專利名稱：薄膜晶體管基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管和具備該薄膜晶體管的液晶顯示裝置以及薄膜晶體管基板的制造方法，特別涉及具有使用了包含氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層的這種薄膜晶體管的薄膜晶體管基板和液晶顯示裝置以及薄膜晶體管基板的制造方法。
背景技術(shù)：
構(gòu)成液晶顯示裝置的薄膜晶體管基板中，作為圖像最小単位的各像素的開關(guān)元件，使用薄膜晶體管(Thin Film Transistor,以下稱TFT)。以往使用半導(dǎo)體層包含非晶娃的TFT，但近年來，人們提出了具有包含氧化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層的TFT，來代替具有非晶硅半導(dǎo)體層的TFT。該具有氧化物半導(dǎo)體層的TFT表現(xiàn)出高遷移率、高可靠性和低截止電流等優(yōu)良的特性，因而被廣為研究。底柵結(jié)構(gòu)的TFT通常包括設(shè)置在玻璃基板上的柵極電極；以覆蓋該柵極電極的方式設(shè)置的柵極絕緣膜；以與柵極電極重疊的方式設(shè)置在該柵極絕緣膜上的半導(dǎo)體層；和以彼此隔開間隔地與該半導(dǎo)體層重疊的方式設(shè)置在柵極絕緣膜上的源極電極與漏極電扱，在露出到該源極電極與漏極電極之間的半導(dǎo)體層部分設(shè)置有溝道部。并且，TFT被設(shè)置在源極電極和漏極電極上的層間絕緣膜覆蓋。層間絕緣膜上設(shè)置有到達(dá)漏極電極的接觸孔，接觸孔的表面被包含透明導(dǎo)電膜的像素電極覆蓋，從而使得像素電極與漏極電極電連接。其中，漏極電極通常具有多層金屬薄膜層疊的結(jié)構(gòu)。作為漏極電極的層疊結(jié)構(gòu)，例如能夠列舉這樣的結(jié)構(gòu)，即，從柵極絕緣膜一側(cè)起依次層疊有包括鈦膜的第一導(dǎo)電膜、包括鋁膜的第二導(dǎo)電膜和包括氮化鑰膜的第三導(dǎo)電膜。

在為了形成接觸孔而進(jìn)行蝕刻時(shí)，以從層間絕緣膜的表面貫通至漏極電極的方式設(shè)置接觸孔，該蝕刻通過例如使用氟系氣體作為蝕刻氣體的干式蝕刻來進(jìn)行。此時(shí)，當(dāng)利用蝕刻氣體開設(shè)的接觸孔到達(dá)漏極電極時(shí)，接觸孔貫通第三導(dǎo)電膜，第二導(dǎo)電膜(鋁膜)露出到接觸孔表面。當(dāng)露出到接觸孔表面的鋁膜與蝕刻氣體接觸時(shí)，在鋁膜表面會(huì)形成氟化鋁膜。氟化鋁電阻較大，因而鋁膜表面被高電阻膜覆蓋。另外，在通過氧灰化來進(jìn)行抗蝕劑的剝離的情況下，氟化鋁膜的表面會(huì)被氧化，鋁膜的表面被含氟的氧化鋁膜(即鈍化膜)覆蓋。因而，即使在接觸孔表面設(shè)置ITO膜等作為像素電極，ITO膜雖與漏極電極接觸，但由于漏極電極的與像素電極接觸的部分被氟化鋁的高電阻膜或氧化鋁的鈍化膜等覆蓋，所以可能產(chǎn)生導(dǎo)通不良等導(dǎo)致質(zhì)量變差。專利文獻(xiàn)I中公開了這樣的技術(shù)內(nèi)容，即，在有源矩陣基板上，利用低電阻金屬層與可被柵極絕緣層的蝕刻氣體除去的耐熱金屬層的層疊體來形成源極電極和漏極電極，并形成對絕緣柵極型晶體管的至少溝道部和信號線進(jìn)行保護(hù)的部件，然后使用截面形狀為倒錐形的感光性樹脂圖案形成通往包括柵極絕緣層的絕緣層的開ロ部，在將露出于開ロ部內(nèi)的低電阻金屬層除去后，以感光性樹脂圖案作為剝離(lift-off)劑，進(jìn)行像素電極用導(dǎo)電性薄膜層的剝離，從而形成像素電極。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-301560號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題不過，在利用專利文獻(xiàn)I公開的方法進(jìn)行有源矩陣基板的形成的情況下，在形成接觸孔時(shí)，配置在漏極電極的下層的柵極絕緣層可能會(huì)被側(cè)蝕，形成為突沿形狀。這樣，由于柵極絕緣層被側(cè)蝕，所以可能會(huì)因不平坦(有臺(tái)階)而導(dǎo)致漏極電極與像素電極導(dǎo)通不良。本發(fā)明的目的在于，在薄膜晶體管基板中獲得漏極電極與像素電極間的良好的接觸。 解決問題的方案本發(fā)明的薄膜晶體管基板，其特征在于，包括基板；薄膜晶體管，其具有設(shè)置在基板上的柵極電極、以覆蓋柵極電極的方式設(shè)置的柵極絕緣膜、設(shè)置在柵極絕緣膜的上層且在與柵極電極相對的位置具有溝道部的氧化物半導(dǎo)體膜、以及在氧化物半導(dǎo)體膜上隔著溝道部彼此分離設(shè)置的源極電極和漏極電極；層間絕緣膜，其以覆蓋薄膜晶體管的方式設(shè)置在柵極絕緣膜的上層，具有到達(dá)所述漏極電極的第一接觸孔；和像素電極，其設(shè)置在層間絕緣膜上，通過第一接觸孔與漏極電極電連接，其中，漏極電極具有由第一導(dǎo)電膜和設(shè)置在第一導(dǎo)電膜的上層且包括鋁的第二導(dǎo)電膜層疊而成的結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)電膜與第一接觸孔分離，由此在兩者之間形成有與第一接觸孔連通的空隙部，像素電極被設(shè)置成與漏極電極中的第二導(dǎo)電膜不接觸。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，漏極電極的表面不存在高電阻膜或鈍化膜，像素電極在第二導(dǎo)電膜以外的部分(即第一導(dǎo)電膜等部分)與漏極電極接觸，由此使像素電極與漏極電極電連接。因而，不會(huì)因漏極電極的表面存在高電阻膜或鈍化膜等而導(dǎo)致產(chǎn)生像素電極與漏極電極的接觸不良，能夠獲得像素電極與漏極電極的良好接觸。另外，由于第二導(dǎo)電膜與第一接觸孔分離而在兩者之間形成與第一接觸孔連通的空隙部，所以包括鋁膜的第二導(dǎo)電膜與包括ITO膜等的像素電極形成為不接觸。因此，不會(huì)因鋁膜與ITO膜等接觸而導(dǎo)致鋁膜發(fā)生劣化，引起導(dǎo)電性能降低。本發(fā)明的薄膜晶體管基板優(yōu)選的是，還包括輔助電容元件，其具有在基板上與柵極電極設(shè)置于同一層的下部電極；以覆蓋柵極電極和下部電極的方式設(shè)置的柵極絕緣膜；設(shè)置在柵極絕緣膜的上層的與下部電極相對的位置且包括氧化物半導(dǎo)體的蝕刻阻擋層；和在蝕刻阻擋層上與漏極電極設(shè)置于同一層的上部電極，其中，輔助電容元件被層間絕緣膜覆蓋，該層間絕緣膜還具有到達(dá)蝕刻阻擋層和上部電極的第二接觸孔，上部電極具有由第一導(dǎo)電膜和設(shè)置在第一導(dǎo)電膜的上層且包括鋁的第二導(dǎo)電膜層疊而成的結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)電膜與第二接觸孔分離，由此在兩者之間形成有與第二接觸孔連通的空隙部，在第二接觸孔的表面，以與上部電極電連接而不與上部電極中的第二導(dǎo)電膜接觸的方式設(shè)置有像素電極。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，上部電極的表面不存在高電阻膜或鈍化膜，像素電極在第二導(dǎo)電膜以外的部分(即第一導(dǎo)電膜等部分)與上部電極接觸，由此像素電極與上部電極電連接。因而，不會(huì)因上部電極的表面存在高電阻膜或鈍化膜等而導(dǎo)致產(chǎn)生像素電極與上部電極的接觸不良，能夠獲得像素電極與上部電極的良好接觸。另外，由于第二導(dǎo)電膜與第二接觸孔分離而在兩者之間形成有與第二接觸孔連通的空隙部，所以包括鋁膜的第二導(dǎo)電膜與包括ITO膜等的像素電極形成為不接觸。因此，不會(huì)因鋁膜與ITO膜等接觸而導(dǎo)致鋁膜發(fā)生劣化，引起導(dǎo)電性能降低。本發(fā)明的薄膜晶體管基板中，第一導(dǎo)電膜可以包含高熔點(diǎn)金屬膜。作為高熔點(diǎn)金屬膜，例如能夠列舉鈦(Ti)膜、鑰(Mo)膜、鉭(Ta)膜、鎢(W)膜、鉻(Cr)膜、鎳(Ni)膜等金屬膜或包括這些金屬的合金的金屬膜等。本發(fā)明的薄膜晶體管基板也可以是，漏極電極具有除了第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之外還在第二導(dǎo)電膜的上層設(shè)置有第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的薄膜晶體管基板也可以是，漏極電極具有除了第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之外還在第二導(dǎo)電膜的上層設(shè)置有第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)，上部電極具有除了第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之外還在第二導(dǎo)電膜的上層設(shè)置有第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的薄膜晶體管基板能夠適用于包括該薄膜晶體管基板、與薄膜晶體管基板相對配置的對置基板和設(shè)置在 薄膜晶體管基板與對置基板之間的液晶層的液晶顯示裝置。本發(fā)明的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，包括形成薄膜晶體管的薄膜晶體管形成エ序，其中該薄膜晶體管具有設(shè)置在基板上的柵極電極、以覆蓋柵極電極的方式設(shè)置的柵極絕緣膜、設(shè)置在柵極絕緣膜的上層且在與柵極電極相對的位置具有溝道部的氧化物半導(dǎo)體膜、以及在氧化物半導(dǎo)體膜上以隔著溝道部彼此分離的方式層疊設(shè)置有第一導(dǎo)電膜和其上層的第二導(dǎo)電膜的源極電極和漏極電極；層間絕緣膜形成エ序，以將薄膜晶體管形成エ序中形成的薄膜晶體管覆蓋的方式在柵極絕緣膜的上層形成層間絕緣膜；第一蝕刻エ序，在層間絕緣膜形成エ序之后對層間絕緣膜進(jìn)行干式蝕刻，形成從層間絕緣膜到達(dá)漏極電極的第一接觸孔，使得第二導(dǎo)電膜露出到表面；第二蝕刻エ序，對第一蝕刻エ序中形成的第一接觸孔，使用對鋁的氧化物半導(dǎo)體的選擇比高的蝕刻液進(jìn)行濕式蝕刻，使第二導(dǎo)電膜與第一接觸孔分離，由此在兩者之間形成與第一接觸孔連通的空隙部；和像素電極形成エ序，在包括第二蝕刻エ序中設(shè)置了空隙部的層間絕緣膜的表面和第一接觸孔的表面的區(qū)域形成導(dǎo)電膜，以與漏極電極電連接而不與漏極電極中的第二導(dǎo)電膜接觸的方式形成像素電極。 根據(jù)上述制造方法，第一蝕刻エ序中，在形成第一接觸孔之后，在作為第二導(dǎo)電膜的鋁膜表面雖然形成了氟化鋁的高電阻膜和有時(shí)會(huì)形成的氧化鋁的鈍化膜，但在第二蝕刻工序中使用對鋁的氧化物半導(dǎo)體的選擇比高的蝕刻液進(jìn)行濕式蝕刻，使第二導(dǎo)電膜與第一接觸孔分離，由此在兩者之間形成與第一接觸孔連通的空隙部，所以能夠通過第二蝕刻工序除去第一蝕刻工序中形成的高電阻膜或鈍化膜等。并且，像素電極形成工序中形成的像素電極在第二導(dǎo)電膜以外的部分(即第一導(dǎo)電膜等部分)與漏極電極接觸，由此像素電極與漏極電極電連接。因而，不會(huì)因漏極電極的表面存在高電阻膜或鈍化膜等而導(dǎo)致產(chǎn)生像素電極與漏極電極的接觸不良，能夠獲得像素電極與漏極電極的良好接觸。本發(fā)明的薄膜晶體管基板的制造方法中，優(yōu)選第二蝕刻工序中使用的蝕刻液為氨水。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在形成第一接觸孔之后，在作為第二導(dǎo)電膜的鋁膜表面雖然形成了氟化鋁的高電阻膜或含氟的氧化鋁的鈍化膜等，但之后通過使第二導(dǎo)電膜與第一接觸孔分離，在兩者之間形成與第一接觸孔連通的空隙部，能夠除去高電阻膜或鈍化膜。并且，使像素電極在第二導(dǎo)電膜以外的部分(即第一導(dǎo)電膜等部分)與漏極電極接觸，由此像素電極與漏極電極電連接。因而，不會(huì)因漏極電極的表面存在高電阻膜或鈍化膜而導(dǎo)致產(chǎn)生接觸不良，能夠獲得像素電極與漏極電極的良好接觸。


圖1是本實(shí)施方式的液晶顯示裝置的概略俯視圖。圖2是圖1中I1-1I線的截面圖。圖3是將本實(shí)施方式的薄膜晶體管基板的主要部分放大表示的俯視圖。圖4是圖3中A-A線的截面圖。圖5是圖3中B-B線的截面圖。圖6是圖3中C-C線的截面圖。圖7是本實(shí)施方式的薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖，其中，(a)對應(yīng)于圖3中A-A線的截面圖，(b)對應(yīng)于圖3中B-B線的截面圖，(c)對應(yīng)于圖3中C-C線的截面圖。圖8是接著圖7說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。圖9是接著圖8說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。圖10是接著圖9說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。圖11是接著圖10說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。圖12是接著圖11說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。圖13是接著圖12說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。圖14是接著圖13說明薄膜晶體管基板的制造方法的說明圖。
具體實(shí)施例方式以下基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明不限于以下實(shí)施方式，也可以為其它結(jié)構(gòu)。<液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)>
圖1和圖2表不本實(shí)施方式的液晶顯不裝置10。液晶顯不裝置10具有彼此相對配置的TFT基板20和對置基板30。兩基板20和30通過在它們的外周緣部配置成框狀的密封部件40粘接。在兩基板20和30之間的被密封部件40包圍的空間中，設(shè)置有液晶層50作為顯示層。液晶顯示裝置10具有形成在密封部件40的內(nèi)側(cè)且呈矩陣狀地配置有多個(gè)像素的顯示區(qū)域D，將其包圍的區(qū)域成為邊框區(qū)域F。(TFT 基板)圖3是TFT基板20的俯視圖。TFT基板20在包括玻璃基板等的基板21上層疊形成有包括柵極電極22a、下部電極22b、端子22c和柵極線22gb、導(dǎo)電墊(transfer pad,未圖示)的第一金屬層；由SiO2或SiO2與SiN的層疊體等構(gòu)成的柵極絕緣膜23 ;包括IGZO膜等的氧化物半導(dǎo)體膜24a 24b ;包括源極電極25s、漏極電極25d、上部電極25b和源極線25sb等的第二金屬層；由Si02、SiN、透明絕緣性樹脂等構(gòu)成的層間絕緣膜26 ;由ITO (銦錫氧化物)膜等構(gòu)成的像素電極29 ;和由聚酰亞胺膜等構(gòu)成的取向膜(未圖示)。圖4是圖3中A-A線的截面圖。如圖4所示，柵極電極22a被柵極絕緣膜23覆蓋，柵極絕緣膜23上配置有在與柵極電極22a相対的位置形成有溝道部24ac的氧化物半導(dǎo)體膜24a，氧化物半導(dǎo)體膜24a上隔著溝道部24ac彼此分離地設(shè)置有源極電極25s和漏極電極25d，由此構(gòu)成薄膜晶體管TK。

柵極電極22a由第一金屬層形成，例如具有自下而上依次層疊了鋁膜、鈦膜和氮化鈦膜的結(jié)構(gòu)。源極電極25s和漏極電極25d由第二金屬層形成，具有依次層疊了第一導(dǎo)電膜、第一導(dǎo)電膜上的第二導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜上的第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)。即，源極電極25s具有依次層疊了第一導(dǎo)電膜25sp、第二導(dǎo)電膜25sq和第三導(dǎo)電膜25sr的結(jié)構(gòu),漏極電極25d具有依次層疊了第一導(dǎo)電膜25dp、第二導(dǎo)電膜25dq和第三導(dǎo)電膜25dr的結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電膜25sp、25dp例如包括鈦(Ti)膜，厚度例如為50nm。第二導(dǎo)電膜25sq、25dq包括鋁膜，厚度例如為lOOnm。第三導(dǎo)電膜25sr、25dr例如包括氮化鑰(MoN)膜等高熔點(diǎn)金屬膜，厚度例如為150nm。另外，第一導(dǎo)電膜25sp、25dp和第三導(dǎo)電膜25sr、25dr并不限于上述金屬膜，作為第一導(dǎo)電膜25sp、25dp，優(yōu)選高熔點(diǎn)金屬膜。作為第一導(dǎo)電膜25sp、25dp，除了鈦(Ti)膜之外，例如能夠列舉鑰(Mo)膜、鉭(Ta)膜、鎢(W)膜、鉻(Cr)膜、鎳(Ni)膜等金屬膜或包括這些金屬的合金的金屬膜等。在層間絕緣膜26設(shè)置有第一接觸孔27a，從層間絕緣膜26的表面到達(dá)漏極電極25d。第一接觸孔27a的表面被像素電極29覆蓋，像素電極29與漏極電極25d電連接。像素電極29被設(shè)置成與漏極電極25d中的第一導(dǎo)電膜25dp、第三導(dǎo)電膜25dr的部分接觸。另ー方面，像素電極29與漏極電極25d中的第二導(dǎo)電膜25dq的部分不接觸。這是因?yàn)?，在第一?dǎo)電膜25dp與第三導(dǎo)電膜25dr之間,在第一接觸孔27a的壁部以與第一接觸孔27a連通的方式形成有空隙部28a，由此，漏極電極25d的第二導(dǎo)電膜25dq與第一接觸孔27a配置成彼此分離?？障恫?8a形成為自第一接觸孔27a的表面起深度為50 200nm左右的空隙。對于構(gòu)成第二導(dǎo)電膜25dq的鋁膜與構(gòu)成像素電極29的ITO膜，在兩者接觸的情況下，鋁膜會(huì)被氧化，表面被氧化鋁覆蓋，同時(shí)ITO膜被還原而成為富銦的膜。此時(shí)，由于鋁膜的表面被氧化鋁覆蓋，存在導(dǎo)電性能降低的問題，但本發(fā)明通過配置成使得像素電極29與第二導(dǎo)電膜25dq不接觸，因而不會(huì)發(fā)生這樣的問題。圖5是圖3中B-B線的截面圖。
如圖5所示，下部電極22b被柵極絕緣膜23覆蓋，在柵極絕緣膜23上在與下部電極22b相對的位置配置有蝕刻阻擋層24b，蝕刻阻擋層24b上設(shè)置有上部電極25b，由此構(gòu)成輔助電容元件Cs。下部電極22b由第一金屬層形成，例如具有自下而上依次層疊了鋁膜、鈦膜和氮化鈦膜的結(jié)構(gòu)。另外，下部電極22b與設(shè)置于端子區(qū)域T的輔助電容端子Tfc連接。上部電極25b由第二金屬層形成,具有依次層疊了第一導(dǎo)電膜25bp、第一導(dǎo)電膜25bp上的第二導(dǎo)電膜25bq和第二導(dǎo)電膜25bq上的第三導(dǎo)電膜25br的結(jié)構(gòu)。第一導(dǎo)電膜25bp例如包括鈦(Ti)膜，厚度例如為50nm。第二導(dǎo)電膜25bq例如包括鋁膜，厚度例如為lOOnm。第三導(dǎo)電膜25br例如包括氮化鑰(MoN)膜等高熔點(diǎn)金屬膜，厚度例如為150nm。另外，第一導(dǎo)電膜25bp和第三導(dǎo)電膜25br并不限于上述金屬膜,作為第一導(dǎo)電膜25bp,優(yōu)選高熔點(diǎn)金屬膜。作為第一導(dǎo)電膜25bp，除了鈦(Ti)膜之外，例如能夠列舉鑰(Mo)膜、鉭(Ta)膜、鎢(W)膜、鉻(Cr)膜、鎳(Ni)膜等金屬膜或包括這些金屬的合金的金屬膜等。在層間絕緣膜26設(shè)置有第二接觸孔27b，從層間絕緣膜26的表面到達(dá)上部電極25b。第二接觸孔27b的表面被像素電極29覆蓋，像素電極29與上部電極25b電連接。像素電極29被設(shè)置成與上部電極25b中的第一導(dǎo)電膜25bp、第三導(dǎo)電膜25br的部分接觸。另一方面，像素電極29與上部電極25b中的第二導(dǎo)電膜25bq的部分不接觸。這是因?yàn)?，在第一?dǎo)電膜25bp與第三導(dǎo)電膜25br之間,在第二接觸孔27b的壁部以與第二接觸孔27b連通的方式形成有空隙部28b，由此，上部電極25b的第二導(dǎo)電膜25bq與第二接觸孔27b配置成彼此分離?？障恫?8b形成為自第二接觸孔27b的表面起深度為50 200nm左右的空隙。圖6是圖3中C-C線的截面圖。如圖6所示，端子 22c被柵極絕緣膜23和層間絕緣膜26覆蓋。端子22c由第一金屬層形成，例如具有自下而上依次層疊了鋁膜、鈦膜和氮化鈦膜的結(jié)構(gòu)。在柵極絕緣膜23和層間絕緣膜26，以從層間絕緣膜26的表面到達(dá)端子22c的方式設(shè)置有第三接觸孔27c。第三接觸孔27c的表面被像素電極29覆蓋，像素電極29與端子22c電連接，構(gòu)成柵極端子部Te。另外，圖6表示的是柵極端子部Te的截面，不過源極端子部Ts也具有同樣的截面結(jié)構(gòu)。在TFT基板20的邊框區(qū)域F的一部分，TFT基板20形成為比對置基板30突出，成為用于安裝安裝部件等外部連接端子(未圖示)的端子區(qū)域T。邊框區(qū)域F中，形成有用于對對置基板30的共用電極施加共用電位的導(dǎo)電墊(未圖示)，各導(dǎo)電墊與配置在端子區(qū)域T中的導(dǎo)電線(未圖示)連接。在TFT基板20的與液晶層50相反的一側(cè)的表面設(shè)置有偏振板(未圖不)。(對置基板)關(guān)于對置基板30，在顯示區(qū)域D中，在基板主體表面上按每個(gè)像素配置有紅色著色層、綠色著色層和藍(lán)色著色層等各著色層，不過圖中并未示出。并且，在各著色層22R、22G、22B的上層，例如設(shè)置有厚度IOOnm左右的包括ITO等的共用電極，另外，以覆蓋共用電極的方式設(shè)置有取向膜。其中，各著色層由紅色、綠色和藍(lán)色這三種著色層構(gòu)成，但不限于此，例如也可以由紅色、綠色、藍(lán)色和黃色這四種著色層構(gòu)成。
另外，對置基板30的與液晶層50相反的ー側(cè)的表面設(shè)置有偏振板(未圖不)。(密封部件)在TFT基板20和對置基板30之間的外周緣部，以沿著邊框區(qū)域F環(huán)狀延伸的方式配置有密封部件40。而且，密封部件40將TFT基板20與對置基板30彼此粘接。密封部件40由以具有流動(dòng)性的熱固化樹脂、紫外線固化樹脂等(例如丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂)粘接劑為主成分的密封部件原料通過加熱或紫外線的照射進(jìn)行固化而得。密封部件40中例如混入有導(dǎo)電性的小珠，作為將共用電極與導(dǎo)電墊電連接的介質(zhì)發(fā)揮作用。(液晶層)液晶層50包括具有電光學(xué)特性的向列型液晶材料等。上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置10構(gòu)成為按各像素電極構(gòu)成ー個(gè)像素，在各像素中，當(dāng)從柵極線發(fā)送柵極信號而使得薄膜晶體管Tk成為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)時(shí)，從源極線發(fā)送源極信號，經(jīng)源極電極和漏極電極對像素電極寫入規(guī)定的電荷，在像素電極與對置基板30的共用電極之間產(chǎn)生電位差，由此對由液晶層50形成的液晶電容施加規(guī)定的電壓。這樣，液晶顯示裝置10中利用液晶分子的取向狀態(tài)根據(jù)該施加電壓的大小而變化這ー現(xiàn)象，調(diào)整從外部入射的光的透射率，由此顯示圖像。另外，上述說明中，構(gòu)成TFT基板20的源極電極25s和漏極電極25d、上部電極25b等的第二金屬層，具有依次層疊了第一導(dǎo)電膜25sp、25dp、25bp,第二導(dǎo)電膜25sq、25dq、25bq和第三導(dǎo)電膜25sr、25dr、25br的結(jié)構(gòu)，但也可以為不具有第三導(dǎo)電膜25sr、25dr、25br的結(jié)構(gòu)(即為依次層疊了第一導(dǎo)電膜25sp、25dp、25bp和第二導(dǎo)電膜25sq、25dq、25bq這ニ層的結(jié)構(gòu))?！碩FT基板的制造 方法>以下對制造本實(shí)施方式的TFT基板20的方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的TFT基板20的制造方法包括薄膜晶體管形成エ序、層間絕緣膜形成エ序、第一蝕刻エ序、第二蝕刻エ序和圖像電極形成エ序。(薄膜晶體管形成エ序)首先，在基板21上設(shè)置第一金屬層，如圖7(a) (C)所示，形成柵極電極22a、下部電極22b、端子22c、柵極線22gb(參照圖3)、導(dǎo)電墊(未圖示)等。具體而言，例如使用濺射法連續(xù)地層疊形成鋁膜、鈦膜和氮化鈦膜，然后利用光刻法使抗蝕劑圖案殘留在成為柵極電極22a、下部電極22b、端子22c等的部分。接著，例如通過使用了氯系氣體的干式蝕刻法(RIE)對鋁膜、鈦膜和氮化鈦膜的導(dǎo)電膜的層疊體進(jìn)行蝕刻，之后利用抗蝕劑剝離液將抗蝕劑剝離。然后，如圖8(a) (C)所示，作為柵極絕緣膜23，例如使用CVD法形成SiO2膜。接著，如圖9(a) (C)所示，形成氧化物半導(dǎo)體膜24a和蝕刻阻擋層24b。具體而言，例如在使用濺射法形成IGZO膜等氧化物半導(dǎo)體膜后，利用光刻法使抗蝕劑圖案殘留在成為氧化物半導(dǎo)體膜24a和蝕刻阻擋層24b的部分。接著，例如通過使用了草酸作為蝕刻液的濕式蝕刻法對IGZO膜進(jìn)行蝕刻，之后利用抗蝕劑剝離液將抗蝕劑剝離。接著，如圖10(a) (C)所示，形成源極電極25s、漏極電極25d和上部電極25b。具體而言，例如使用濺射法連續(xù)地層疊形成作為第一導(dǎo)電膜25sp、25dp、25bp的鈦膜(厚度50nm左右)，作為第二導(dǎo)電膜25sq、25dq、25bq的鋁膜(厚度150nm左右)，作為第三導(dǎo)電膜25sr、25dr、25br的氮化鑰膜(厚度IOOnm左右)，然后利用光刻法使抗蝕劑圖案殘留在成為源極電極25s、漏極電極25d和上部電極25b的部分。接著，例如通過使用了磷酸/醋酸/硝酸的混合酸溶液作為蝕刻液的濕式蝕刻，對第二導(dǎo)電膜和第三導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻，并通過使用了氯系氣體的干式蝕刻法(RIE)對作為第一導(dǎo)電膜的鈦膜進(jìn)行蝕刻，之后利用抗蝕劑剝離液將抗蝕劑剝離。(層間絕緣膜形成工序)然后，如圖11(a) (C)所示，作為層間絕緣膜26，例如使用CVD法形成SiO2膜。(第一蝕刻工序)接著，通過對層間絕緣膜26進(jìn)行干式蝕刻，而如圖12(a) (C)所示，形成第一接觸孔27a、第二接觸孔27b和第三接觸孔27c。具體而言，首先在層間絕緣膜26上涂敷感光性的抗蝕劑，使用光刻法使抗蝕劑殘留在成為第一接觸孔27a 第三接觸孔27c的部分以外的部分。然后，例如通過使用了六氟化硫(SF6)、四氟化碳(CF4)或三氟甲烷(CHF3)等氟系氣體的干式蝕刻法(RIE法)對層間絕緣膜26進(jìn)行蝕刻，由此形成第一接觸孔27a 第三接觸孔27c。此時(shí)，在薄膜晶體管Tk的部分，如圖12(a)所示，構(gòu)成漏極電極25d的最上層的第三導(dǎo)電膜25dr也與層間絕緣膜26同時(shí)被蝕刻。另外，第一接觸孔27a被設(shè)置在包含漏極電極25d與氧化物半導(dǎo)體24a的邊界的區(qū)域。即，漏極電極25d和氧化物半導(dǎo)體膜24a兩者均露出到第一接觸孔27a的表面。此時(shí)，在成為第一接觸孔27a的區(qū)域中的不存在漏極電極25d的部分設(shè)置有氧化物半導(dǎo)體膜25a，因此氧化物半導(dǎo)體膜24a作為蝕刻阻擋機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。另外，此時(shí)，與薄 膜晶體管Tk的部分同樣地，此時(shí)在輔助電容元件Cs的部分，如圖12(b)所示，構(gòu)成上部電極25b的最上層的第三導(dǎo)電膜25br也與層間絕緣膜26同時(shí)被蝕刻。并且，第二接觸孔27b被設(shè)置在包含上部電極25b與蝕刻阻擋層24b的邊界的區(qū)域(即，上部電極25b和蝕刻阻擋層24b兩者均露出到第二接觸孔27b的表面)。此時(shí)，在成為第二接觸孔27b的區(qū)域中的不存在上部電極25b的部分設(shè)置有上部電極25b，因此蝕刻阻擋層24b作為蝕刻阻擋機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。由于通過蝕刻而除去層間絕緣膜26和第三導(dǎo)電膜25dr、25br從而形成第一接觸孔27a和第二接觸孔27b，因此第二導(dǎo)電膜25dq、25bq分別露出到第一接觸孔27a和第二接觸孔27b的表面,第二導(dǎo)電膜25dq、25bq的露出的表面分別因氟系氣體而導(dǎo)致招被氟化,在表面形成氟化鋁的高電阻膜。繼蝕刻之后，利用氧灰化來將抗蝕劑剝離。此時(shí)，如圖12(a)和12(b)所示的分別露出到第一接觸孔27a和第二接觸孔27b的表面的第二導(dǎo)電膜25dq、25bq各自成為氟化鋁，但會(huì)因氧灰化而被氧化，從而形成含氟的氧化鋁膜，即鈍化膜。另外，如圖12(c)所示，在柵極端子部Te形成有第三接觸孔27c，在蝕刻時(shí)，層間絕緣膜26和柵極絕緣膜23均被除去，端子22c作為蝕刻阻擋機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用。(第二蝕刻工序)繼第一蝕刻工序之后，如圖13(a)和(b)所示，進(jìn)行濕式蝕刻。此時(shí)，作為蝕刻液例如使用對鋁的氧化物半導(dǎo)體的蝕刻選擇比高的溶液。由此，在露出到第一接觸孔27a和第二接觸孔27b的表面的結(jié)構(gòu)中，能夠有選擇地僅對包括鋁膜的第二導(dǎo)電膜25dq、25bq進(jìn)行蝕刻。由此形成空隙部28a、28b。作為對鋁的氧化物半導(dǎo)體的蝕刻選擇比，優(yōu)選為5以上。作為該蝕刻液，例如能夠列舉對鋁的氧化物半導(dǎo)體的蝕刻選擇比為20以上的氨水等。此時(shí)，因?yàn)榈诙?dǎo)電膜25dq、25bq的表面被蝕刻，所以形成在表面的高電阻膜或鈍化膜被除去。因此，不會(huì)因第二導(dǎo)電膜25dq、25bq的一部分為高電阻膜或鈍化膜而導(dǎo)致導(dǎo)電性能變差。其中，作為蝕刻液使用了例如氨水等不容易對鈦等產(chǎn)生蝕刻的溶液，所以在柵極端子部Ttj中，如圖13(c)所示，端子22c等不會(huì)因第二蝕刻エ序的濕式蝕刻而受到損傷。(像素電極形成エ序)最后，如圖14(a) 14(c)所示，形成像素電極29。具體而言，首先，例如在使用濺射法形成ITO膜等后，利用光刻法使抗蝕劑圖案殘留在成為像素電極29的部分。接著，例如使用草酸作為蝕刻液對ITO膜進(jìn)行蝕刻，并利用抗蝕劑剝離液將抗蝕劑剝離，從而形成像素電極。此時(shí)，在薄膜晶體管Tk，如圖14(a)所示，像素電極29以與漏極電極25d的第一導(dǎo)電膜25dp和第三導(dǎo)電膜25dr接觸的方式設(shè)置。此處，由于存在空隙部28a,所以像素電極29與第三導(dǎo)電膜25dq不接觸。另外，在輔助電容元件Cs，如圖14(b)所示，像素電極29以與上部電極25b的第一導(dǎo)電膜25bp和第三導(dǎo)電膜25br接觸的方式設(shè)置。此處，由于存在空隙部28b，所以像素電極29與第三導(dǎo)電膜25bq不接觸。在柵極端子部Te，如圖14(c)所示，像素電極29以與端子22c電連接的方式設(shè)置。通過以上的方式，制成TFT基板20。根據(jù)上述TFT基板20的制造方法，在第一蝕刻エ序中形成第一接觸孔27a 、第二接觸孔27b后，在第二蝕刻エ序中，在第一接觸孔27a和第二接觸孔27b的壁部的第一導(dǎo)電膜25dp、25bp與第三導(dǎo)電膜25dr、25br之間形成了空隙部28a、28b，使得第二導(dǎo)電膜25dq、25bq分別離開第一接觸孔27a和第二接觸孔27b，所以第一蝕刻エ序中形成的高電阻膜或鈍化膜在第二蝕刻エ序中被除去。并且，在薄膜晶體管Te的部分，像素電極形成エ序中形成的像素電極29，在第二導(dǎo)電膜25dq以外的第一導(dǎo)電膜25dp、第三導(dǎo)電膜25dr的部分與漏極電極25d接觸，由此使像素電極29與漏極電極25d電連接。因而，不會(huì)因漏極電極25d的表面存在高電阻膜或鈍化膜而導(dǎo)致產(chǎn)生像素電極29與漏極電極25d的接觸不良，能夠獲得像素電極29與漏極電極25d的良好接觸。另外，在輔助電容元件Cs的部分，像素電極形成エ序中形成的像素電極29在第二導(dǎo)電膜25bq以外的第一導(dǎo)電膜25bp、第三導(dǎo)電膜25br的部分與上部電極25b接觸，由此使像素電極29與上部電極25b電連接。因而，不會(huì)因上部電極25b的表面存在高電阻膜或鈍化膜而導(dǎo)致產(chǎn)生像素電極29與上部電極25b的接觸不良，能夠獲得像素電極29與上部電極25b的良好接觸。將通過上述方法制造的TFT基板20與按每個(gè)像素形成有彩色濾光片的對置基板30相對配置，利用密封部件40使它們粘合，并在兩基板間填充液晶材料作為液晶層50，由此能夠獲得液晶顯示裝置10。另外，上述說明中在第一蝕刻エ序中利用氧灰化來進(jìn)行抗蝕劑的除去，但并不特別限定于此，例如也可以使用抗蝕劑剝離液等來除去抗蝕劑。在使用抗蝕劑剝離液來除去抗蝕劑的情況下，雖然不會(huì)出現(xiàn)鋁膜被氧化而導(dǎo)致第二導(dǎo)電膜25dq、25bp的表面被氧化鋁膜即鈍化膜覆蓋的情況，但由于第二導(dǎo)電膜25dq、25bp的表面因蝕刻エ序而被氟化鋁的高電阻膜覆蓋，所以會(huì)發(fā)生即使第二導(dǎo)電膜25dq、25bp與像素電極29接觸，也會(huì)變得接觸不良的問題。不過，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管基板，在第一蝕刻工序中形成第一接觸孔27a、第二接觸孔27b后，在第二蝕刻工序中，在第一接觸孔27a和第二接觸孔27b的壁部的第一導(dǎo)電膜25dp、25bp與第三導(dǎo)電膜25dr、25br之間形成了空隙部28a、28b,使得第二導(dǎo)電膜25dq、25bq分別離開第一接觸孔27a和第二接觸孔27b，所以第一蝕刻工序中形成的高電阻膜在第二蝕刻工序中被除去。因而，不會(huì)因漏極電極25d的表面存在高電阻膜而導(dǎo)致產(chǎn)生像素電極29與漏極電極25d、上部電極25b的接觸不良，能夠獲得良好接觸。工業(yè)可利用性本發(fā)明對于薄膜晶體管基板和具備該薄膜晶體管基板的液晶顯示裝置以及薄膜晶體管基板是有用的。附圖標(biāo)記說明Cs 輔助電容元件Te 薄膜晶體管10 液晶顯示裝置20 薄膜晶體管基板(TFT基板)21 基板 22a柵極電極22b下部電極23 柵極絕緣膜24a氧化物半導(dǎo)體膜24ac 溝道部24b蝕刻阻擋層25a氧化物半導(dǎo)體膜25b上部電極25d漏極電極25dp、25bp 第一導(dǎo)電膜25dq、25bq 第二導(dǎo)電膜25dr、25br第三導(dǎo)電膜25s源極電極26 層間絕緣膜27a第一接觸孔27b第二接觸孔28a、28b 空隙部29 像素電極30 對置基板40 密封部件50 液晶層
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管基板，其特征在于，包括 基板； 薄膜晶體管，其具有設(shè)置在所述基板上的柵極電極、以覆蓋該柵極電極的方式設(shè)置的柵極絕緣膜、設(shè)置在該柵極絕緣膜的上層且在與所述柵極電極相對的位置具有溝道部的氧化物半導(dǎo)體膜、以及在該氧化物半導(dǎo)體膜上隔著所述溝道部彼此分離設(shè)置的源極電極和漏極電極； 層間絕緣膜，其以覆蓋所述薄膜晶體管的方式設(shè)置在所述柵極絕緣膜的上層，且具有到達(dá)所述漏極電極的第一接觸孔；和 像素電極，其設(shè)置在所述層間絕緣膜上，通過所述第一接觸孔與所述漏極電極電連接， 其中， 所述漏極電極具有由第一導(dǎo)電膜和設(shè)置在該第一導(dǎo)電膜的上層且包括鋁的第二導(dǎo)電膜層疊而成的結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)電膜與所述第一接觸孔分離，由此在兩者之間形成有與該第一接觸孔連通的空隙部， 所述像素電極被設(shè)置成與所述漏極電極中的所述第二導(dǎo)電膜不接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于 還包括輔助電容元件，其具有在所述基板上與所述柵極電極設(shè)置于同一層的下部電極；以覆蓋該柵極電極和該下部電極的方式設(shè)置的所述柵極絕緣膜；設(shè)置在該柵極絕緣膜的上層的與所述下部電極相對的位置且包括氧化物半導(dǎo)體的蝕刻阻擋層；和在該蝕刻阻擋層上與所述漏極電極設(shè)置于同一層的上部電極， 所述輔助電容元件被所述層間絕緣膜覆蓋，該層間絕緣膜還具有到達(dá)所述蝕刻阻擋層和所述上部電極的第二接觸孔， 所述上部電極具有由第一導(dǎo)電膜和設(shè)置在該第一導(dǎo)電膜的上層且包括鋁的第二導(dǎo)電膜層疊而成的結(jié)構(gòu)，所述第二導(dǎo)電膜與所述第二接觸孔分離，由此在兩者之間形成有與該第二接觸孔連通的空隙部， 在所述第二接觸孔的表面，以與所述上部電極電連接而不與該上部電極中的所述第二導(dǎo)電膜接觸的方式設(shè)置有所述像素電極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄膜晶體管基板，其特征在于 所述第一導(dǎo)電膜包含高熔點(diǎn)金屬膜。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于 所述漏極電極具有除了所述第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之外還在該第二導(dǎo)電膜的上層設(shè)置有第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管基板，其特征在于 所述漏極電極具有除了所述第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之外還在該第二導(dǎo)電膜的上層設(shè)置有第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)， 所述上部電極具有除了所述第一導(dǎo)電膜和第二導(dǎo)電膜之外還在該第二導(dǎo)電膜的上層設(shè)置有第三導(dǎo)電膜的結(jié)構(gòu)。
6.一種液晶顯示裝置，其特征在于，包括 權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管基板； 與所述薄膜晶體管基板相對配置的對置基板；和在所述薄膜晶體管基板與所述對置基板之間設(shè)置的液晶層。
7.一種薄膜晶體管基板的制造方法，用于制造權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，包括 形成薄膜晶體管的薄膜晶體管形成工序，其中所述薄膜晶體管具有設(shè)置在所述基板上的柵極電極、以覆蓋該柵極電極的方式設(shè)置的柵極絕緣膜、設(shè)置在該柵極絕緣膜的上層且在與該柵極電極相對的位置具有溝道部的氧化物半導(dǎo)體膜、以及在該氧化物半導(dǎo)體膜上以隔著該溝道部彼此分離的方式層疊設(shè)置有第一導(dǎo)電膜和其上層的第二導(dǎo)電膜的源極電極和漏極電極； 層間絕緣膜形成工序，以將所述薄膜晶體管形成工序中形成的薄膜晶體管覆蓋的方式在所述柵極絕緣膜的上層形成層間絕緣膜；第一蝕刻工序，在所述層間絕緣膜形成工序之后對所述層間絕緣膜進(jìn)行干式蝕刻，形成從所述層間絕緣膜到達(dá)所述漏極電極的第一接觸孔，使得所述第二導(dǎo)電膜露出到表面；第二蝕刻工序，對所述第一蝕刻工序中形成的所述第一接觸孔，使用對鋁的氧化物半導(dǎo)體的選擇比高的蝕刻液進(jìn)行濕式蝕刻，使該第二導(dǎo)電膜與所述第二接觸孔分離，由此在兩者之間形成與該第一接觸孔連通的空隙部；和 像素電極形成工序，在包括所述第二蝕刻工序中設(shè)置了所述空隙部的所述層間絕緣膜的表面和所述第一接觸孔的表面的區(qū)域形成導(dǎo)電膜，以與所述漏極電極電連接而不與該漏極電極中的所述第二導(dǎo)電膜接觸的方式形成像素電極。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于 所述第二蝕刻工序中使用的蝕刻液是氨水。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在薄膜晶體管基板中獲得漏極電極與像素電極間的良好的接觸。漏極電極(25d)具有由第一導(dǎo)電膜(25dp)和設(shè)置在第一導(dǎo)電膜(25dp)的上層且包含鋁的第二導(dǎo)電膜(25dq)層疊而成的結(jié)構(gòu)，第二導(dǎo)電膜(25dq)與第一接觸孔(27a)分離，由此在兩者之間形成與第一接觸孔(27a)連通的空隙部(28a)，像素電極(29)被設(shè)置成與漏極電極(25d)中的第二導(dǎo)電膜(25dq)不接觸。
文檔編號H01L21/336GK103053027SQ201180037969
公開日2013年4月17日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者美崎克紀(jì) 申請人:夏普株式會(huì)社