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4. 发明专利

TWI322918B 導電元件基板之製造方法、及液晶顯示裝置之製造方法 METHOD FOR MANUFACTURING CONDUCTIVE ELEMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY 失效
简体标题：导电组件基板之制造方法、及液晶显示设备之制造方法 METHOD FOR MANUFACTURING CONDUCTIVE ELEMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING LIQUID CRYSTAL DISPLAY
公开(公告)号：TWI322918B
公开(公告)日：2010-04-01
申请号：TW094104948
申请日：2005-02-18
申请人：夏普股份有限公司
发明人：石塚一洋 , 藤川隆 , 坂井健彥
IPC分类号： G02F , H01L
CPC分类号： G02F1/133555 , C23F1/02 , C23F1/16 , C23F1/20 , C23F1/26 , C23F1/44 , G02F1/133553 , G02F1/13439 , G02F1/136227 , Y10S438/978 , Y10T428/10 , Y10T428/1055 , Y10T428/1064
摘要：本發明係旨在：提供一種在圖案化依次疊層第一金屬導電膜、蝕刻速度較該第一金屬導電膜為慢之金屬氧化物導電膜的疊層導電膜而形成反射電極之際，能夠抑制由於金屬氧化物導電膜端部剝落導致良率下降之液晶顯示裝置之製造方法。
具有在基板上複數像素佈置成矩陣狀，給每個像素配置了反射電極6之主動矩陣基板之液晶顯示裝置之製造方法，包括：依次在基板上形成金屬導電膜6a'與非晶質透明導電膜6b'而形成疊層導電膜6'之疊層導電膜形成工序；與將該疊層導電膜6'圖案化，形成反射電極6之反射電極形成工序。該反射電極形成工序，包括：同時蝕刻金屬導電膜6a'與非晶質透明導電膜6b'之第一蝕刻工序與僅蝕刻非晶質透明導電膜6b'之第二蝕刻工序。 A method for manufacturing a liquid crystal display which employs an active matrix substrate including a plurality of pixels arranged in matrix on a substrate and reflecting electrodes formed in the pixels, respectively. The method comprises (a) a laminated conductive film formation step of sequentially forming a conductive metal film and an amorphous transparent conductive film on a substrate to form a laminated conductive film and (b) a reflecting electrode formation step of patterning the laminated conductive film into a reflecting electrode, wherein the step (b) includes a first etching step of etching the conductive metal film and the amorphous transparent conductive film simultaneously and a second etching step of etching the amorphous transparent conductive film only. 【創作特點】本發明正是為解決上述問題而開發研究者，其目的在於：提供一種在圖案化依次疊層第一金屬導電膜、蝕刻速度較該第一金屬導電膜為慢之金屬氧化物導電膜的疊層導電膜，形成導電元件之際，能夠抑制由於金屬氧化物導電膜端部剝落導致之良率下降的導電元件基板之製造方法。
本發明，包括僅對構成導電元件之金屬氧化物導電膜進行蝕刻的工序。
具體而言，本發明所關係之導電元件基板之製造方法，包括：在基板上依次形成由一層或二層以上(含一層或二層)金屬層構成之第一金屬導電膜、與其蝕刻速度較該第一金屬導電膜為慢之金屬氧化物導電膜而形成疊層導電膜的疊層導電膜形成工序，與將所述疊層導電膜圖案化形成導電元件的導電元件形成工序。所述導電元件形成工序，包括：為使剖面形狀形成為朝著所述基板上方所述金屬氧化物導電膜較所述第一金屬導電膜為窄的錐形形狀，利用不同蝕刻液至少進行兩次蝕刻處理之蝕刻工序。
亦可如此，所述導電元件形成工序，包括：同時蝕刻所述第一金屬導電膜及所述金屬氧化物導電膜之第一蝕刻工序，與僅蝕刻所述金屬氧化物導電膜之第二蝕刻工序。
亦可如此，所述第二蝕刻工序在所述第一蝕刻工序進行後進行。
亦可如此，所述第一蝕刻工序在所述第二蝕刻工序進行後進行。
亦可如此，所述金屬氧化物導電膜是非晶質透明導電膜。
亦可如此，所述非晶質透明導電膜，由氧化銦與氧化鋅之化合物形成，在所述第二蝕刻工序中被溴酸水溶液蝕刻。
所述第一蝕刻工序，包括朝著所述疊層導電膜之膜厚方向噴灑狀的噴射蝕刻液之噴灑處理，使蝕刻液附著在所述疊層導電膜上。
亦可如此，在所述第二蝕刻工序中，進行將形成了所述第一金屬導電膜及金屬氧化物導電膜之基板浸到蝕刻液中的浸漬處理、以及將蝕刻液噴灑狀的噴在該基板上之噴灑處理中的至少一個處理。
本發明所關係之導電元件基板，包括：擁有設在基板上、由一層或二層以上(含一層或二層)金屬膜構成之第一金屬導電層，與設在所述第一金屬導電層上、蝕刻速度較該第一金屬導電層為慢之第二金屬導電層的導電元件。使剖面形狀形成為：朝著所述基板上方所述金屬氧化物導電膜較所述第一金屬導電膜為窄的錐形形狀。
本發明所關係之液晶顯示裝置之製造方法，是擁有相互對應著佈置之一對基板與由該一對基板所夾之液晶層的液晶顯示裝置之製造方法。包括：在所述至少一基板上，依次形成由一層或二層以上(含一層或二層)金屬層構成之第一金屬導電膜、與其蝕刻速度較該第一金屬導電膜為慢之金屬氧化物導電膜，以形成疊層導電膜之疊層導電膜形成工序，與將所述疊層導電膜圖案化，以形成導電元件之導電元件形成工序。所述導電元件形成工序，包括：為使剖面形狀形成為朝著所述基板上方所述金屬氧化物導電膜較所述第一金屬導電膜為窄的錐形形狀，利用不同蝕刻液至少進行兩次蝕刻處理的蝕刻工序。
亦可如此，所述導電元件形成工序，包括：同時蝕刻所述第一金屬導電膜及所述金屬氧化物導電膜之第一蝕刻工序，與僅蝕刻所述金屬氧化物導電膜之第二蝕刻工序。
亦可如此，所述第二蝕刻工序在所述第一蝕刻工序進行後進行。
亦可如此，所述第一蝕刻工序在所述第二蝕刻工序進行後進行。
亦可如此，所述金屬氧化物導電膜是非晶質透明導電膜。
亦可如此，所述非晶質透明導電膜，由氧化銦與氧化鋅之化合物形成，在所述第二蝕刻工序中被溴酸水溶液蝕刻。
亦可如此，所述導電元件是反射電極。
亦可如此，所述第一蝕刻工序，包括朝著所述疊層導電膜之膜厚方向噴灑狀的噴射蝕刻液之噴灑處理，使蝕刻液附著於所述疊層導電膜上。
亦可如此，在所述第二蝕刻工序中，進行將形成有所述第一金屬導電膜及金屬氧化物導電膜之基板浸到蝕刻液中之浸漬處理、以及將蝕刻液噴灑狀的噴於該基板之噴灑處理中之至少一個。
亦可如此，所述疊層導電膜形成工序，包括在所述基板上形成透明電極之透明電極形成工序，依次疊層所述第一金屬導電膜及所述金屬氧化物導電膜，以形成疊層導電膜，以便覆蓋該透明電極。
亦可如此，在所述疊層導電膜形成工序與所述導電元件形成工序之間，包括在所述金屬氧化物導電膜上將光阻膜圖案化成所希望圖案的微影工序；在所述導電元件形成工序中，以所述已圖案化之光阻圖案作為遮罩進行蝕刻。
亦可如此，在所述第一蝕刻工序中，利用硝酸、磷酸、醋酸與水之混合液加以蝕刻。
亦可如此，所述第一金屬導電膜由下層之鉬膜與上層之鋁膜構成。
本發明所關係之一種液晶顯示裝置，擁有相互對應著佈置的一對基板與夾在該一對基板之間的液晶層。包括：設置在上述至少一基板上由一層或二層以上(含一層或二層)金屬層構成之第一金屬導電膜，與設置於該第一金屬導電膜上、蝕刻速度較該第一金屬導電層為慢之第二金屬導電層的導電元件。使剖面形狀形成為：剖面形狀朝著所述基板上方所述金屬氧化物導電膜較所述第一金屬導電膜為窄的錐形形狀。
亦可如此，所述金屬氧化物導電膜，是由氧化銦與氧化鋅之化合物形成。
亦可如此，所述第一金屬導電層，是由下層之鉬層與上層之鋁層構成。
亦可如此，在所述第一金屬導電層位於基板的一側，形成有由氧化銦與氧化錫之化合物形成的透明電極。
本發明所關係之一種電子資訊設備，是在顯示畫面部使用本發明液晶顯示裝置，能達成上述目的。
下面，說明本發明之作用。
根據本發明之導電元件基板之製造方法，因為利用不同蝕刻液至少進行兩次蝕刻處理，故蝕刻工序例如由第一蝕刻工序與第二蝕刻工序構成。而且，第一蝕刻工序中，同時蝕刻構成疊層導電膜之第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜；第二蝕刻工序中，僅蝕刻構成疊層導電膜之金屬氧化物導電膜。
此處，因為對金屬氧化物導電膜之蝕刻速度較對第一金屬導電膜之蝕刻速度慢，換言之，因為金屬氧化物導電膜較第一金屬導電膜難以蝕刻，故在第一蝕刻工序中，第一金屬導電膜上層之金屬氧化物導電膜端部有可能形成帽簷狀殘留。但在本發明中，在第二蝕刻工序中蝕刻上述殘留之帽簷狀金屬氧化物導電膜端部。結果是，對金屬氧化物導電膜與對第一金屬導電膜之蝕刻速度之差得以消除。
換言之，儘管有時在第一蝕刻工序中會因為對上述兩導電膜之蝕刻速度不同，導致金屬氧化物導電膜端部暫時形成為帽簷形狀，但由於第二蝕刻工序中，該暫時形成為帽簷狀之金屬氧化物導電膜端部被蝕刻，故最終是金屬氧化物導電膜端部不會形成為帽簷狀。於是，後工序中，金屬氧化物導電膜端部被剝離之可能性變低。如此一來，製造導電元件基板時，能抑制由於金屬氧化物導電膜端部之剝離導致良率下降。
第二蝕刻工序在第一蝕刻工序後進行之情況下，首先，在疊層導電膜形成工序中，在基板上依次形成第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜，以形成疊層導電膜。接著，為形成導電元件，第一蝕刻工序中，同時蝕刻構成疊層導電膜的第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜。此處，由於金屬氧化物導電膜較第一金屬導電膜難以蝕刻，故第一金屬導電膜上層之金屬氧化物導電膜端部暫時形成為帽簷狀。接著，第二蝕刻工序中，蝕刻該暫時形成為帽簷狀之金屬氧化物導電膜端部。
結果是，導電元件之端部形成為錐形形狀，即導電元件之周邊從上側朝著下側向外傾斜之形狀，故在後工序中，構成導電元件之金屬氧化物導電膜端部被剝離的可能性變低。如此一來，製造導電元件基板時，能夠抑制由於金屬氧化物導電膜端部之剝離導致良率下降。
另一方面，第一蝕刻工序在第二蝕刻工序後進行之情況下，首先，在疊層導電膜形成工序中，在基板上依次形成第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜，以形成疊層導電膜。接著，為形成導電元件，在第二蝕刻工序中，僅蝕刻構成疊層導電膜的金屬氧化物導電膜。接著，在第一蝕刻工序中，同時蝕刻構成疊層導電膜的第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜。在該第一蝕刻工序中，蝕刻在第二蝕刻工序中已露出之第一金屬導電膜，同時在第二蝕刻工序中蝕刻之金屬氧化物導電膜端部進一步被蝕刻。
結果是，導電元件端部形成為錐形形狀，即導電元件之周邊從上側朝著下側向外傾斜之形狀，故在後工序中，構成導電元件之金屬氧化物導電膜端部被剝離的可能性變低。如此一來，製造導電元件基板之時，能抑制由於金屬氧化物導電膜端部之剝離導致良率下降。
金屬氧化物導電膜是由例如氧化銦與氧化鋅之化合物(IZO)膜形成的非晶質透明導電膜的情況下，能發揮本發明之作用效果。換言之，在第二蝕刻工序中，僅有疊層導電膜之IZO膜被溴酸水溶液蝕刻。
具體而言，第二蝕刻工序在第一蝕刻工序後進行的情況下，為形成導電元件，首先，在第一蝕刻工序中，利用例如弱酸性蝕刻液同時蝕刻構成疊層導電膜之第一金屬導電膜與IZO膜(金屬氧化物導電膜)。此處，因為IZO膜較第一金屬導電膜難以用上述弱酸性蝕刻液蝕刻，故第一金屬導電膜上層之IZO膜端部便暫時形成為帽簷狀。接著，在第二蝕刻工序中，蝕刻該暫時形成為帽簷狀之IZO膜端部。
結果是，導電元件端部形成為錐形形狀，即導電元件之周邊從上側朝著下側朝外傾斜的形狀。故在後工序中，構成導電元件之IZO膜端部被剝離的可能性低。
另一方面，第一蝕刻工序在第二蝕刻工序後進行的情況下，為形成導電元件，首先，在第二蝕刻工序中，用溴酸水溶液僅蝕刻構成疊層導電膜之IZO膜(金屬氧化物導電膜)。接著，在第一蝕刻工序中，使用例如上述弱酸性蝕刻液，同時蝕刻構成疊層導電膜之第一金屬導電膜與IZO膜。在該第一蝕刻工序中，蝕刻在第二蝕刻工序中已露出之第一金屬導電膜，同時已在第二蝕刻工序中蝕刻之IZO膜端部進一步被蝕刻。
結果是，導電元件端部形成為錐形形狀，即導電元件之周邊從上側朝著下側朝外傾斜的形狀。故在後工序中，構成導電元件之IZO膜端部被剝離的可能性變低。
第二蝕刻工序中，藉由適當的組合浸漬處理與噴灑處理，於製造導電元件基板時，使金屬氧化物導電膜(非晶質透明導電膜)之蝕刻效率高。
第一蝕刻工序中，藉由進行噴灑處理，在製造導電元件基板時，使第一金屬導電膜之蝕刻效率高。
根據本發明之導電元件基板，因為導電元件之剖面形狀形成為朝向基板上方是錐形的形狀。故無論之後進行的是何種製造工序，在金屬氧化物導電膜中皆能保持很強的膜強度，防止金屬氧化物導電膜之膜剝離。
根據本發明液晶顯示裝置之製造方法，由於利用不同蝕刻液至少進行兩次蝕刻處理，故蝕刻工序例如由第一蝕刻工序與第二蝕刻工序構成。而且，在第一蝕刻工序中，同時蝕刻構成疊層導電膜之第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜。另一方面，在第二蝕刻工序中，僅蝕刻構成疊層導電膜之金屬氧化物導電膜。
此處，由於對金屬氧化物導電膜之蝕刻速度較對第一金屬導電膜之蝕刻速度為慢，換言之，因為金屬氧化物導電膜較第一金屬導電膜難以蝕刻，故在第一蝕刻工序中，第一金屬導電膜上層之金屬氧化物導電膜端部有可能形成帽簷狀殘留下。但在本發明中，第二蝕刻工序中，上述殘留之帽簷狀金屬氧化物導電膜端部被蝕刻。結果是，對金屬氧化物導電膜與對第一金屬導電膜之蝕刻速度之差得以消除。
換言之，雖然有時在第一蝕刻工序中會因為對上述兩導電膜之蝕刻速度不同導致金屬氧化物導電膜端部暫時形成為帽簷形狀，但第二蝕刻工序中，該暫時形成為帽簷狀之金屬氧化物導電膜端部被蝕刻，最終是金屬氧化物導電膜端部不會形成為帽簷狀。於是，後工序中，金屬氧化物導電膜端部被剝離的可能性變低。如此一來，製造具有導電元件之液晶顯示裝置時，能抑制由於金屬氧化物導電膜端部剝離導致良率下降。
第二蝕刻工序在第一蝕刻工序後進行的情況下，首先，疊層導電膜形成工序中，在基板上依次形成第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜，以形成疊層導電膜。接著，為形成導電元件，具體而言，為形成反射電極，在第一蝕刻工序中，同時蝕刻構成疊層導電膜之第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜。此處，因為金屬氧化物導電膜較第一金屬導電膜難以蝕刻，故第一金屬導電膜上層之金屬氧化物導電膜端部暫時形成為帽簷狀。接著，在第二蝕刻工序中，蝕刻該暫時形成為帽簷狀之金屬氧化物導電膜端部。
結果是，反射電極端部形成為錐形形狀，即反射電極的周邊從上側朝著下側向外傾斜的形狀。故在後工序中，構成反射電極之金屬氧化物導電膜端部被剝離的可能性變低。如此一來，製造液晶顯示裝置時，能抑制由於金屬氧化物導電膜端部剝離導致良率下降。
於此情況下，由於在第一蝕刻工序中，金屬氧化物導電膜端部暫時形成為帽簷狀，帽簷狀部之底面露出，故在第二蝕刻工序中，蝕刻液自金屬氧化物導電膜端部之側面與底面接觸。於是，第二蝕刻工序在第一蝕刻工序後進行的情況，相較於第一蝕刻工序在第二蝕刻工序後進行，金屬氧化物導電膜之蝕刻液主要自側面接觸的情況，蝕刻金屬氧化物導電膜所需之時間縮短。
另一方面，第一蝕刻工序在第二蝕刻工序後進行的情況下，首先，在疊層導電膜形成工序，在基板上依次形成第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜，以形成疊層導電膜。接著，為形成導電元件，具體而言，為形成反射電極，在第一蝕刻工序中，同時蝕刻構成疊層導電膜之第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜。第一蝕刻工序中，在第二蝕刻工序中已露出之第一金屬導電膜被蝕刻，同時在第二蝕刻工序中被蝕刻之金屬氧化物導電膜端部進一步被蝕刻。
結果是，反射電極端部形成為錐形形狀，即反射電極周邊從上側朝著下側往外側傾斜的形狀。故在後工序中，構成反射電極之金屬氧化物導電膜端部被剝離之可能性變低。如此一來，製造液晶顯示裝置時，能抑制由於金屬氧化物導電膜端部之剝離導致之良率下降。
而且，例如在基板上依次疊層透明電極及疊層導電膜的情況下，第二蝕刻工序中，透明電極由第一金屬導電膜覆蓋，故金屬氧化物導電膜用蝕刻液不會接觸透明電極。於是，透明電極接觸蝕刻液之次數減少。如此一來，第一蝕刻工序在第二蝕刻工序後進行的情況，較第二蝕刻工序在第一蝕刻工序後進行，上述兩個工序中透明電極不接觸蝕刻液的情況，更能夠抑制透明電極之剝離。
在金屬氧化物導電膜是例如由氧化銦與氧化鋅之化合物(IZO)膜形成的非晶質透明導電膜，第一金屬導電膜由下層的鉬膜及上層的鋁膜形成的情況下，能夠發揮本發明之作用效果。換言之，第一蝕刻工序中，鉬膜、鋁膜及IZO膜被硝酸、磷酸、醋酸與水之混合液等弱酸性水溶液蝕刻，同時在第二蝕刻工序中，僅有疊層導電膜之IZO膜被溴酸水溶液蝕刻。
具體而言，在第二蝕刻工序在第一蝕刻工序後進行的情況下，為形成反射電極，首先，第一蝕刻工序中，利用硝酸、磷酸、醋酸與水之混合液等弱酸性蝕刻液同時蝕刻構成疊層導電膜之鉬膜、鋁膜以及IZO膜。此處，因為IZO膜較鉬膜與鋁膜難以在所述弱酸性蝕刻液中被蝕刻，故IZO膜端部暫時形成為帽簷狀。接著，在第二蝕刻工序中，蝕刻該暫時形成為帽簷狀之IZO膜端部。
結果是，反射電極端部形成為錐形形狀，即反射電極之周邊自上側朝著下側往外側傾斜的形狀。故後工序中，構成反射電極之IZO膜端部被剝離的可能性變低。
另一方面，在第一蝕刻工序在第二蝕刻工序後進行的情況下，為形成反射電極，首先，在第二蝕刻工序中，使用溴酸水溶液僅蝕刻IZO膜。接著，在第一蝕刻工序中，使用例如所述弱酸性蝕刻液同時蝕刻鉬膜、鋁膜以及IZO膜。該第一蝕刻工序中，在第二蝕刻工序中已露出之鋁膜、鉬膜被蝕刻，同時在第二蝕刻工序中被蝕刻之IZO膜端部進一步得以蝕刻。
結果是，反射電極端部形成為錐形形狀，即反射電極周邊從上側朝著下側往外側傾斜的形狀。故在後工序中，構成反射電極之IZO膜端部被剝離的可能性變低。
第二蝕刻工序中，藉由適當的組合浸漬處理與噴灑處理，製造導電元件基板時，使金屬氧化物導電膜(非晶質透明導電膜)之蝕刻效率高。
第一蝕刻工序中，藉由進行噴灑處理，於製造導電元件基板時，使第一金屬導電膜之蝕刻效率高。
疊層導電膜形成工序，包括於基板上形成透明電極的透明電極形成工序。在為覆蓋該透明電極而依次形成第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜以形成疊層導電膜的情況下，是對每個像素設置透明電極與由其上層之第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜構成之反射電極。於是，製造對每個像素設置有透明電極與反射電極之半透過型液晶顯示裝置之時，能夠抑制由於非晶質透明導電膜端部之剝離導致良率下降。
根據本發明液晶顯示裝置，因為導電元件的剖面形狀形成為朝向基板上方是錐形的形狀。故不管後進行摩擦劃痕等任何製造工序，在金屬氧化物導電膜中都能保持很強的膜強度，金屬氧化物導電膜的膜剝離得以防止。
如上所述，在本發明中，使用具有選擇性兩種以上(包括兩種)蝕刻液，將蝕刻速度不同之兩種以上(包括兩種)之金屬層圖案化，即形成錐形形狀的導電元件。
在例如由IZO層構成第二金屬導電層，同時第一金屬導電層由上層之鋁層與下層之鉬層形成之情況下，使用能對所有層蝕刻之第一蝕刻液進行蝕刻，便形成如圖46所示之剖面形狀是倒錐形之蘑菇形狀的導電元件。於此情況下，也是使用能夠選擇性的僅蝕刻最上層之IZO層104的第二蝕刻液進行蝕刻，而能夠形成最上層之IZO層104的剖面形狀在水平方向上較鋁層103及鉬膜102瘦、窄，錐形形狀的導電元件，如圖22所示。
在所述第一蝕刻處理之前，能夠藉由微影工序在最上層之IZO膜上將光阻膜圖案化成為所希望的圖案，再以該光阻膜之圖案作遮罩，進行第一蝕刻處理與第二蝕刻處理。於是，因為能用在一次光蝕刻工序中製作之光阻膜連續的進行第一蝕刻處理與第二蝕刻處理，故製造工序不會大幅的增加。
可使用例如硝酸、磷酸、醋酸與水的混合液作能夠蝕刻IZO層、鋁層以及鉬層的第一蝕刻液；可使用例如溴酸水溶液作能夠選擇性滴的蝕刻IZO層的第二蝕刻液。
在由複數層構成之導電元件中，若能夠獲得圖22所示的疊層剖面是錐形的形狀，則即使該結構是最終的結構，亦是無論此後進行何種製造工序，皆能在下層保持很強的膜強度，防止下層之膜剝離。
根據本發明之導電元件基板之製造方法，藉由形成依次疊層第一金屬導電膜與蝕刻速度比第一金屬導電膜還慢的金屬氧化物導電膜的疊層導電膜，則在形成導電元件之際，僅蝕刻金屬氧化物導電膜。在同時蝕刻第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜的第一蝕刻工序中，有時會出現由於對構成疊層導電膜的第一金屬導電膜與金屬氧化物導電膜的蝕刻速度之差而引起的金屬氧化物導電膜端部暫時形成為帽簷狀的情況，但由於第二蝕刻工序中，該暫時形成為帽簷狀的金屬氧化物導電膜端部被蝕刻，故最終是金屬氧化物導電膜端部不會形成為帽簷狀。如此一來，在後工序中，金屬氧化物導電膜端部被剝離的可能性變低，製造導電元件基板之時，在對依次疊層第一金屬導電膜與蝕刻速度較第一金屬導電膜為慢之金屬氧化物導電膜的疊層導電膜圖案化而形成導電元件之際，能夠抑制由於金屬氧化物導電膜端部被剝離導致良率下降。
简体摘要：本发明系旨在：提供一种在图案化依次叠层第一金属导电膜、蚀刻速度较该第一金属导电膜为慢之金属氧化物导电膜的叠层导电膜而形成反射电极之际，能够抑制由于金属氧化物导电膜端部剥落导致良率下降之液晶显示设备之制造方法。具有在基板上复数像素布置成矩阵状，给每个像素配置了反射电极6之主动矩阵基板之液晶显示设备之制造方法，包括：依次在基板上形成金属导电膜6a'与非晶质透明导电膜6b'而形成叠层导电膜6'之叠层导电膜形成工序；与将该叠层导电膜6'图案化，形成反射电极6之反射电极形成工序。该反射电极形成工序，包括：同时蚀刻金属导电膜6a'与非晶质透明导电膜6b'之第一蚀刻工序与仅蚀刻非晶质透明导电膜6b'之第二蚀刻工序。 A method for manufacturing a liquid crystal display which employs an active matrix substrate including a plurality of pixels arranged in matrix on a substrate and reflecting electrodes formed in the pixels, respectively. The method comprises (a) a laminated conductive film formation step of sequentially forming a conductive metal film and an amorphous transparent conductive film on a substrate to form a laminated conductive film and (b) a reflecting electrode formation step of patterning the laminated conductive film into a reflecting electrode, wherein the step (b) includes a first etching step of etching the conductive metal film and the amorphous transparent conductive film simultaneously and a second etching step of etching the amorphous transparent conductive film only. 【创作特点】本发明正是为解决上述问题而开发研究者，其目的在于：提供一种在图案化依次叠层第一金属导电膜、蚀刻速度较该第一金属导电膜为慢之金属氧化物导电膜的叠层导电膜，形成导电组件之际，能够抑制由于金属氧化物导电膜端部剥落导致之良率下降的导电组件基板之制造方法。本发明，包括仅对构成导电组件之金属氧化物导电膜进行蚀刻的工序。具体而言，本发明所关系之导电组件基板之制造方法，包括：在基板上依次形成由一层或二层以上(含一层或二层)金属层构成之第一金属导电膜、与其蚀刻速度较该第一金属导电膜为慢之金属氧化物导电膜而形成叠层导电膜的叠层导电膜形成工序，与将所述叠层导电膜图案化形成导电组件的导电组件形成工序。所述导电组件形成工序，包括：为使剖面形状形成为朝着所述基板上方所述金属氧化物导电膜较所述第一金属导电膜为窄的锥形形状，利用不同蚀刻液至少进行两次蚀刻处理之蚀刻工序。亦可如此，所述导电组件形成工序，包括：同时蚀刻所述第一金属导电膜及所述金属氧化物导电膜之第一蚀刻工序，与仅蚀刻所述金属氧化物导电膜之第二蚀刻工序。亦可如此，所述第二蚀刻工序在所述第一蚀刻工序进行后进行。亦可如此，所述第一蚀刻工序在所述第二蚀刻工序进行后进行。亦可如此，所述金属氧化物导电膜是非晶质透明导电膜。亦可如此，所述非晶质透明导电膜，由氧化铟与氧化锌之化合物形成，在所述第二蚀刻工序中被溴酸水溶液蚀刻。所述第一蚀刻工序，包括朝着所述叠层导电膜之膜厚方向喷洒状的喷射蚀刻液之喷洒处理，使蚀刻液附着在所述叠层导电膜上。亦可如此，在所述第二蚀刻工序中，进行将形成了所述第一金属导电膜及金属氧化物导电膜之基板浸到蚀刻液中的浸渍处理、以及将蚀刻液喷洒状的喷在该基板上之喷洒处理中的至少一个处理。本发明所关系之导电组件基板，包括：拥有设在基板上、由一层或二层以上(含一层或二层)金属膜构成之第一金属导电层，与设在所述第一金属导电层上、蚀刻速度较该第一金属导电层为慢之第二金属导电层的导电组件。使剖面形状形成为：朝着所述基板上方所述金属氧化物导电膜较所述第一金属导电膜为窄的锥形形状。本发明所关系之液晶显示设备之制造方法，是拥有相互对应着布置之一对基板与由该一对基板所夹之液晶层的液晶显示设备之制造方法。包括：在所述至少一基板上，依次形成由一层或二层以上(含一层或二层)金属层构成之第一金属导电膜、与其蚀刻速度较该第一金属导电膜为慢之金属氧化物导电膜，以形成叠层导电膜之叠层导电膜形成工序，与将所述叠层导电膜图案化，以形成导电组件之导电组件形成工序。所述导电组件形成工序，包括：为使剖面形状形成为朝着所述基板上方所述金属氧化物导电膜较所述第一金属导电膜为窄的锥形形状，利用不同蚀刻液至少进行两次蚀刻处理的蚀刻工序。亦可如此，所述导电组件形成工序，包括：同时蚀刻所述第一金属导电膜及所述金属氧化物导电膜之第一蚀刻工序，与仅蚀刻所述金属氧化物导电膜之第二蚀刻工序。亦可如此，所述第二蚀刻工序在所述第一蚀刻工序进行后进行。亦可如此，所述第一蚀刻工序在所述第二蚀刻工序进行后进行。亦可如此，所述金属氧化物导电膜是非晶质透明导电膜。亦可如此，所述非晶质透明导电膜，由氧化铟与氧化锌之化合物形成，在所述第二蚀刻工序中被溴酸水溶液蚀刻。亦可如此，所述导电组件是反射电极。亦可如此，所述第一蚀刻工序，包括朝着所述叠层导电膜之膜厚方向喷洒状的喷射蚀刻液之喷洒处理，使蚀刻液附着于所述叠层导电膜上。亦可如此，在所述第二蚀刻工序中，进行将形成有所述第一金属导电膜及金属氧化物导电膜之基板浸到蚀刻液中之浸渍处理、以及将蚀刻液喷洒状的喷于该基板之喷洒处理中之至少一个。亦可如此，所述叠层导电膜形成工序，包括在所述基板上形成透明电极之透明电极形成工序，依次叠层所述第一金属导电膜及所述金属氧化物导电膜，以形成叠层导电膜，以便覆盖该透明电极。亦可如此，在所述叠层导电膜形成工序与所述导电组件形成工序之间，包括在所述金属氧化物导电膜上将光阻膜图案化成所希望图案的微影工序；在所述导电组件形成工序中，以所述已图案化之光阻图案作为遮罩进行蚀刻。亦可如此，在所述第一蚀刻工序中，利用硝酸、磷酸、醋酸与水之混合液加以蚀刻。亦可如此，所述第一金属导电膜由下层之钼膜与上层之铝膜构成。本发明所关系之一种液晶显示设备，拥有相互对应着布置的一对基板与夹在该一对基板之间的液晶层。包括：设置在上述至少一基板上由一层或二层以上(含一层或二层)金属层构成之第一金属导电膜，与设置于该第一金属导电膜上、蚀刻速度较该第一金属导电层为慢之第二金属导电层的导电组件。使剖面形状形成为：剖面形状朝着所述基板上方所述金属氧化物导电膜较所述第一金属导电膜为窄的锥形形状。亦可如此，所述金属氧化物导电膜，是由氧化铟与氧化锌之化合物形成。亦可如此，所述第一金属导电层，是由下层之钼层与上层之铝层构成。亦可如此，在所述第一金属导电层位于基板的一侧，形成有由氧化铟与氧化锡之化合物形成的透明电极。本发明所关系之一种电子信息设备，是在显示画面部使用本发明液晶显示设备，能达成上述目的。下面，说明本发明之作用。根据本发明之导电组件基板之制造方法，因为利用不同蚀刻液至少进行两次蚀刻处理，故蚀刻工序例如由第一蚀刻工序与第二蚀刻工序构成。而且，第一蚀刻工序中，同时蚀刻构成叠层导电膜之第一金属导电膜与金属氧化物导电膜；第二蚀刻工序中，仅蚀刻构成叠层导电膜之金属氧化物导电膜。此处，因为对金属氧化物导电膜之蚀刻速度较对第一金属导电膜之蚀刻速度慢，换言之，因为金属氧化物导电膜较第一金属导电膜难以蚀刻，故在第一蚀刻工序中，第一金属导电膜上层之金属氧化物导电膜端部有可能形成帽檐状残留。但在本发明中，在第二蚀刻工序中蚀刻上述残留之帽檐状金属氧化物导电膜端部。结果是，对金属氧化物导电膜与对第一金属导电膜之蚀刻速度之差得以消除。换言之，尽管有时在第一蚀刻工序中会因为对上述两导电膜之蚀刻速度不同，导致金属氧化物导电膜端部暂时形成为帽檐形状，但由于第二蚀刻工序中，该暂时形成为帽檐状之金属氧化物导电膜端部被蚀刻，故最终是金属氧化物导电膜端部不会形成为帽檐状。于是，后工序中，金属氧化物导电膜端部被剥离之可能性变低。如此一来，制造导电组件基板时，能抑制由于金属氧化物导电膜端部之剥离导致良率下降。第二蚀刻工序在第一蚀刻工序后进行之情况下，首先，在叠层导电膜形成工序中，在基板上依次形成第一金属导电膜与金属氧化物导电膜，以形成叠层导电膜。接着，为形成导电组件，第一蚀刻工序中，同时蚀刻构成叠层导电膜的第一金属导电膜与金属氧化物导电膜。此处，由于金属氧化物导电膜较第一金属导电膜难以蚀刻，故第一金属导电膜上层之金属氧化物导电膜端部暂时形成为帽檐状。接着，第二蚀刻工序中，蚀刻该暂时形成为帽檐状之金属氧化物导电膜端部。结果是，导电组件之端部形成为锥形形状，即导电组件之周边从上侧朝着下侧向外倾斜之形状，故在后工序中，构成导电组件之金属氧化物导电膜端部被剥离的可能性变低。如此一来，制造导电组件基板时，能够抑制由于金属氧化物导电膜端部之剥离导致良率下降。另一方面，第一蚀刻工序在第二蚀刻工序后进行之情况下，首先，在叠层导电膜形成工序中，在基板上依次形成第一金属导电膜与金属氧化物导电膜，以形成叠层导电膜。接着，为形成导电组件，在第二蚀刻工序中，仅蚀刻构成叠层导电膜的金属氧化物导电膜。接着，在第一蚀刻工序中，同时蚀刻构成叠层导电膜的第一金属导电膜与金属氧化物导电膜。在该第一蚀刻工序中，蚀刻在第二蚀刻工序中已露出之第一金属导电膜，同时在第二蚀刻工序中蚀刻之金属氧化物导电膜端部进一步被蚀刻。结果是，导电组件端部形成为锥形形状，即导电组件之周边从上侧朝着下侧向外倾斜之形状，故在后工序中，构成导电组件之金属氧化物导电膜端部被剥离的可能性变低。如此一来，制造导电组件基板之时，能抑制由于金属氧化物导电膜端部之剥离导致良率下降。金属氧化物导电膜是由例如氧化铟与氧化锌之化合物(IZO)膜形成的非晶质透明导电膜的情况下，能发挥本发明之作用效果。换言之，在第二蚀刻工序中，仅有叠层导电膜之IZO膜被溴酸水溶液蚀刻。具体而言，第二蚀刻工序在第一蚀刻工序后进行的情况下，为形成导电组件，首先，在第一蚀刻工序中，利用例如弱酸性蚀刻液同时蚀刻构成叠层导电膜之第一金属导电膜与IZO膜(金属氧化物导电膜)。此处，因为IZO膜较第一金属导电膜难以用上述弱酸性蚀刻液蚀刻，故第一金属导电膜上层之IZO膜端部便暂时形成为帽檐状。接着，在第二蚀刻工序中，蚀刻该暂时形成为帽檐状之IZO膜端部。结果是，导电组件端部形成为锥形形状，即导电组件之周边从上侧朝着下侧朝外倾斜的形状。故在后工序中，构成导电组件之IZO膜端部被剥离的可能性低。另一方面，第一蚀刻工序在第二蚀刻工序后进行的情况下，为形成导电组件，首先，在第二蚀刻工序中，用溴酸水溶液仅蚀刻构成叠层导电膜之IZO膜(金属氧化物导电膜)。接着，在第一蚀刻工序中，使用例如上述弱酸性蚀刻液，同时蚀刻构成叠层导电膜之第一金属导电膜与IZO膜。在该第一蚀刻工序中，蚀刻在第二蚀刻工序中已露出之第一金属导电膜，同时已在第二蚀刻工序中蚀刻之IZO膜端部进一步被蚀刻。结果是，导电组件端部形成为锥形形状，即导电组件之周边从上侧朝着下侧朝外倾斜的形状。故在后工序中，构成导电组件之IZO膜端部被剥离的可能性变低。第二蚀刻工序中，借由适当的组合浸渍处理与喷洒处理，于制造导电组件基板时，使金属氧化物导电膜(非晶质透明导电膜)之蚀刻效率高。第一蚀刻工序中，借由进行喷洒处理，在制造导电组件基板时，使第一金属导电膜之蚀刻效率高。根据本发明之导电组件基板，因为导电组件之剖面形状形成为朝向基板上方是锥形的形状。故无论之后进行的是何种制造工序，在金属氧化物导电膜中皆能保持很强的膜强度，防止金属氧化物导电膜之膜剥离。根据本发明液晶显示设备之制造方法，由于利用不同蚀刻液至少进行两次蚀刻处理，故蚀刻工序例如由第一蚀刻工序与第二蚀刻工序构成。而且，在第一蚀刻工序中，同时蚀刻构成叠层导电膜之第一金属导电膜与金属氧化物导电膜。另一方面，在第二蚀刻工序中，仅蚀刻构成叠层导电膜之金属氧化物导电膜。此处，由于对金属氧化物导电膜之蚀刻速度较对第一金属导电膜之蚀刻速度为慢，换言之，因为金属氧化物导电膜较第一金属导电膜难以蚀刻，故在第一蚀刻工序中，第一金属导电膜上层之金属氧化物导电膜端部有可能形成帽檐状残留下。但在本发明中，第二蚀刻工序中，上述残留之帽檐状金属氧化物导电膜端部被蚀刻。结果是，对金属氧化物导电膜与对第一金属导电膜之蚀刻速度之差得以消除。换言之，虽然有时在第一蚀刻工序中会因为对上述两导电膜之蚀刻速度不同导致金属氧化物导电膜端部暂时形成为帽檐形状，但第二蚀刻工序中，该暂时形成为帽檐状之金属氧化物导电膜端部被蚀刻，最终是金属氧化物导电膜端部不会形成为帽檐状。于是，后工序中，金属氧化物导电膜端部被剥离的可能性变低。如此一来，制造具有导电组件之液晶显示设备时，能抑制由于金属氧化物导电膜端部剥离导致良率下降。第二蚀刻工序在第一蚀刻工序后进行的情况下，首先，叠层导电膜形成工序中，在基板上依次形成第一金属导电膜与金属氧化物导电膜，以形成叠层导电膜。接着，为形成导电组件，具体而言，为形成反射电极，在第一蚀刻工序中，同时蚀刻构成叠层导电膜之第一金属导电膜与金属氧化物导电膜。此处，因为金属氧化物导电膜较第一金属导电膜难以蚀刻，故第一金属导电膜上层之金属氧化物导电膜端部暂时形成为帽檐状。接着，在第二蚀刻工序中，蚀刻该暂时形成为帽檐状之金属氧化物导电膜端部。结果是，反射电极端部形成为锥形形状，即反射电极的周边从上侧朝着下侧向外倾斜的形状。故在后工序中，构成反射电极之金属氧化物导电膜端部被剥离的可能性变低。如此一来，制造液晶显示设备时，能抑制由于金属氧化物导电膜端部剥离导致良率下降。于此情况下，由于在第一蚀刻工序中，金属氧化物导电膜端部暂时形成为帽檐状，帽檐状部之底面露出，故在第二蚀刻工序中，蚀刻液自金属氧化物导电膜端部之侧面与底面接触。于是，第二蚀刻工序在第一蚀刻工序后进行的情况，相较于第一蚀刻工序在第二蚀刻工序后进行，金属氧化物导电膜之蚀刻液主要自侧面接触的情况，蚀刻金属氧化物导电膜所需之时间缩短。另一方面，第一蚀刻工序在第二蚀刻工序后进行的情况下，首先，在叠层导电膜形成工序，在基板上依次形成第一金属导电膜与金属氧化物导电膜，以形成叠层导电膜。接着，为形成导电组件，具体而言，为形成反射电极，在第一蚀刻工序中，同时蚀刻构成叠层导电膜之第一金属导电膜与金属氧化物导电膜。第一蚀刻工序中，在第二蚀刻工序中已露出之第一金属导电膜被蚀刻，同时在第二蚀刻工序中被蚀刻之金属氧化物导电膜端部进一步被蚀刻。结果是，反射电极端部形成为锥形形状，即反射电极周边从上侧朝着下侧往外侧倾斜的形状。故在后工序中，构成反射电极之金属氧化物导电膜端部被剥离之可能性变低。如此一来，制造液晶显示设备时，能抑制由于金属氧化物导电膜端部之剥离导致之良率下降。而且，例如在基板上依次叠层透明电极及叠层导电膜的情况下，第二蚀刻工序中，透明电极由第一金属导电膜覆盖，故金属氧化物导电膜用蚀刻液不会接触透明电极。于是，透明电极接触蚀刻液之次数减少。如此一来，第一蚀刻工序在第二蚀刻工序后进行的情况，较第二蚀刻工序在第一蚀刻工序后进行，上述两个工序中透明电极不接触蚀刻液的情况，更能够抑制透明电极之剥离。在金属氧化物导电膜是例如由氧化铟与氧化锌之化合物(IZO)膜形成的非晶质透明导电膜，第一金属导电膜由下层的钼膜及上层的铝膜形成的情况下，能够发挥本发明之作用效果。换言之，第一蚀刻工序中，钼膜、铝膜及IZO膜被硝酸、磷酸、醋酸与水之混合液等弱酸性水溶液蚀刻，同时在第二蚀刻工序中，仅有叠层导电膜之IZO膜被溴酸水溶液蚀刻。具体而言，在第二蚀刻工序在第一蚀刻工序后进行的情况下，为形成反射电极，首先，第一蚀刻工序中，利用硝酸、磷酸、醋酸与水之混合液等弱酸性蚀刻液同时蚀刻构成叠层导电膜之钼膜、铝膜以及IZO膜。此处，因为IZO膜较钼膜与铝膜难以在所述弱酸性蚀刻液中被蚀刻，故IZO膜端部暂时形成为帽檐状。接着，在第二蚀刻工序中，蚀刻该暂时形成为帽檐状之IZO膜端部。结果是，反射电极端部形成为锥形形状，即反射电极之周边自上侧朝着下侧往外侧倾斜的形状。故后工序中，构成反射电极之IZO膜端部被剥离的可能性变低。另一方面，在第一蚀刻工序在第二蚀刻工序后进行的情况下，为形成反射电极，首先，在第二蚀刻工序中，使用溴酸水溶液仅蚀刻IZO膜。接着，在第一蚀刻工序中，使用例如所述弱酸性蚀刻液同时蚀刻钼膜、铝膜以及IZO膜。该第一蚀刻工序中，在第二蚀刻工序中已露出之铝膜、钼膜被蚀刻，同时在第二蚀刻工序中被蚀刻之IZO膜端部进一步得以蚀刻。结果是，反射电极端部形成为锥形形状，即反射电极周边从上侧朝着下侧往外侧倾斜的形状。故在后工序中，构成反射电极之IZO膜端部被剥离的可能性变低。第二蚀刻工序中，借由适当的组合浸渍处理与喷洒处理，制造导电组件基板时，使金属氧化物导电膜(非晶质透明导电膜)之蚀刻效率高。第一蚀刻工序中，借由进行喷洒处理，于制造导电组件基板时，使第一金属导电膜之蚀刻效率高。叠层导电膜形成工序，包括于基板上形成透明电极的透明电极形成工序。在为覆盖该透明电极而依次形成第一金属导电膜与金属氧化物导电膜以形成叠层导电膜的情况下，是对每个像素设置透明电极与由其上层之第一金属导电膜与金属氧化物导电膜构成之反射电极。于是，制造对每个像素设置有透明电极与反射电极之半透过型液晶显示设备之时，能够抑制由于非晶质透明导电膜端部之剥离导致良率下降。根据本发明液晶显示设备，因为导电组件的剖面形状形成为朝向基板上方是锥形的形状。故不管后进行摩擦划痕等任何制造工序，在金属氧化物导电膜中都能保持很强的膜强度，金属氧化物导电膜的膜剥离得以防止。如上所述，在本发明中，使用具有选择性两种以上(包括两种)蚀刻液，将蚀刻速度不同之两种以上(包括两种)之金属层图案化，即形成锥形形状的导电组件。在例如由IZO层构成第二金属导电层，同时第一金属导电层由上层之铝层与下层之钼层形成之情况下，使用能对所有层蚀刻之第一蚀刻液进行蚀刻，便形成如图46所示之剖面形状是倒锥形之蘑菇形状的导电组件。于此情况下，也是使用能够选择性的仅蚀刻最上层之IZO层104的第二蚀刻液进行蚀刻，而能够形成最上层之IZO层104的剖面形状在水平方向上较铝层103及钼膜102瘦、窄，锥形形状的导电组件，如图22所示。在所述第一蚀刻处理之前，能够借由微影工序在最上层之IZO膜上将光阻膜图案化成为所希望的图案，再以该光阻膜之图案作遮罩，进行第一蚀刻处理与第二蚀刻处理。于是，因为能用在一次光蚀刻工序中制作之光阻膜连续的进行第一蚀刻处理与第二蚀刻处理，故制造工序不会大幅的增加。可使用例如硝酸、磷酸、醋酸与水的混合液作能够蚀刻IZO层、铝层以及钼层的第一蚀刻液；可使用例如溴酸水溶液作能够选择性滴的蚀刻IZO层的第二蚀刻液。在由复数层构成之导电组件中，若能够获得图22所示的叠层剖面是锥形的形状，则即使该结构是最终的结构，亦是无论此后进行何种制造工序，皆能在下层保持很强的膜强度，防止下层之膜剥离。根据本发明之导电组件基板之制造方法，借由形成依次叠层第一金属导电膜与蚀刻速度比第一金属导电膜还慢的金属氧化物导电膜的叠层导电膜，则在形成导电组件之际，仅蚀刻金属氧化物导电膜。在同时蚀刻第一金属导电膜与金属氧化物导电膜的第一蚀刻工序中，有时会出现由于对构成叠层导电膜的第一金属导电膜与金属氧化物导电膜的蚀刻速度之差而引起的金属氧化物导电膜端部暂时形成为帽檐状的情况，但由于第二蚀刻工序中，该暂时形成为帽檐状的金属氧化物导电膜端部被蚀刻，故最终是金属氧化物导电膜端部不会形成为帽檐状。如此一来，在后工序中，金属氧化物导电膜端部被剥离的可能性变低，制造导电组件基板之时，在对依次叠层第一金属导电膜与蚀刻速度较第一金属导电膜为慢之金属氧化物导电膜的叠层导电膜图案化而形成导电组件之际，能够抑制由于金属氧化物导电膜端部被剥离导致良率下降。

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