厚度約為100-300nm。通過使用光刻蝕法，制作導(dǎo)電膜圖案以形成柵電極25、掃描線(附圖中沒有示出)和掃描線接線端的V側(cè)接線端(附圖中沒有示出)。
然后，使用等離子CVD(化學(xué)氣相淀積)方法，形成由氮化硅(SiNx)構(gòu)成柵極絕緣膜26，膜厚度約為300-500nm。此外，形成一層非晶硅(a-Si)，其膜厚度約為150-300nm，然后形成一層摻磷非晶硅(n+a-Si)，其膜厚度約為30-50nm。通過使用光刻蝕法，制作這些層的圖案以形成半導(dǎo)體層27。
通過濺射形成由Cr、Mo、Cr/Al/Cr疊層膜和Mo/Al/Mo疊層膜等構(gòu)成的導(dǎo)電膜，膜厚度約為100-400nm。通過使用光刻蝕法，制作導(dǎo)電膜圖案以形成源電極28、漏電極29、信號線(附圖中沒有示出)和信號線接線端的H側(cè)接線端。
使用等離子體CVD方法，形成由純化膜30，純化膜由如氮化硅(SiNx)膜等之類的無機(jī)膜構(gòu)成，膜厚度約為100-200nm(見圖5A)。
然后，通過使用散布有顏料的負(fù)性丙烯酸光致抗蝕劑或使用碳系(carbon system)的光致抗蝕劑形成黑底18和圖象幀黑底18a。形成的黑底18和圖象幀黑底18a的膜厚度約為1-3μm，光密度(OD值)為3或更大，薄膜電阻值為1×1010Ω/□或更大(參見圖5B)。
進(jìn)一步地，通過使用散布有顏料的負(fù)性丙烯酸光致抗蝕劑，形成膜厚度大約為1.0-1.5μm的紅色濾色器31R。與紅色濾色器31R類似地形成藍(lán)色濾色器31B和綠色濾色器(附圖中沒有示出)的每一濾色器層(參見圖5C)。
然后，通過使用正性酚醛清漆光致抗蝕劑形成外涂層32，外涂層32為膜厚度為2.0-3.5μm的有機(jī)絕緣膜，制作外涂層32的圖案以在要形成接觸通孔的每一部分形成開口。
然后使用光刻蝕工藝進(jìn)行等離子體刻蝕，干蝕刻純化膜30以形成接觸通孔34。在此情況下，在形成接觸通孔34的同時(shí)，還除去在H側(cè)接線端21的純化膜30、在V側(cè)接線端的純化膜30的柵極絕緣膜(附圖中沒有示出)。
在等離子體刻蝕中，使用例如SF6、CF4、CHF3等之類的氟系氣體進(jìn)行高頻放電，用這些氣體的原子團(tuán)(radical) 進(jìn)行刻蝕。在此情況下，優(yōu)化氣體的壓力、流速、放電功率等以獲得所希望的、每一接觸通孔的優(yōu)選輪廓(參見圖5D)。
接著，使用后面將介紹的濺射方法，在通過外涂層膜32和接觸通孔34曝光的漏電極29的部分上，形成由ITO膜構(gòu)成的厚度約為40-120nm透明導(dǎo)電膜。用光刻蝕方法制作透明導(dǎo)電膜的圖案，以形成象素電極33。在此情況下，還在H側(cè)接線端21和V側(cè)接線端上形成透明導(dǎo)電膜(在附圖中沒有示出)，并且與形成象素電極33同時(shí)地制作該透明導(dǎo)電膜的圖案，以形成與信號線接線端的H側(cè)接線端21耦合的連接電極41和與掃描線接線端(參見圖6E)的V側(cè)接線端耦合的連接電極(附圖中沒有示出)。
在TFT基片10上，形成由聚酰亞胺系取向材料構(gòu)成的取向膜35，取向膜的厚度為30-60nm，并進(jìn)行取向處理。之后，沿TFT基片10的外圍施加由環(huán)氧樹脂系的粘合劑構(gòu)成的密封材料20(參見圖6F)。
與TFT基片10類似，為了制作相對基片17，首先，制備厚度約為0.7nm的由無堿玻璃構(gòu)成的玻璃基片。在玻璃基片上形成由ITO膜構(gòu)成的、膜厚度約為80-150nm、薄膜電阻值為20-40Ω/□的透明導(dǎo)電膜，從而在相對基片側(cè)形成透明公用電極36。進(jìn)一步地，在透明公用電極36上，形成由聚酰亞胺系的取向材料構(gòu)成的取向膜35，取向膜的厚度為30-60nm，并進(jìn)行取向處理。從而，制作相對基片17。
然后，使TFT基片10和相對基片17相互面對并用其間的密封材料20和襯墊(附圖中沒有示出)使TFT基片10和相對基片17固定。從注入口23將包含氟系的化合物的液晶材料L注入在TFT基片10和相對基片17之間的間隔中。之后，用由丙烯酸鹽系的紫外線(UV)可固化類樹脂構(gòu)成的密封材料24密封注入23。從而，獲得在TFT基片10和相對基片17之間具有預(yù)定間隔的液晶顯示板。
最后，在TFT基片10和相對基片17的外側(cè)表面上，即，在TFT基片10的下表面和相對基片17的上表面上，分別形成一個(gè)包括碘系極化膜的TFT側(cè)極化膜39和包括碘系極化膜的相對基片側(cè)極化膜40。由此，制備了一個(gè)使用TFT基片10的液晶顯示板16(參見圖6G)。
圖7A-7C和圖8D-8E是橫截面圖，每一幅都描述在獲得圖4所示的象素部分的接觸孔制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)。圖7A-7C和圖8D-8E的每一個(gè)都包括與沿圖3的線B-B垂直的線所取的橫截面圖。圖8D-8E示出了在圖7A-7C描述的制作步驟之后進(jìn)行的制作步驟。
如圖7A-7C和圖8D-8E所示，首先，制備玻璃基片10a。在玻璃基片10a上形成柵極絕緣膜26，并在其上形成漏電極29。然后，形成純化膜30以覆蓋漏電極29(參見附圖7A)。
隨后，在漏電極29上的除中心部分之外的純化膜30上形成包括例如藍(lán)色濾色器31B的彩色層(參見圖7B)。此外，形成外涂層膜32并制作外涂層的圖案，以便外涂層膜32覆蓋彩色層并在要形成接觸通孔的部分具有開口(參見圖7C)。
然后，通過使用光刻蝕方法，刻蝕純化膜30以形成接觸通孔34，通過接觸通孔34使漏電極29露出(參見圖8D)。
接著，通過濺射法，在通過接觸通孔34露出的漏電極29的部分和在外涂層膜32上，形成由ITO膜構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜。通過光刻蝕制作透明導(dǎo)電膜的圖案以形成象素電極33(參見圖8E)。從而使漏電極29和象素電極33通過接觸通孔34相互耦合。
圖9A-9C是橫截面圖，每一幅都描述在圖4所示之信號線接線端的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)。圖9A-9C的每一幅都包括沿信號線接線端的短邊方向所取的橫截面圖。
如圖9A所示，首先，制備玻璃基片10a。通過等離子CVD(化學(xué)氣相淀積)方法，在玻璃基片10a上形成柵極絕緣膜26。然后，在柵極絕緣膜26上，形成信號線接線端部分的H側(cè)接線端21。隨后，形成純化膜30以覆蓋H側(cè)接線端21(參見圖9A)。在形成黑底和形成彩色層的過程中不形成上述層。
然后，使用光刻蝕法，刻蝕純化膜30以形成接觸通孔34，接觸通孔34使H側(cè)接線端21露出(參見圖9B)。
隨后，在通過接觸通孔34露出的H側(cè)接線端21上和在接觸孔34的外圍部分的純化膜30的部分上，通過濺射形成由ITO膜構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜。通過光刻蝕法制作透明導(dǎo)電膜的圖案，以形成連接電極41(參見圖9C)。從而，形成的連接電極41通過接觸通孔34與作為信號接線端部分的H側(cè)接線端21耦合。在此，連接電極41的透明導(dǎo)電膜的形成與象素電極33的透明導(dǎo)電膜的形成同時(shí)進(jìn)行。
當(dāng)在有機(jī)夾層絕緣膜上形成由ITO膜構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜時(shí)，加熱TFT基片10，以便TFT基片的溫度變得接近攝氏溫度100-170度(℃)。而且在形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，能在不加熱狀態(tài)下形成膜并將氧流速比(O2/Ar)調(diào)整到接近1％或更低，優(yōu)選0.5％或更低，0.2％或更低更好。進(jìn)一步地，在形成該膜之后，在200-240度的攝氏溫度下進(jìn)行退火。
(第二實(shí)施例)圖10是示意平面圖，描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的透射式液晶顯示器中的TFT基片50的結(jié)構(gòu)。如圖10所示，在附圖中沒有示出的相對基片側(cè)上的TFT基片50的表面上，以格柵形排列方式設(shè)有多條信號線11和與信號線11相交的多條掃描線12。在信號線11之一與掃描線12之一相交的附近，形成TFT13。從而，以矩陣的方式設(shè)置了TFT13。
還在相鄰掃描線12之間設(shè)有公用接線導(dǎo)體，即公用接線51。在公用存儲型液晶顯示器中公用接線導(dǎo)體51和象素電極形成存儲電容。
公用接線導(dǎo)體51相互耦合，將公用電位加在其上。所以，在圖10所示的TFT基片50兩側(cè)上設(shè)有沿垂直方向延伸的公用耦合接線導(dǎo)線52。即，沿TFT基片50的左側(cè)設(shè)置公用耦合接線導(dǎo)線52之一，沿TFT基片50的右側(cè)設(shè)置公用耦合接線導(dǎo)線52的另一條。公用接線導(dǎo)體51的兩端部分別與公用耦合接線導(dǎo)線52耦合。在公用接線導(dǎo)體51和與TFT13的漏電極耦合的象素電極之間形成存儲電容。在每一個(gè)公用耦合接線導(dǎo)線52的一端或兩端，設(shè)有公用布線接線端53。
圖11是放大的平面圖，示出了圖10的TFT基片的一個(gè)象素的一部分。如圖11所示，在由信號線11和與信號線11相交的掃描線12包圍的TFT基片50上的區(qū)域中，設(shè)有相互交叉梳狀的梳狀象素電極54和梳狀公用電極55。
通過公共使用每一掃描線12的一部分，形成TFT13的柵電極25。通過象素電極56的接觸通孔使FT13的漏電極29與象素電極54耦合。通過公用電極57的接觸通孔使公用接線導(dǎo)體51與公用電極55耦合。源電極28與信號線11耦合。
在該TFT13中，將開關(guān)信號通過掃描線12施加到柵電極25，通過信號線11將圖象信號提供給源電極28，從而將電荷注入或?qū)懭胂笏仉姌O54。
圖12A-12D、圖13E-13F和圖14是橫截面圖，每一幅都描述在圖10的TFT基片的制作過程期間加工件的結(jié)構(gòu)。圖12A-12D、圖13E-13F和圖14每一幅都包括沿圖11的線A-A所取的橫截面圖、沿圖11的線B-B所取的橫截面，沿圖11的線C-C所取的橫截面圖。在這些附圖中，沿圖11的線A-A所取的橫截面圖示出了TFT部分，沿圖11的線B-B所取的橫截面示出了象素部分，沿圖11的線C-C所取的橫截面圖示出了公用電極(ITO-COM部分)的接觸通孔部分。圖13E-13F描述在圖12A-12D所示制作步驟之后進(jìn)行的制作步驟。圖14描述在圖13E-13F所示制作步驟之后進(jìn)行的制作步驟。
如圖12A-12D、圖13E-13F和圖14所示，首先，制備玻璃基片10a。在玻璃基片10a上，通過濺射形成由Cr、Mo、Cr/Al疊層膜和Mo/Al疊層膜等構(gòu)成的導(dǎo)電膜，膜厚度約為100-300nm。通過使用光刻蝕法，制作導(dǎo)電膜圖案以形成柵電極25、掃描線(附圖中沒有示出)、公用接線導(dǎo)體51和掃描線接線端(附圖中沒有示出)(參見圖12A)。
然后，使用等離子體CVD(化學(xué)氣相淀積)方法，形成由氮化硅(SiNx)構(gòu)成柵極絕緣膜26，膜厚度約為300-500nm。此外，形成一層非晶硅(a-Si)，其膜厚度約為150-300nm，然后形成一層摻磷非晶硅(n+a-Si)，其膜厚度約為30-50nm。通過使用光刻蝕法，制作這些層的圖案以形成半導(dǎo)體層27(參見圖12B)。
通過濺射形成由Cr、Mo、Cr/Al/Cr疊層膜和Mo/Al/Mo疊層膜等構(gòu)成的導(dǎo)電膜，膜厚度約為100-400nm。通過使用光刻蝕法，制作導(dǎo)電膜圖案以形成源電極28、漏電極29、信號線層的象素電極58、通過其間的象素電極58彼此相鄰的信號線11和信號線接線端(附圖中沒有示出)(參見圖12c)。
使用等離子體CVD方法，形成由純化膜30，純化膜30由如氮化硅(SiNx)膜等之類的無機(jī)膜構(gòu)成，膜厚度約為100-300nm(見圖12D)。
然后，通過使用正性酚醛清漆光致抗蝕劑形成有機(jī)絕緣膜59，膜厚度約為2.0-3.5μm，制作該有機(jī)絕緣膜的圖案以便在要形成接觸通孔的每一部分中形成開口(參見圖13E)。
隨后使用光刻蝕工藝進(jìn)行等離子體刻蝕，干蝕刻純化膜30以形成使漏電極29接線端部露出的用于象素電極56的接觸通孔和使信號線端部(附圖中沒有示出)露出的接觸通孔。還刻蝕純化膜30和柵極絕緣膜26以形成使公用接線導(dǎo)體51露出的用于公用接線導(dǎo)體57的接觸通孔和使信號線端部(附圖中沒有示出)露出的接觸通孔。在此，按與第一實(shí)施例類似的方式進(jìn)行等離子體刻蝕(參見圖13F)。
接下來，在接觸通孔56、57上和在有機(jī)絕緣膜59上，通過濺射形成由ITO膜構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜。通過光刻蝕工藝制作透明導(dǎo)電膜的圖案，以形成象素電極54、公用電極55和在信號線接線端和掃描線接線端上的連接電極(附圖中沒有示出)。在此情況下，象素電極54位于與信號線層的象素電極58的位置相對應(yīng)的有機(jī)絕緣膜59上。公用電極55位于與信號線11的位置對應(yīng)的有機(jī)絕緣膜59上(參見圖14)。
由此，獲得這樣一種結(jié)構(gòu)通過象素電極56的接觸通孔使象素電極54與源電極28耦合，通過公用電極57的接觸通孔使公用電極55與公用接線導(dǎo)體51耦合，分別通過信號線的接觸通孔和掃描線的接觸通孔使連接電極與信號線接線端耦合。
按與第一實(shí)施例類似的方式，當(dāng)在有機(jī)絕緣膜上形成由ITO膜構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜時(shí)，加熱TFT基片50，以便TFT基片50的溫度變得接近攝氏溫度100-170度(℃)。另一方面，當(dāng)形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，在不加熱狀態(tài)下，即室溫下，能形成膜并將氧流速比(O2/Ar)調(diào)整到接近1％或更低，優(yōu)選0.5％或更低，0.2％或更低更好。進(jìn)一步地，在形成該膜之后，在200-240度的攝氏溫度下進(jìn)行退火處理。
然后，與第一實(shí)施例類似，在TFT基片50的表面上形成取向膜35，并進(jìn)行取向處理。制備相對電極17，在相對電極17上形成黑底18、濾色器31和取向膜37，并進(jìn)行取向處理。然后，使TFT基片50和相對基片17相互面對，并通過其間的密封材料20和襯墊36來固定。將液晶材料1從注入孔注入到TFT基片50和相對基片17之間的間隙中。然后，用密封材料密封注入孔。由此，獲得具有寬視角和高孔徑比的液晶顯示板。
如上所述，在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，當(dāng)在有機(jī)絕緣膜上形成由ITO膜構(gòu)成的透明導(dǎo)電膜時(shí)，加熱TFT基片，以便TFT基片的溫度變得接近攝氏溫度100-170度(℃)，這一點(diǎn)是重要的。另一方面，當(dāng)形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，在不加熱狀態(tài)下能形成該膜并將氧流速比(O2/Ar)調(diào)整到接近1％或更低，優(yōu)選0.5％或更低，0.2％或更低更好。進(jìn)一步地，在濺射該膜之后，在200-240度的攝氏溫度下進(jìn)行退火處理。
基于下面考慮獲得上述條件在濺射透明導(dǎo)電膜時(shí)，基片溫度和垂直條狀不均勻出現(xiàn)率之間的關(guān)系，氧流速比(O2/Ar)和層電阻之間的關(guān)系，有機(jī)絕緣膜的腐蝕殘?jiān)椭年P(guān)系等。
圖15是曲線圖，示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例用濺射形成ITO膜時(shí)，基片溫度與垂直條狀不均勻出現(xiàn)速率之間的相互關(guān)系的一個(gè)例子。如圖15所示，當(dāng)在加熱TFT基片10的同時(shí)濺射ITO膜時(shí)，和基片溫度從室溫上升到50℃、100℃、150℃和進(jìn)一步上升到200℃時(shí)，垂直條狀不均勻出現(xiàn)的速率逐漸地變小。在室溫下垂直條狀不均勻出現(xiàn)率約為40％，但是100℃時(shí)垂直條狀不均勻出現(xiàn)率變?yōu)榧s5％，并且在150℃時(shí)變?yōu)榇蠹s為零。
在此例中，先在加熱室進(jìn)行基片的加熱，加熱室與形成膜的室分開以便有效地對有機(jī)絕緣膜進(jìn)行除氣。在此例中，為了保持基片的溫度，基片的加熱可以在或者不在形成膜的室中進(jìn)行。
圖16是曲線圖，示出了通過在非加熱狀態(tài)(即室溫下)濺射形成ITO膜時(shí)氧流速比和層電阻之間的關(guān)系的例子。如圖16所示，當(dāng)濺射ITO膜時(shí)，并且當(dāng)氧流速比(O2/Ar)大約從0％上升到2.5％時(shí)，層電阻值逐漸增加。層電阻值在0.5％時(shí)變?yōu)榇蠹s65Ω/□，在1％時(shí)大約變?yōu)?0Ω/□，在1.5％時(shí)變?yōu)榇蠹s110Ω/□。同時(shí)，層電阻值的分散值(dispersion)3σ也逐漸增加，在0.5％時(shí)變?yōu)榇蠹s8Ω/□，在1％時(shí)變?yōu)榇蠹s23Ω/□，在1.5％時(shí)變?yōu)榇蠹s39Ω/□。
圖17A-17C是例圖，每一幅都描述在非加熱條件下濺射ITO膜之后并在200℃退火之后，在基片內(nèi)層電阻分布的例子。如圖17A-17C所示，當(dāng)濺射ITO膜時(shí)氧流速比(O2/Ar)從0.05％上升到0.8％和上升到2.1％時(shí)，在基片內(nèi)層電阻分布的狀態(tài)隨著層電阻的增加變壞。
圖18是一個(gè)例圖，通過表格示出了濺射ITO膜時(shí)基片溫度與腐蝕殘?jiān)臓顟B(tài)之間的關(guān)系。在此，使用氯化鐵系的刻蝕劑和王水系的刻蝕劑進(jìn)行ITO膜的刻蝕。如圖18所示，當(dāng)基片溫度是100℃、150℃和170℃時(shí)，腐蝕殘?jiān)臓顟B(tài)相當(dāng)令人滿意或滿意。然而，當(dāng)基片溫度為200℃時(shí)，ITO膜的腐蝕殘?jiān)牧孔兇蟛⑶也荒躀TO進(jìn)行膜刻蝕。
這是因?yàn)橛捎谟袡C(jī)絕緣膜的除氣使ITO膜的質(zhì)量變化或變壞。因此，最好是，在濺射ITO膜時(shí)基片溫度應(yīng)該低于或等于170℃。
圖19是一個(gè)例圖，通過表格示出了在非加熱狀態(tài)下濺射ITO膜之后，在退火溫度與基片內(nèi)ITO膜線寬度均勻性之間的關(guān)系，和退火溫度與有機(jī)絕緣膜著色之間的關(guān)系。如圖19所示，對于ITO膜線寬度均勻性，當(dāng)在第二實(shí)施例中退火溫度是150℃時(shí)，顯示狀態(tài)變壞。對于有機(jī)絕緣膜著色，當(dāng)退火溫度是240℃時(shí)，是可允許的，但是當(dāng)退火溫度是250℃時(shí)，透射比嚴(yán)重惡化。
這是因?yàn)樵跍囟仁?40℃或更高時(shí)將分解有機(jī)絕緣膜的光致抗蝕劑材料。所以，最好是，在ITO膜濺射之后退火溫度在200℃至240℃的范圍內(nèi)，退火溫度在200℃至230℃的范圍內(nèi)更好。
圖20是一個(gè)例圖，通過表格示出了在第一實(shí)施例中上側(cè)信號接線端和下側(cè)信號接線端(圖1)部分的接觸電阻值之差值與出現(xiàn)垂直條紋不均勻的條件之間的關(guān)系。如圖20所示，當(dāng)上側(cè)信號接線端和下側(cè)信號接線端部分之間的接觸電阻值的差值為0Ω或1000Ω時(shí)，沒有觀察到垂直條狀不均勻。然而，當(dāng)上側(cè)信號接線端和下側(cè)信號接線端之間的接觸電阻值的差值為1500Ω時(shí)觀察到輕微的垂直條狀不均勻，當(dāng)上側(cè)信號接線端和下側(cè)信號接線端之間的接觸電阻值的差值為3000Ω時(shí)清楚地觀察到垂直條狀不均勻。因此，最好是，上側(cè)信號接線端和下側(cè)信號接線端之間的接觸電阻值的差值為1500Ω或更小，差值為1000Ω或更小時(shí)更好。
而且，在由上述制作方法制作的并且在有機(jī)夾層絕緣膜上形成象素電極的液晶顯示器中，最好是，透明導(dǎo)電膜在透明導(dǎo)電膜和下層金屬膜之間的每一耦合部分具有可結(jié)晶性。其理由如下。即，，當(dāng)從使用透射電子顯微鏡(TEM)觀察到的結(jié)果能決定與下層金屬膜接觸的透明導(dǎo)電膜的部分具有可結(jié)晶性時(shí)，認(rèn)為觀察不到如垂直條狀不均勻的缺陷。
圖21A和圖21B是示意例圖，示出了在根據(jù)本發(fā)明制作方法制作的液晶顯示器中，透明導(dǎo)電膜與下層金屬膜之間的耦合部分的TEM的觀察結(jié)果的例子。
如圖21A所示，當(dāng)下層金屬膜和透明導(dǎo)電膜之間的耦合部分觀察到可結(jié)晶性時(shí)，即當(dāng)原子排列達(dá)到界面部分(interface portion)時(shí)，ITO的晶格連接到Cr部分并且不出現(xiàn)垂直條狀不均勻。另一方面，如圖21B所示，當(dāng)下層金屬膜和透明導(dǎo)電膜之間的耦合部分幾乎觀察不到可結(jié)晶性時(shí)，ITO的晶格不連接到Cr部分并且出現(xiàn)垂直條狀不均勻。這樣，根據(jù)在ITO/Cr界面部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，可以判斷液晶顯示器是一個(gè)好的產(chǎn)品還是一個(gè)有缺限的產(chǎn)品。
因此，最好是，在下列各種狀態(tài)的至少一個(gè)狀態(tài)下，制作具有在有機(jī)夾層絕緣膜上形成的、與掃描線和信號線分開的象素電極的液晶顯示器。
1、在基片溫度100-170℃時(shí)進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的濺射。
2、在進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的濺射之前，在同樣的真空條件下加熱基片并然后進(jìn)行濺射刻蝕(sputter etching)。即，在將基片傳送到形成膜的室中之前，在加熱室加熱基片并預(yù)先對基片進(jìn)行除氣。此外，通過濺射刻蝕，除去在每一接觸通孔部分的下層金屬膜的表面上的氧化物和氟化物。
3、在非加熱狀態(tài)下進(jìn)行透明導(dǎo)電膜的濺射，將氧流速比設(shè)置為1％或更低。進(jìn)一步地，在濺射之后進(jìn)行退火。在此情況下，在200℃-240℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火。
在透明導(dǎo)電膜是ITO膜時(shí)和在下層金屬是由Cr或Cr為主要成分的合金時(shí)，這些條件特別有效。
通常使用氣體CF4、CF6等對在純化膜或柵極絕緣膜中形成的接觸通孔進(jìn)行刻蝕。在下層金屬是由Cr或主要成分的為Cr的合金構(gòu)成的情況下進(jìn)行過刻蝕(over-etching)時(shí)，不刻蝕Cr或主要成分為Cr的合金，氟(F)元素保留在金屬層的表面上，從而透明導(dǎo)電膜和下層金屬之間的接觸電阻變大。
最好是，用使用具有低能量的原子團(tuán)(radical)的等離子體刻蝕進(jìn)行上述接觸通孔的刻蝕。通常用作刻蝕接觸通孔的、使用離子的活性離子刻蝕(reactive ion etching)具有高刻蝕能，作為對ITO/Cr界面的分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)大量的氟(F)元素保留在Cr膜的表面。
如上所述，通過本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)確認(rèn)，作為抑制接觸電阻值增加的方法，根據(jù)本發(fā)明的上述狀態(tài)是相當(dāng)有效的。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，在具有有機(jī)夾層絕緣膜結(jié)構(gòu)的高分辨率液晶顯示板中或具有公用存儲結(jié)構(gòu)等的液晶顯示板中，優(yōu)化形成用于構(gòu)成象素電極的ITO膜的條件，例如，加熱溫度，氧流速比等。
即，在加熱室中通過加熱基片預(yù)先對基片進(jìn)行除氣之后，將基片傳送到形成膜的室，控制在ITO濺射時(shí)的基片溫度為100-170℃。在如室溫的非加熱狀態(tài)下進(jìn)行濺射，將氧流速比設(shè)置為1％或更低。此外，在濺射后進(jìn)行退火。在此情況下，在200-240℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火。從而，獲得這樣一種結(jié)構(gòu)，在接觸通孔部分的下層金屬上的ITO膜的部分具有可結(jié)晶性。
因此，能避免有機(jī)夾層絕緣膜的除氣影響，改善ITO膜的膜質(zhì)量使其具有可結(jié)晶性。還能減少ITO膜和下層金屬之間的接觸電阻，和使該接觸電阻均勻，而不引起在基片表面內(nèi)的接觸電阻增加和其不均勻性。
結(jié)果是，能抑制高分辨率液晶顯示板中的垂直條狀的不均勻性。能減少具有公用存儲結(jié)構(gòu)的TN或IPS型液晶顯示板中的橫向干擾。
在上述的實(shí)施例中，作為一個(gè)例子，使用如光敏酚醛清漆型光致抗蝕劑膜的有機(jī)絕緣膜作為涂覆形成的絕緣膜。然而，本發(fā)明并不局限于這樣的膜。當(dāng)然，能夠使用聚酰亞胺樹脂、丙烯酸樹脂等，也能使用無機(jī)樹脂材料，例如二氧化硅，氮化硅等。也能使用非光敏的材料。在此情況下，按與通常的光刻蝕過程類似的方式，必須進(jìn)行刻蝕過程和在顯影之后的抗蝕劑除去過程。
而且，在上述實(shí)施例中，通過涂覆提供的形成絕緣膜的過程和在純化膜中形成開口的過程使用分開的光刻蝕過程。然而，也可以使用同一過程形成這樣的開口。
此外，在上述實(shí)施例中，使用反相交錯溝道刻蝕(interted staggeredchannel etching)型TFT描述了液晶顯示器。然而，也能使用溝道保護(hù)(channel protection)型或非反相交錯(non-inverted staggered)型的TFT。此外，本發(fā)明不僅還能應(yīng)用到交錯(staggered)型的TFT中，而且還能應(yīng)用到共面型TFT中。而且，本發(fā)明不僅能應(yīng)用到非晶硅(a-Si)TFT，而且能應(yīng)用到多晶硅(p-Si)TFT。更進(jìn)一步地，每一個(gè)開關(guān)元件可以是MIM(金屬-絕緣-金屬)型元件。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種液晶顯示器，以矩陣或柵格形的方式設(shè)置總線，開關(guān)元件與總線耦合，在通過涂覆形成的夾層絕緣膜上設(shè)置象素電極，象素電極通過夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合。在制作液晶顯示器的過程中，當(dāng)在通過涂覆形成的夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，基片的溫度控制為100℃-170℃。另一方面，當(dāng)以非加熱狀態(tài)在夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，氧流速比設(shè)置為1％或更低，在形成膜之后進(jìn)行退火。
由此，在接觸通孔部分的下層金屬上的ITO膜具有可結(jié)晶性。當(dāng)在夾層絕緣膜上刻蝕ITO膜時(shí)，不產(chǎn)生腐蝕殘?jiān)＿M(jìn)一步地，能均勻地減少在ITO膜和下層金屬之間的接觸電阻，能避免液晶顯示器的顯示屏上的顯示缺陷。
在上述說明書中，已經(jīng)參照特定實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，一個(gè)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會意識到，在不脫離下面權(quán)利要求請求保護(hù)的本發(fā)明范圍的情況下能作出的各種修改和變化。因此，說明書和附圖并不是限制性描述，而是示意性的描述，所有這樣的修改都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種制作液晶顯示器的方法，該液晶顯示器具有以柵格形的方式設(shè)置在基片上的總線、與總線耦合的開關(guān)元件、在涂覆形成的夾層絕緣膜上設(shè)置的由透明導(dǎo)電膜形成的象素電極，象素電極通過夾層絕緣膜形成的接觸通孔與開關(guān)元件耦合，所述方法包括在非加熱狀態(tài)和氧流速比為1％或更少的狀態(tài)下，在夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜；在形成透明導(dǎo)電膜之后進(jìn)行退火。
2.如權(quán)利要求1所述的制作液晶顯示器的方法，其特征在于，在200℃-240℃度的溫度下進(jìn)行退火。
3.如權(quán)利要求1所述的制作液晶顯示器的方法，其特征在于，由涂覆形成的夾層絕緣膜是有機(jī)絕緣膜。
4.如權(quán)利要求1所述的制作液晶顯示器的方法，其特征在于，液晶顯示器具有與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜，透明導(dǎo)電膜由ITO膜制成，與透明導(dǎo)電膜耦合的金屬膜由鉻或鉻為主要成分的合金制成。
5.如權(quán)利要求1所述的制作液晶顯示器的方法，其特征在于所述接觸通孔是由純化膜和夾層絕緣膜形成的，所述方法還包括在形成通過純化膜和夾層絕緣膜形成的接觸通孔時(shí)，通過等離子體刻蝕形成純化膜的開口。
全文摘要
制作一種液晶顯示器，該液晶顯示器具有以柵格形的方式設(shè)置的總線、與總線耦合的開關(guān)元件、在涂覆形成的夾層絕緣膜上設(shè)置的象素電極，象素電極與開關(guān)元件耦合。在制作液晶顯示器中，當(dāng)在涂覆形成的夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，基片溫度控制為100℃－170℃。另一方面，當(dāng)在非加熱狀態(tài)下在夾層絕緣膜上形成透明導(dǎo)電膜時(shí)，將氧流速比設(shè)置為1％或更低，在形成膜之后進(jìn)行退火。從而，當(dāng)在夾層絕緣膜上刻蝕ITO膜時(shí)，不產(chǎn)生腐蝕殘?jiān)?。此外，能一致地減少在ITO膜和下層金屬之間的接觸電阻，并避免顯示缺陷。
文檔編號G02F1/1333GK1716022SQ20051008361
公開日2006年1月4日 申請日期2002年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月16日
發(fā)明者木村茂, 前田明壽, 土居悟史, 石野隆行 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社