显示装置及其制造方法

专利名称：显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及例如液晶显示装置等显示装置及其制造方法。
背景技术：
近年来，例如液晶显示装置等有源矩阵型显示装置，其需求极高，使用于所谓液晶电视、便携电话机等广泛领域。另外，伴随于此，显示的高质量化在市场中被强烈要求。列举液晶显示装置为例说明现有的显示装置。液晶显示装置一般具有按每多个像素设置有多个TFT (薄膜晶体管)的TFT基板；与它相对的相对基板；以及在TFT基板和相对基板之间封入的液晶层。

TFT基板是在例如玻璃基板上形成多个TFT，各TFT被作为保护膜的钝化膜(以下，称为PAS膜)覆盖。而且，在该PAS膜的表面形成有平坦化膜。并且，在平坦化膜的表面形成有包括ITO (Indium Tin Oxide :铟锡氧化物)等的像素电极。在PAS膜中形成有用于使上述TFT和像素电极导通的接触孔。以往已知，为了通过光刻在上述PAS膜中形成接触孔，而使上述平坦化膜包括感光性有机绝缘膜，将该有机绝缘膜用作抗蚀剂(例如，参照专利文献I等)。由此，用于形成上述接触孔的抗蚀剂作为平坦化膜发挥功能，所以能省去抗蚀剂的除去工序，减少工序数。此外，近年来，随着液晶显示装置的大型化和显示的高清晰化，要求用低电阻金属材料形成配线。铝膜或者以铝为主体的铝合金膜由于比较廉价、成膜性优异而作为低电阻金属配线材料受到关注。另一方面，也要求减少液晶显示装置的制造成本。在专利文献2中，公开了如下结构使用铝合金膜作为漏极引出电极的构成材料，并且在包括覆盖该漏极引出电极的氮化硅膜的层间绝缘膜中形成接触孔。并且，上述接触孔跨越漏极引出电极存在的区域和不存在的区域而形成。由此，在从层间绝缘膜上跨越接触孔内的漏极引出电极形成了像素电极的情况下，在未形成漏极引出电极的区域中不产生像素电极的断线，因此能使像素电极和漏极引出电极可靠地连接。现有技术文献_9] 专利文献专利文献I :特开2001-272698号公报专利文献2 :特开2000-199917号公报

发明内容
发明要解决的问题在此，参照图25 图37来说明本发明的关联技术。图32是将本发明的关联技术的TFT基板一部分放大示出的截面图。图25 图31是示出图32的TFT基板的制造工序的截面图。图37是用于说明TFT基板的制造工序的表。在上述专利文献2中，形成接触孔的层间绝缘膜是I层氮化硅膜，而在该关联技术中，该层间绝缘膜包括PAS膜和有机绝缘膜的2层。
如图32所示，TFT基板100具有形成于玻璃基板101上的TFT部102、接触孔部103以及端子部104。TFT部102具有形成于玻璃基板101上的栅极电极105 ;覆盖栅极电极105的栅极绝缘膜106 ;形成于栅极绝缘膜106的半导体层107 ;以及形成于半导体层107的表面的漏极引出电极108和源极引出电极109。漏极引出电极108和源极引出电极109分别包括下层侧的钛膜111和上层侧的铝膜112。半导体层107、漏极引出电极108以及源极引出电极109被PAS膜113覆盖。而且，在PAS膜113的表面层叠有感光性有机绝缘膜114。有机绝缘膜114的表面被平坦化，在其表面形成有包括ITO的像素电极115。另外，接触孔部103具有形成于玻璃基板101上的辅助电容配线116 ;覆盖辅助电容配线116的上述栅极绝缘膜106 ;形成于栅极绝缘膜106的表面的半导体层117 ;以及覆盖该半导体层117的一部分的漏极引出电极108。漏极引出电极108与上述TFT部102的漏极引出电极108相连。
在辅助电容配线116上形成有覆盖漏极弓I出电极108和源极弓I出电极109的PAS膜113和有机绝缘膜114，并且形成有贯通这些PAS膜113和有机绝缘膜114的接触孔118。在接触孔118的内侧表面形成有与漏极引出电极108电连接的像素电极115。另外，端子部104具有形成于玻璃基板101上的下部端子层120 ;覆盖下部端子层120的上述栅极绝缘膜106 ;形成于栅极绝缘膜106表面的半导体层121 ;以及以覆盖半导体层121的方式形成的钛膜111。在下部端子层120上形成有贯通这些钛膜111、半导体层121以及栅极绝缘膜106的接触孔122。在钛膜111的表面形成有通过接触孔122与下部端子层120连接的上部端子层123。上部端子层123由ITO形成。接着，说明上述TFT基板100的制造方法。首先，如图25所不,对已在玻璃基板101表面形成的金属膜进行光刻和蚀刻，由此形成栅极电极105、辅助电容配线116以及下部端子层120。接着，如图26所示，在形成覆盖上述栅极电极105、辅助电容配线116以及下部端子层120的栅极绝缘膜106后，在该栅极绝缘膜106的表面形成半导体材料层。然后，通过对该半导体材料层进行光刻和蚀刻，将半导体层107、117、121形成为岛状。接着，如图27所示，在下部端子层120的上方通过光刻和蚀刻形成贯通半导体层121和栅极绝缘膜106的接触孔122。接着，如图28所示，按顺序形成钛材料层和铝合金材料层，然后对其进行光刻和蚀刻，从而在TFT部102的形成区域形成漏极引出电极108和源极引出电极109，另一方面，在接触孔部103的形成区域和端子部104的形成区域分别将包括钛膜111和铝膜112的层叠体形成为岛状。这时，在接触孔部103的形成区域中，使半导体层117的一部分从上述层叠体露出。接着，如图29所示，以覆盖上述漏极引出电极108等的方式形成包括氮化硅的PAS膜113。而且，在该PAS膜113的表面涂敷而形成有机绝缘膜114。其后，对有机绝缘膜114进行光刻，由此在接触孔部103的形成区域中的半导体层117上方形成接触孔118，并且从端子部104的形成区域将有机绝缘膜114除去。接着，如图30所示，蚀刻而除去从有机绝缘膜114露出的PAS膜113。接着，如图31所示，蚀刻而除去从有机绝缘膜114露出的铝膜112。其后，如图32所示，通过对已在有机绝缘膜114的表面和端子部104的形成区域形成的ITO膜进行光刻和蚀刻，形成像素电极115和上部端子层123。如此，制造TFT基板100。在此，参照图33 图36来说明图31的蚀刻工序。图33是示意性地示出图31的接触孔部103的俯视图。图34是图33的XXXIV-XXXIV线截面图。图35是图33的XXXV-XXXV线截面图。图36是图33的XXXVI-XXXVI线截面图。由于作为低电阻金属材料的铝膜或者以铝为主体的铝合金膜不能够与作为像素电极115的透明导电膜(ITO)可靠地接触，因此在该图31的蚀刻工序中，需要将面向接触孔118内的漏极引出电极108的低电阻金属膜(铝膜112)通过湿式蚀刻除去。但是，湿式蚀刻是各向同性蚀刻，因此如图34和图36所示，铝膜112以潜入层间绝缘膜(PAS膜113)下侧的方式被进行侧蚀刻(过蚀刻)而形成台阶130。并且，在这样的台阶130中，有在像素电极115中容易产生断线部131的问题。对此，在上述TFT基板100中，上述接触孔118跨越漏极引出电极108存在的区域和不存在的区域而形成，因此如图34的左侧部分和图35所示，在未形成漏极引出电极108的区域中像素电极115不产生断线。其结果是，能使像素电极115和漏极引出电极108可·靠地连接。如此，根据上述制造方法，如图37所示，进行6次光刻、5次成膜工序、7次蚀刻工序以及5次剥离工序。然而，在上述TFT基板100中，为了连接像素电极115和漏极弓I出电极108，在接触孔118内，不仅是必须配置漏极弓I出电极108的形成区域，还必须配置未形成漏极弓I出电极108的区域，接触孔118的内径只能变得比较大。形成接触孔118的区域由于显示特性会降低而需要利用辅助电容配线116来进行遮光，而当如上所述接触孔变大时，则有招致像素的开口率降低的问题。本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，将具有低电阻金属膜的电极部和像素电极可靠地连接并且谋求开口率的提高。用于解决问题的方案为了达成上述的目的，本发明的显示装置的制造方法以制造显示装置的方法为对象，该显示装置具备第I基板，其形成有多个开关元件和与该开关元件分别电连接的多个电极部；和第2基板，其与该第I基板相对配置，上述电极部具有第I导电膜；和第2导电膜，其与该第I导电膜层叠且包括电阻比第I导电膜的电阻低的低电阻金属膜。并且，上述显示装置的制造方法具有在构成上述第I基板的基板上形成按顺序层叠上述第I导电膜和上述第2导电膜而成的层叠体的工序；将上述第2导电膜的一部分除去而形成上述第I导电膜不与上述第2导电膜重叠的接触区域，由此从上述层叠体形成电极部的工序；在形成了上述电极部的上述基板上以覆盖上述电极部的方式形成包括感光性材料的平坦化膜，在上述接触区域的内侧位置形成贯通上述平坦化膜的接触孔的工序；以及以覆盖在上述接触孔的内侧从上述平坦化膜露出的上述第I导电膜的方式，在上述平坦化膜的表面形成像素电极的工序。另外，本发明的显示装置以以下显示装置为对象，该显示装置具备 第I基板，其形成有多个开关元件和与该开关元件分别电连接的多个电极部；和第2基板，其与该第I基板相对配置，上述电极部具有 第I导电膜；和第2导电膜，其与该第I导电膜层叠且包括电阻比第I导电膜的电阻低的低电阻金属膜。
并且，上述电极部具有上述第I导电膜不与上述第2导电膜重叠的接触区域，在上述第I基板上形成有覆盖上述电极部并且包括感光性材料的平坦化膜，在上述接触区域的内侧位置形成有贯通上述平坦化膜的接触孔，在上述平坦化膜的表面，以覆盖在上述接触孔的内侧从上述平坦化膜露出的上述第I导电膜的方式形成有像素电极，上述接触孔的内周面无台阶地流畅地形成。-作用-通过本发明的制造方法制造的显示装置具备第I基板和与第I基板相对配置的第2基板。在第I基板上形成有多个开关元件和与该开关元件分别连接的多个电极部。电极部具有第I导电膜；和第2导电膜；其与该第I导电膜层叠且包括电阻比第I导电膜的电阻低的低电阻金属膜。第I导电膜能够应用例如钛，第2导电膜能够应用例如铝膜或者以铝为主体的铝合金膜。在制造上述显示装置的情况下，首先，在构成第I基板的基板上，形成按顺序层叠有第I导电膜和第2导电膜的层叠体。接着，将第2导电膜的一部分除去而形成第I导电 膜不与第2导电膜重叠的接触区域，由此从层叠体形成电极部。 接着，在形成了电极部的基板上以覆盖电极部的方式形成包括感光性材料的平坦化膜，在接触区域的内侧位置形成贯通平坦化膜的接触孔。接着，以覆盖在接触孔的内侧从平坦化膜露出的第I导电膜的方式在平坦化膜的表面形成像素电极。由此，像素电极在接触区域的内侧与电极部的第I导电膜直接电连接。因此，为了将像素电极和电极部电连接，不需要如以往那样以从电极部的形成区域跨越未形成电极部的区域的较宽面积来形成接触孔，从而能缩小接触孔的形成区域，使开口率提高。发明效果根据本发明，电极部具有包括低电阻金属膜的第2导电膜，因此能够使该电极部的配线电阻降低，而且，能够将像素电极以接触区域的内侧与电极部的第I导电膜直接电连接，因此能够将该电极部和像素电极可靠地连接并且谋求开口率的提高。


图I是将本实施方式I的液晶显示装置的一部分放大示出的俯视图。图2是包含图I的II-II线截面的截面图。图3是示出在本实施方式I的制造工序中形成于绝缘性基板的栅极电极等的截面图。图4是示出在本实施方式I的制造工序中形成于栅极绝缘膜的半导体层的截面图。图5是示出在本实施方式I的制造工序中形成于栅极绝缘膜上的第I层叠体和第2层叠体的截面图。图6是示出在本实施方式I的制造工序中形成了开口部的抗蚀剂的掩模图案的截面图。图7是示出在本实施方式I的制造工序中形成了开口部的PAS膜12的截面图。图8是示出在本实施方式I的制造工序中将铝合金膜的一部分除去而形成的漏极电极的截面图。
图9是示出在本实施方式I的制造工序中除去了抗蚀剂的掩模图案的基板的截面图。图10是示出在本实施方式I的制造工序中形成了接触孔的平坦化膜的截面图。图11是示出液晶显示装置的概要结构的截面图。图12是用于说明本实施方式I的TFT基板的制造工序的表。图13是示出本实施方式2的TFT基板的结构的截面图。图14是示出在本实施方式2的制造工序中为了进行半蚀刻而形成的抗蚀剂的截面图。
图15是示出在本实施方式2的制造工序中厚度变薄了的抗蚀剂的截面图。图16是示出在本实施方式2的制造工序中被进行了半蚀刻的第I层叠体等的截面图。图17是示出在本实施方式2的制造工序中形成了开口部的抗蚀剂的掩模图案的截面图。图18是示出在本实施方式2的制造工序中形成了接触孔的平坦化膜的截面图。图19是示出在本实施方式2的制造工序中形成了开口部的PAS膜的截面图。图20是用于说明本实施方式2的TFT基板的制造工序的表。图21是示出在本实施方式3的制造工序中为了进行半蚀刻而形成的抗蚀剂的截面图。图22是示出在本实施方式3的制造工序中厚度变薄了的抗蚀剂的截面图。图23是示出在本实施方式3的制造工序中被进行了半蚀刻的第I层叠体等的截面图。图24是用于说明本实施方式3的TFT基板的制造工序的表。图25是示出在本发明的关联技术的制造工序中形成于绝缘性基板的栅极电极等的截面图。图26是示出在本发明的关联技术的制造工序中形成于栅极绝缘膜的半导体层的截面图。图27是示出在本发明的关联技术的制造工序中形成于栅极绝缘膜的接触孔的截面图。图28是示出在本发明的关联技术的制造工序中形成于栅极绝缘膜上的漏极引出电极和源极弓I出电极的截面图。图29是示出在本发明的关联技术的制造工序中形成了接触孔的有机绝缘膜的截面图。图30是示出在本发明的关联技术的制造工序中除去了从有机绝缘膜露出的PAS膜的状态的截面图。图31是示出在本发明的关联技术的制造工序中除去了从有机绝缘膜露出的铝合金膜的状态的截面图。图32是将本发明的关联技术的TFT基板的一部分放大示出的截面图。图33是示意性地示出图31的接触孔部的俯视图。图34是图33的XXXIV-XXXIV线截面图。
图35是图33的XXXV-XXXV线截面图。图36是图33的XXXVI-XXXVI线截面图。图37是用于说明本发明的关联技术的TFT基板的制造工序的表。
具体实施例方式以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。此外，本发明不限于以下的实施方式。《发明的实施方式I》图I 图12示出本发明的实施方式I。
图I是将本实施方式I的液晶显示装置S的一部分放大示出的俯视图。图2是包含图I的II-II线截面的截面图。图3 图10是示出液晶显示装置S的制造工序的截面图。图11是示出本实施方式I的液晶显示装置S的概要构成的截面图。图12是用于说明本实施方式I的TFT基板的制造工序的表。在本实施方式I中，列举液晶显示装置S作为显示装置的例子进行说明。
如图11所示，液晶显示装置S具有TFT基板31，其是第I基板，是有源矩阵基板；相对基板32，其作为与TFT基板31相对配置的第2基板；以及液晶层33，其设置于TFT基板31和相对基板32之间。另外，液晶显示装置S具有显示区域(未图示)和设置于其周围的边框状非显示区域(未图示)。在显示区域中形成有矩阵状配置的多个像素(未图示)。在相对基板32上形成有各自省略图示的彩色滤光片和共用电极等。另外，液晶层33被设置于上述TFT基板31和相对基板32之间的密封部件34密封。TFT基板31具有构成该TFT基板31的玻璃基板等透明的绝缘性基板I。在绝缘性基板I上，如图I所示，形成有相互平行地延伸的多个源极配线9和与它们正交地延伸的多个栅极配线2。即，包括栅极配线2和源极配线9的配线群作为整体形成为格子状。例如，在该格子状的区域中形成有上述像素。在各像素中形成有作为开关元件的TFT(Thin-FilmTransistor :薄膜晶体管)11和与它连接的像素电极14。另外，TFTll与上述栅极配线2和源极配线9连接。另外，栅极配线2在形成TFTll的区域中具有栅极电极2b。而且，在相邻的栅极配线2彼此之间形成有辅助电容配线4。在辅助电容配线4的端部形成有辅助电容信号输入端子4a。另外，如图2所示，TFT基板31具有形成了上述TFTll的TFT部51 ;形成了接触孔15的接触孔部52 ;以及输入栅极信号等的端子部53。(TFT 部 51)TFT部51具有形成于绝缘性基板I上的栅极电极2b ;覆盖栅极电极2b的栅极绝缘膜7 ;形成于栅极绝缘膜7的TFT部岛状半导体层8 ；以及形成于TFT部岛状半导体层8的表面的漏极电极10和源极电极9b。栅极绝缘膜7包括例如SiNx (氮化硅)。对于TFT部岛状半导体层8，省略详细图示，但其具有包括本征非晶硅的ia-Si膜和与该ia-Si膜层叠的作为欧姆接触层的n+a_Si膜，作为整体形成为例如130nm程度的厚度。漏极电极10和源极电极9b分别构成与TFTll电连接的电极部，并且包括钛膜17，其作为第I导电膜；和铝膜18，其作为层叠于该钛膜17的表面且包括电阻比钛膜17的电阻低的低电阻金属膜的第2导电膜。钛膜17的厚度是例如30nm程度，铝膜18的厚度是例如IOOnm程度。此外，第2导电膜18也能包括铝膜以外的以铝为主体的上述铝合金膜。另外，第2导电膜18作为电阻比构成第I导电膜17的金属材料的电阻小的金属材料，也能应用例如Cu、Al、Ti、W、Ta、Hf、Au、Ag、Pt、Ir、Ru、TiN、WN、IrO2 以及 RuO2 等。如图I所示，源极电极9b作为形成于栅极绝缘膜7上的源极配线9的一部分而形成。在源极配线9的端部形成有源极信号输入端子9c。漏极电极10从TFT部51跨越接触孔部52而形成。TFT部岛状半导体层8、漏极电极10以及源极电极9b被作为保护膜的钝化膜(以下，称为PAS膜。)12覆盖。PAS膜12包括例如SiNx等无机膜。PAS膜12的表面反映上述源极电极9b和漏极电极10等的形状，形成为凹凸状。 而且，在PAS膜12的表面层叠有作为包括感光性材料的有机绝缘膜的平坦化膜21。平坦化膜21包括例如包含感光剂的丙烯酸树脂。平坦化膜21的表面被平坦化，在该表面形成有包括例如ITO等透明导电膜的像素电极14。(接触孔部52)接触孔部52具有形成于绝缘性基板I上的辅助电容电极4b ;覆盖辅助电容电极4b的上述栅极绝缘膜7 ;形成于栅极绝缘膜7的表面的孔部岛状半导体层20 ;以及覆盖该孔部岛状半导体层20的上述漏极电极10。孔部岛状半导体层20以与上述TFT部岛状半导体层8相同的材料形成为相同厚度。漏极电极10与上述TFT部102的漏极电极10形成为一体。另外，漏极电极10在与辅助电容电极4b相对的区域中具有钛膜17不与铝膜18重叠的接触区域28。换言之，接触区域28作为未被铝膜18覆盖的钛膜17上的区域而形成。在辅助电容电极4b上形成有直接覆盖漏极电极10的一部分的上述PAS膜12JAS膜12具有形成于与接触区域28相同的区域的开口部29。即，本实施方式的开口部29在俯视时具有与接触区域28相同的形状。在TFT基板31上形成有与PAS膜12层叠而覆盖漏极电极10的上述平坦化膜21。在上述接触区域28的内侧位置形成有贯通平坦化膜21的接触孔15。接触孔15形成于接触区域28和PAS膜12的开口部29的内侧位置。并且，接触孔15的内周面无台阶地流畅地形成。并且，在平坦化膜21的表面，以覆盖在接触孔15的内侧从该平坦化膜21露出的钛膜17的方式形成有像素电极14。S卩，漏极电极10以该接触区域28的钛膜17与像素电极14直接连接。如此，用于将向像素电极14施加的电压维持为大致固定的辅助电容30包括相互相对的辅助电容电极4b和漏极电极10。另外，辅助电容电极4b也成为对形成了接触孔15的区域进行遮光的遮光膜。(端子部53)端子部53具有形成于绝缘性基板I上的下部端子层2a ;覆盖下部端子层2a的上述栅极绝缘膜7 ;形成于栅极绝缘膜7的表面的端子部岛状半导体层40 ;以及以覆盖端子部岛状半导体层40的方式形成的钛膜17。下部端子层2a形成于上述栅极配线2的端部。端子部岛状半导体层40以与上述TFT部岛状半导体层8相同的材料形成为相同厚度。另外，钛膜17以与构成上述漏极电极10的钛膜17相同的工序形成。在下部端子层2a上形成有贯通这些钛膜17、端子部岛状半导体层40以及栅极绝缘膜7的接触孔41。在钛膜17的表面形成有通过接触孔41与下部端子层2a连接的上部端子层42。即，上部端子层42在接触孔41的内部与下部端子层2a连接。上部端子层42由与上述像素电极14相同的ITO形成。_制造方法_接着，参照图2 图10和图12来说明上述液晶显示装置S的制造方法。(栅极配线等的形成工序) 首先，如图3所示，在已清洗的玻璃基板等绝缘性基板I上通过溅射法等形成钛膜和铝合金膜等金属薄膜。接着，在该金属薄膜上，通过例如光刻法，经过抗蚀剂涂敷工序、曝光工序以及显影工序形成抗蚀剂图案，然后进行干式蚀刻或者湿式蚀刻。由此，将栅极电极2b、栅极配线2、下部端子层2a、辅助电容电极4b、辅助电容配线4、辅助电容信号输入端子4a形成于绝缘性基板I上。接着，如图4所示，通过P-CVD法，使用SiH4、NH3、N2气体，将包括SiNx的栅极绝缘膜7形成于绝缘性基板I上的整个面。接着，在栅极绝缘膜7的表面通过P-CVD法形成作为本征非晶硅的ia-Si膜和作为欧姆接触层的掺杂了磷⑵的n+a-Si膜。这时，在ia_Si膜中使用SiH4或者H2作为原料气体。另一方面，在n+a-Si膜中使用将PH3气体混合了 O. 5%的SiH4、H2气体。将如上所述形成的ia-Si膜和n+a-Si膜通过光刻法和蚀刻以隔着栅极绝缘膜7与栅极电极2b重叠的方式形成TFT部岛状半导体层8。与此同时，在辅助电容电极4b上形成孔部岛状半导体层20，并且在下部端子层2a上形成端子部岛状半导体层40。这时，端子部岛状半导体层40未形成于在后工序中形成接触孔41的区域，而露出栅极绝缘膜7。(层叠体形成工序)接着，通过溅射法等将钛膜17和铝膜18按顺序形成于基板整个面。其后，如图5所示，从该钛膜17和铝膜18的层叠膜，通过光刻法和蚀刻形成源极电极％、源极配线9以及源极信号输入端子9c ;之后成为漏极电极10的第I层叠体50 ;以及之后构成形成端子部53的第2层叠体54。第I层叠体50的一端侧与TFT部岛状半导体层8重叠，另一方面，另一端侧与孔部岛状半导体层20重叠。另外，第2层叠体54与端子部岛状半导体层40重叠，与端子部岛状半导体层40同样，未形成于在后工序中形成接触孔41的区域，而露出栅极绝缘膜7。(开口部形成工序)接着，如图6所示，形成作为覆盖上述源极电极％、第I层叠体50以及第2层叠体54的保护膜的PAS膜12。即，通过P-CVD法，使用SiH4、NH3、N2气体，将包括SiNx的PAS膜12形成于基板上的整个面。PAS膜12的表面反映上述源极电极9b和第I层叠体50等的台阶状表面，形成为凹凸状。此外，PAS膜12也能够应用SiNx以外的例如SiO2等其它无机膜。
然后，在PAS膜12的表面通过光刻法形成包括抗蚀剂的掩模图案56。掩模图案56具有形成于第I层叠体50的上方位置的开口部57。另外，从掩模图案56露出形成端子部53的区域。如此，通过对在开口部57中从掩模图案56露出的PAS膜12进行干式蚀刻，如图7所示，在PAS膜12中以从该PAS膜12露出第I层叠体50的铝膜18的一部分的方式形成开口部29。这时的干式蚀刻以RIE (反应性离子蚀刻)模式使用CF4和O2的混合气体来进行。另外，与上述开口部29的形成同时，将在下部端子层2a的上方覆盖铝膜18和栅极绝缘膜7的PAS膜12除去。而且，通过进行蚀刻，将在下部端子层2a的上方从铝膜18露出的栅极绝缘膜7除去，在该栅极绝缘膜7中形成接触孔41。这时，第I层叠体50和第2层叠体54的各铝膜18作为蚀刻阻挡物发挥功能，因此能够利用I个掩模将上述PAS膜12的开口部29和上述接触孔41两者同时形成。(电极部形成工序) 接着，如图8所示，将在PAS膜12的开口部29中从掩模图案56露出的铝膜18的一部分通过湿式蚀刻除去，使钛膜17从该铝膜18露出。如此，形成钛膜17不与铝膜18重叠的接触区域28，从第I层叠体50形成作为电极部的漏极电极10。另外，也同时对从掩模图案56露出的第2层叠体54的铝膜18进行蚀刻，除去该铝膜18，如图8所示使钛膜17露出。这时，接触区域28的侧方的铝膜18以潜入PAS膜12的下侧的方式被进行侧蚀刻(过蚀刻)而形成台阶(省略图示)。(接触孔形成工序)接着，如图9所示，将上述掩模图案56的抗蚀剂剥离而从绝缘性基板I上除去。其后，在绝缘性基板I上以覆盖漏极电极10等的方式形成包括作为感光性材料的有机绝缘膜(丙烯酸系树脂)的平坦化膜21。平坦化膜21是以覆盖形成了上述开口部29的PAS膜12的方式通过旋涂法等涂敷而形成。其后，如图10所示，在PAS膜12的开口部29的内侧位置(即，在接触区域28的内侧位置)，通过光刻法形成贯通平坦化膜21的接触孔15。由此，在接触孔15内露出接触区域28的钛膜17，另一方面，漏极电极10的铝膜18的内侧侧面被平坦化膜21覆盖。SP，铝膜18被过蚀刻而形成的台阶被平坦化膜21覆盖。(像素电极形成工序)接着，如图2所示，以覆盖在接触孔15的内侧从平坦化膜21露出的钛膜17的方式在平坦化膜21的表面形成像素电极14。即，将包括ITO等的透明导电膜通过溅射法等形成于基板整体。然后，通过光刻法和蚀刻将它图案化为规定形状，由此形成与漏极电极10的钛膜17直接连接的像素电极14。此外，构成像素电极14的导电膜不一定限于ΙΤ0，例如，也可以通过使用Al、Ag等的非透光性导电性膜，来作为反射型显示电极。如此，如图12所示，在本实施方式I中，进行6次光刻、5次成膜工序、6次蚀刻工序以及5次剥离工序。其后，虽未图示，但以覆盖上述像素电极14的方式形成取向膜，制造TFT基板31。另一方面，在其它绝缘性基板上形成相对电极、彩色滤光片等来制造相对基板32。并且，将上述TFT基板31和相对基板32隔着液晶层33和密封部件34贴合，由此制造液晶显示装置S。-实施方式I的效果_因此，根据该实施方式1，漏极电极10具有包括低电阻金属膜的铝膜18，从而能够使该漏极电极10等的配线电阻降低。而且，在形成具有接触区域28的漏极电极10后，形成平坦化膜21，因此能够将贯通平坦化膜21的接触孔15的内周面无台阶地流畅地形成。因此，能够将接触孔15形成于接触区域28的内侧位置，并且防止像素电极14在接触孔15的内周面的断线，将像素电极14和漏极电极10可靠地电连接。而且，为了将像素电极14和漏极电极10电连接，不需要如以往那样以从漏极电极10的形成区域跨越未形成漏极电极10的区域的较宽面积来形成接触孔，因此能够将显示特性会降低的接触孔15的形成区域大幅缩小为现有的1/2程度。其结果是，也能缩小对接触孔15进行遮光的遮光膜的面积，能够使液晶显示装置S的开口率大幅提高。 《发明的实施方式2》图13 图20示出本发明的实施方式2。图13是示出本实施方式2的TFT基板31的结构的截面图。图14 图19是示出液晶显示装置S的制造工序的截面图。图20是用于说明本实施方式2的TFT基板的制造工序的表。此外，在以后的各实施方式中，对于与图I 图11相同的部分附上相同的附图标记，省略其详细说明。本实施方式2的液晶显示装置S与上述实施方式I的TFT基板31相比，接触孔部52的结构不同。即，在上述实施方式I的TFT基板31中，PAS膜12的开口部29配置在比接触孔15的内周面靠外侧，而在本实施方式2中，上述开口部29构成接触孔15的内周面的一部分。另外，在本实施方式2中，PAS膜12的开口部29形成为在俯视时比接触区域28小。并且，本实施方式2的PAS膜12的开口部29不是如上述实施方式I那样在铝膜18上形成，而是在钛膜17上形成。_制造方法_接着，参照图13 图20来说明上述液晶显示装置S的制造方法。(栅极配线等的形成工序)首先，与上述实施方式I同样，将栅极电极2b、栅极配线2、下部端子层2a、辅助电容电极4b、辅助电容配线4、辅助电容信号输入端子4a形成于绝缘性基板I上。然后，将包括SiNx的栅极绝缘膜7形成于绝缘性基板I上的整个面。接着，在栅极绝缘膜7的表面形成TFT部岛状半导体层8、孔部岛状半导体层20以及端子部岛状半导体层40。(层叠体形成工序)接着，通过溅射法等将钛膜17和铝膜18按顺序形成于基板整个面，然后，如图14所示，从该钛膜17和铝膜18的层叠膜，通过光刻法和蚀刻形成源极电极％、源极配线9以及源极信号输入端子9c ;之后成为漏极电极10的第I层叠体50 ;以及之后构成端子部53的第2层叠体54。与端子部岛状半导体层40同样，第2层叠体54未形成于在后工序中形成接触孔41的区域，而露出栅极绝缘膜7。(电极部形成工序)
接着，通过对涂敷于基板整体的抗蚀剂进行半蚀刻，如图14所示，将厚度不同的抗蚀剂图案61形成于上述第I层叠体50和第2层叠体54上。栅极电极2b上的抗蚀剂图案61的厚度比较厚。另外，辅助电容电极4b上的抗蚀剂图案61在图14中左侧部分比右侧部分厚。另外，下部端子层4a上的抗蚀剂图案61与上述栅极电极2b上的抗蚀剂图案61同等程度地较厚形成。然后，如图15和图16所示，重复进行对上述抗蚀剂图案61的灰化处理和对第I层叠体50和第2层叠体54的蚀刻，由此蚀刻而除去辅助电容电极4b上的第I层叠体50的铝膜18的一部分(从抗蚀剂图案61露出的部分)。其后，剥离而除去抗蚀剂图案61。并且，在辅助电容电极4b上的漏极电极10中形成钛膜17不与铝膜18重叠的接触区域28。接着，如图17所示，在栅极绝缘膜7的表面以覆盖上述漏极部10的方式通过光刻法形成包括抗蚀剂的掩模图案56。掩模图案56具有形成于栅极电极2b的上方位置的开口部57。接着，对从该掩模图案56露出的栅极电极2b上的第I层叠体50进行蚀刻，除去该 铝膜18和钛膜17。如此，形成源极电极9b和漏极电极10。(接触孔形成工序)接着，与上述实施方式I同样地通过P-CVD法形成作为覆盖上述源极电极％、漏极电极10以及下部端子层2a的保护膜的PAS膜12。然后，在PAS膜12上通过旋涂法等涂敷而形成包括作为感光性材料的有机绝缘膜的平坦化膜21。其后，如图18所示，通过光刻法，将贯通平坦化膜21的接触孔15形成于接触区域28的内侧位置。由此，在接触孔15内露出PAS膜12。另外，从平坦化膜21露出形成端子部53的区域。(开口部形成工序)然后，对在接触孔15内露出的PAS膜12进行干式蚀刻。由此，如图19所示，在PAS膜12中以从该PAS膜12露出漏极电极10的钛膜17的一部分的方式形成开口部29。这时的干式蚀刻以RIE(反应性离子蚀刻)模式使用CF4和O2的混合气体来进行。另外，与上述开口部29的形成同时，将在下部端子层2a的上方覆盖铝膜18和栅极绝缘膜7的PAS膜12除去。而且，通过进行蚀刻，将在下部端子层2a的上方从铝膜18露出的栅极绝缘膜7除去，在该栅极绝缘膜7中形成接触孔41。这时，漏极电极10的钛膜17和下部端子层2a上的钛膜17作为蚀刻阻挡物发挥功能，因此能够利用I个掩模将上述PAS膜12的开口部29和上述接触孔41两者同时形成。(像素电极形成工序)接着，如图13所示，以覆盖在接触孔15的内侧从平坦化膜21露出的钛膜17的方式在平坦化膜21的表面形成像素电极14。即，将包括ITO等的透明导电膜通过溅射法等形成于基板整体。然后，通过光刻法和蚀刻将它图案化为规定形状，由此形成与漏极电极10的钛膜17直接连接的像素电极14。如此，如图20所示，在本实施方式2中，进行5次光刻、5次成膜工序、6次蚀刻工序以及4次剥离工序。其后，将进一步形成取向膜而制造的TFT基板31和在其它绝缘性基板上形成相对电极、彩色滤光片等而制造的相对基板32隔着液晶层33和密封部件34贴合，由此制造液晶显示装置S。-实施方式2的效果-
因此，根据该实施方式2，与上述实施方式I同样，能够使漏极电极10等的配线电阻降低，在形成具有接触区域28的漏极电极10后，形成平坦化膜21，因此能够以平坦化膜21的内周面和PAS膜12的开口部29的内周面构成连续的流畅表面的方式形成接触孔15。另外，辅助电容电极4b上的漏极电极10中的铝膜18的内侧侧面被PAS膜12覆盖，因此能够使接触孔15的内周面不产生台阶。因此，能够将接触孔15形成于接触区域28的内侧位置，并且防止像素电极14在接触孔15的内周面的断线，将像素电极14和漏极电极10可靠地电连接。而且，能够将显示特性会降低的接触孔15的形成区域大幅缩小，因此也能缩小对接触孔15进行遮光的遮光膜的面积，能够使液晶显示装置S的开口率大幅提高。并且，在通过半蚀刻预先形成漏极电极10后，形成PAS膜12的开口部29，因此能够减少掩模个数，使制造成本降低。《发明的实施方式3》 图21 图24示出本发明的实施方式3。图21 图23是示出液晶显示装置S的制造工序的截面图。图24是用于说明本实施方式3的TFT基板的制造工序的表。本实施方式3是在上述实施方式I的制造方法中对第I层叠体50等进行了半蚀刻的实施方式。S卩，在层叠体形成工序中，首先，通过溅射法等将钛膜17和铝膜18按顺序形成于基板整个面，然后，如图21所示，从该钛膜17和铝膜18的层叠膜，通过光刻法和蚀刻形成源极电极％、源极配线9以及源极信号输入端子9c ;之后成为漏极电极10的第I层叠体50 ；以及之后构成端子部53的第2层叠体54。与端子部岛状半导体层40同样，第2层叠体54未形成于在后工序中形成接触孔41的区域，而露出栅极绝缘膜7。接着，通过对涂敷于基板整体的抗蚀剂进行半蚀刻，如图21所示，将厚度不同的抗蚀剂图案61形成于上述第I层叠体50和第2层叠体54上。栅极电极2b上的抗蚀剂图案61的中央部分比较薄。另外，辅助电容电极4b上的抗蚀剂图案61整体比较厚。另外，下部端子层4a上的抗蚀剂图案61与上述栅极电极2b上的抗蚀剂图案61同等程度地较厚形成。然后，如图22和图23所示，重复进行对上述抗蚀剂图案61的灰化处理和对第I层叠体50和第2层叠体54的蚀刻，由此蚀刻而除去栅极电极2b上的第I层叠体50的铝膜18和钛膜17的一部分(从抗蚀剂图案61露出的部分)。其后，剥离而除去抗蚀剂图案61。其后，与上述实施方式I同样，依次进行图6以后的开口部形成工序、电极部形成工序、接触孔形成工序、像素电极形成工序。如此，如图24所示，在本实施方式3中，与上述实施方式2相同，进行5次光刻、5次成膜工序、6次蚀刻工序以及4次剥离工序。因此，根据本实施方式3，能够取得与上述实施方式I同样的效果，并且减少掩模个数。《其它实施方式》在上述实施方式中，列举液晶显示装置为例进行了说明，但本发明不限于此，对于具有TFT、其它开关元件的有机EL显示装置等其它显示装置能够广泛应用。另外，本发明不限于上述实施方式I 3，本发明包含适当组合了这些实施方式I 3的构成。工业h的可利用件如上所述，本发明对例如液晶显示装置等显示装置及其制造方法是有用的。附图标记说明
S液晶显示装置
I绝缘性基板
7栅极绝缘膜
8TFT部岛状半导体层 9b 源极电极
10 漏极电极(电极部)
IITFT (开关元件)
12 PAS膜(保护膜)
14像素电极
15接触孔
17钛膜(第I导电膜)
18铝合金膜(第2导电膜)
21平坦化膜
28接触区域
29开口部
31TFT基板(第I基板)
32相对基板(第2基板)
33液晶层
50第I层叠体
51TFT部
52接触孔部
53端子部
54第2层叠体
56掩模图案
权利要求
1.一种显示装置的制造方法，其特征在于， 用于制造显示装置，该显示装置具备第I基板，其形成有多个开关元件和与该开关元件分别电连接的多个电极部；和第2基板，其与该第I基板相对配置，上述电极部具有第I导电膜；和第2导电膜，其与该第I导电膜层叠且包括电阻比第I导电膜的电阻低的低电阻金属膜， 上述显示装置的制造方法具有 在构成上述第I基板的基板上形成按顺序层叠上述第I导电膜和上述第2导电膜而成的层叠体的工序； 将上述第2导电膜的一部分除去而形成上述第I导电膜不与上述第2导电膜重叠的接触区域，由此从上述层叠体形成电极部的工序； 在形成了上述电极部的上述基板上以覆盖上述电极部的方式形成包括感光性材料的平坦化膜，在上述接触区域的内侧位置形成贯通上述平坦化膜的接触孔的工序；以及 以覆盖在上述接触孔的内侧从上述平坦化膜露出的上述第I导电膜的方式，在上述平坦化膜的表面形成像素电极的工序。
2.根据权利要求I所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 具有形成覆盖上述层叠体的保护膜，在该保护膜中以从该保护膜露出上述层叠体的上述第2导电膜的一部分的方式形成开口部的工序， 在形成上述电极部的工序中，将在上述保护膜的开口部中露出的上述第2导电膜除去，由此形成上述接触区域。
3.根据权利要求2所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 在上述保护膜中形成开口部的工序中，在上述保护膜的表面形成包括抗蚀剂的掩模图案，对从该掩模图案露出的上述保护膜进行蚀刻。
4.根据权利要求I所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 在形成覆盖上述电极部的保护膜后，进行在该保护膜上形成上述平坦化膜、形成上述接触孔的工序。
5.根据权利要求I至权利要求4中的任一项所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 构成上述第2导电膜的低电阻金属膜是铝膜或者以铝为主体的铝合金膜。
6.根据权利要求I至权利要求5中的任一项所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 上述第I导电膜是钛膜。
7.根据权利要求I至权利要求6中的任一项所述的显示装置的制造方法，其特征在于， 上述显示装置是在上述第I基板和上述第2基板之间设置有液晶层的液晶显示装置。
8.一种显示装置，其特征在于， 具备 第I基板，其形成有多个开关元件和与该开关元件分别电连接的多个电极部；和 第2基板，其与该第I基板相对配置， 上述电极部具有 第I导电膜；和第2导电膜，其与该第I导电膜层叠且包括电阻比第I导电膜的电阻低的低电阻金属膜， 上述电极部具有上述第I导电膜不与上述第2导电膜重叠的接触区域， 在上述第I基板上形成有覆盖上述电极部并且包括感光性材料的平坦化膜，在上述接触区域的内侧位置形成有贯通上述平坦化膜的接触孔， 在上述平坦化膜的表面，以覆盖在上述接触孔的内侧从上述平坦化膜露出的上述第I导电膜的方式形成有像素电极， 上述接触孔的内周面无台阶地流畅地形成。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于， 具有直接覆盖上述电极部的保护膜， 上述保护膜具有形成于与上述接触区域相同的区域的开口部， 上述接触孔形成于上述接触区域和上述保护膜的开口部的内侧位置。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于， 具有直接覆盖上述电极部的保护膜， 上述保护膜具有形成于上述接触区域的内侧位置的开口部， 上述开口部构成上述接触孔的内周面的一部分。
11.根据权利要求8至权利要求10中的任一项所述的显示装置，其特征在于， 构成上述第2导电膜的低电阻金属膜是铝膜或者以铝为主体的铝合金膜。
12.根据权利要求8至权利要求11中的任一项所述的显示装置，其特征在于， 上述第I导电膜是钛膜。
13.根据权利要求8至权利要求12中的任一项所述的显示装置，其特征在于， 上述显示装置是在上述第I基板和上述第2基板之间设置有液晶层的液晶显示装置。
全文摘要
显示装置的制造方法包含形成按顺序层叠第1导电膜和第2导电膜而成的层叠体的工序；将第2导电膜的一部分除去而形成第1导电膜不与第2导电膜重叠的接触区域，由此从层叠体形成电极部的工序；在形成了电极部的基板上以覆盖电极部的方式形成包括感光性材料的平坦化膜，在接触区域的内侧位置形成贯通平坦化膜的接触孔的工序；以及以覆盖在接触孔的内侧从平坦化膜露出的第1导电膜的方式，在平坦化膜的表面形成像素电极的工序。
文档编号H01L21/768GK102792356SQ20118001017
公开日2012年11月21日 申请日期2011年2月16日 优先权日2010年4月19日
发明者中田幸伸, 原义仁, 藤田哲生 申请人:夏普株式会社