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9. 发明专利

TWI319911B 液晶顯示裝置及其製造方法 LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF 有权
简体标题：液晶显示设备及其制造方法 LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
公开(公告)号：TWI319911B
公开(公告)日：2010-01-21
申请号：TW095128816
申请日：2006-08-07
申请人：廣輝電子股份有限公司 , 廣輝電子日本股份有限公司
发明人：川崎清弘 , 李佳宗 , 陳建宏
IPC分类号： H01L
CPC分类号： G02F1/1362 , G02F2001/136231 , G02F2001/136236 , G02F2202/103
摘要：本發明為以降低TFT液晶顯示裝置之生產費用，而於4道光罩－製程之後推進向開發3道光罩－製程為目的。首先形成由低電阻金屬層，與可使用蝕刻氣體去除(護層絕緣層(passivation)與)閘絕緣層之耐熱金屬層經層合所形成之源極－汲極(Source－Drain)電路，且於至少賦予保護絕緣閘型電晶體之通道(channel)與訊號線之手段後，使用該截面形狀為倒錐型形狀之感光性樹脂圖型，而於包含閘絕緣層之絕緣層形成開口部，將前述開口部內所露出之低電阻金屬層去除後，使前述感光性樹脂圖型作為舉離(lift－off)材料，經由對畫素電極用導電性薄膜層之舉離而形成畫素電極。如此，經由開口部之形成步驟，與開口部形成步驟之後的畫素電極形成步驟下，即可省卻使用1道光罩之半色調(half－tone)曝光技術下即可進行處理。 Development of 3－mask process to reduce the manufacturing cost of LCD－display device successively following 4－ mask process. Opening formation process and pixel electrode formation process which is sequentially done following the opening formation process are treated with one photo－mask without using halftone exposure technology by forming source－drain wirings comprising a low resistive metal layer and a heat resistive metal layer, the latter is capable of being removed with etching gas for (passivating insulating layer) and gate insulating layer, giving protection means at least for the channel and the signal line of the insulating gate transistor, forming openings in the insulating layers including the gate insulating layer with photosensitive resins having anti－tapered cross sections, removing the exposed low resistive metal in the said openings, forming pixel electrode with the said photosensitive resins as a lift－off material to lift off the conductive thin film for pixel electrode. 【創作特點】前述於4道光罩製程中，因汲極電極21與掃描線11之連接形成步驟因為同時進行，故其所對應之開口部62、63內之絕緣層厚度與種類並不相同。護層絕緣層37與閘絕緣層30相比較時，其製膜温度較低、膜質更差，氟酸系之蝕刻液所進行之蝕刻處理中，各個蝕刻速度分別為數1000/分、數100/分之1位數相異，汲極電極21上之開口部62的截面形狀，於考量上部過度蝕刻時，將會無法控制使所生成之孔徑等理由，故一般採用使用氟系之氣體之乾式蝕刻(乾蝕刻)。
但，即使採用乾蝕刻，但因汲極電極21上的開口部62僅為護層絕緣層37而已，故與掃描線11上之開口部63相比較時，亦不能避免過度蝕刻，依材質之不同，汲極電極21(中間導電層36B)亦可經由蝕刻氣體而對膜進行削減。又，蝕刻結束後於去除感光性樹脂圖型之際，首先為去除氟化表面之聚合物，而使用氧電漿灰化以將感光性樹脂圖型之表面削除0.1~0.3μm左右，其後再使用有機剝離液，例如東京應化公司製之光阻剝離液106等進行藥液處理等為一般之方法，但中間導電層36B進行膜削減，使底部之鋁層35B形成露出狀態，再使用氧電漿灰化處理使鋁層35B的表面上形成絕緣體之Al2 O3，以使汲極電極36B與畫素電極22之間不致產生歐姆接觸(Ohmic contact)等亦不為稀奇之事。
其中，亦可將中間導電層36B之膜予以削減，使該膜之厚度設定為例如0.2μm厚度時，則可避免上述問題產生。或，於形成開口部62~65時，去除鋁層35B，使底部耐熱金屬層之Ti薄膜層34B露出以形成畫素電極22，亦為另一迴避之方式，此情形則具有最初即不需要中間導電層36之優點。
但，前者之對策中，對於前述薄膜之膜厚度的面內均勻性不佳時，此組合並不一定可產生有效之作用，又，蝕刻速度對於面內均勻性不佳之情形亦為相同。後者之對策中，因不需中間導電層36B，但需增加鋁層35B之去除步驟，又，對開口部62之截面控制亦不充分，故會有引起畫素電極22不連續之疑慮。
又，於4道光罩製程中，所適用之通道形成步驟為同時去除於源極－汲極電路12、21間之源極－汲極電路材料與包含雜質之半導體層，故為決定可控制絕緣閘型電晶體之ON特性的通道長度(目前量產品為4~6μm)之步驟。該通道長度之變動將會使絕緣閘型電晶體之ON電流值產生極大變化，故通常要求極嚴苛之製造管理，通道長度，即，半色調曝光區域之圖型尺寸受曝光量(光源強度與光罩之圖型精確度、特別是線路與空間尺寸)、感光性樹脂之塗佈厚度、感光性樹脂之顯影處理條件、及該蝕刻步驟中感光性樹脂之膜削減量等多數參數所左右，此外，再配合前述各種量之面內均勻性之相互作用下，仍不能確定可在高產率下安定的生產，故必須對以往之製造管理進行更為嚴苛之製造管理，故目前仍屬未能高度完成之階段。特別是通道長度6μm以下時，將伴隨感光性樹脂圖型80A(12)、80A(21)之膜厚度減少，而會有對所產生之圖型尺寸產生極大影響之傾向。
先將光罩尺寸增大，以迴避隨前述感光性樹脂圖型膜厚度之減少所發生之圖型尺寸微細化之方式為較為容易者，但因通道區域之感光性樹脂圖型80C(12)與80C(21)之間隙將不能比曝光機之解析性(最小3μm左右)更為細微，故結果將會使通道長度增長為感光性樹脂圖型的横向之膜削減量的2倍，此外，該膜削減量下的玻璃基板面內之變動亦極大，此點應為現存玻璃基板尺寸於1m以上之生產線上，迄今仍未導入4道光罩製程之原因之一。
本發明為鑒於現狀所提出者，而以提出一種無須進行嚴苛之圖型精確度管理下，亦可使訊號線12之構成更為簡素化，且可使畫素電極形成步驟合理化，進而邁向削減製造步驟為目的。
【專利文獻1】特開2000－206571號公報【專利文獻2】特開2004－317685號公報【專利文獻3】特開2005－17669號公報【專利文獻4】特開2005－19664號公報
【非專利文獻1】月刊「高分子加工」2002年11月號
本發明為，於使畫素電極連接於汲極電極之開口部形成步驟中，去除畫素電極形成區域之絕緣層以使玻璃基板露出，並於露出之包含汲極電極之玻璃基板上將畫素電極舉離予以形成，以達製造步驟之削減。為使經由舉離(lift－off)而容易形成畫素電極，而於上述絕緣層之去除步驟中，使用可使該截面形狀形成倒錐型狀之感光性樹脂圖型之觀點，與附加不使畫素電極與汲極電極產生不連續狀態而可得到良好的電路連接之去除由低電阻金屬層與耐熱金屬層之層合所得之去除汲極電極上層部之低電阻金屬層以露出下層部之耐熱金屬層之步驟等觀點為本發明重要之著眼點。
請求項1所記載之液晶顯示裝置為，絕緣閘型電晶體為底閘(bottom－gate)型，低電阻金屬層與絕緣層之可使用蝕刻氣體去除之耐熱金屬層層合而形成源極－汲極電路，賦予保護絕緣閘型電晶體之至少通道與訊號線之手段，畫像顯示部中，於包含一部份分的汲極電路之畫素電極形成區域，與畫像顯示部以外區域之包含一部份的掃描線之掃描線之電極端子形成區域，及包含一部份的訊號線之訊號線之電極端子形成區域上形成開口部，經去除前述開口部內之絕緣層，使各個前述耐熱金屬層所形成之汲極電路的一部份與前述第1透明性絕緣基板、掃描線之一部份、及前述耐熱金屬層所形成之訊號線的一部份露出，由同一導電性薄膜所形成，於包含部份前述汲極電路之一部份的畫素電極形成區域中形成畫素電極，與包含前述掃描線之一部份之掃描線之電極端子形成區域中形成掃描線之電極端子，及包含前述訊號線之一部份之訊號線電極端子形成區域中形成訊號線電極端子為特徵。
此構成可確保所得之由耐熱金屬層所形成之一部份的汲極電極與畫素電極、同樣由耐熱金屬層所形成之一部份的訊號線與訊號線之電極端子於電路上之連接，源極－汲極電路為使用低電阻金屬層與耐熱金屬層之2層結構之構成更為簡素化。
請求項2所記載之液晶顯示裝置為，如請求項1所記載之液晶顯示裝置，其中底閘型之絕緣閘型電晶體為通道蝕刻型，介由閘絕緣層於閘電極上形成寬度較閘電極為大，且不含雜質之島狀第1半導體層，於前述第1半導體層上，與閘電極部份重疊般，形成兼具絕緣閘型電晶體的源極－汲極的一對包含雜質的第2半導體層，於前述源極－汲極與閘絕緣層上形成源極－汲極電路，除前述開口部以外，護層絕緣層形成於第1透明性絕緣基板之最上層。
此構成可確保包含通道之絕緣閘型電晶體與掃描線及訊號線，即，除畫素電極以外的主動基板之構成要素皆受到護層絕緣層所保護，故可保證液晶顯示裝置之信頼性。
請求項3所記載之液晶顯示裝置為，如請求項1所記載之液晶顯示裝置，其中，底閘型之絕緣閘型電晶體為通道蝕刻型，通道區域之膜厚度為較薄，且與閘電極部份重疊般，使前述通道區域連接之膜厚度較厚之不含雜質的第1半導體層形成於閘絕緣層上，除通道區域以外，於前述第1半導體層上形成包含雜質之第2半導體層，於前述第2半導體層上，與前述通道區域自體整合而形成源極－汲極電路，除前述開口部以外，護層絕緣層形成於第1透明性絕緣基板之最上層。
此構成可確保於同一光罩與半色調曝光技術下，可形成通道蝕刻型之包含絕緣閘型電晶體的通道的半導體層與源極－汲極電路，此部份與以往之4道光罩製程中之源極－汲極電路步驟與半導體層之形成步驟為相同。又，其與請求項2所記載之液晶顯示裝置相同般，主動基板受到護層絕緣層所保護。與於畫像顯示部外之區域中，包含掃描線之一部份的電極端子形成區域與包含訊號線之一部份的電極端子形成區域中具有開口部的同時，使截面形狀為倒錐型形狀之感光性樹脂圖型形成於前述護層絕緣層上之步驟，與使前述感光性樹脂圖型作為光罩以去除前述開口部內之護層絕緣層與閘絕緣層，使前述開口部內之各個汲極電路的一部份與第1透明性絕緣基板、掃描線之一部份及一部份的訊號線露出之步驟，與去除前述開口部內露出之低電阻金屬層，使耐熱金屬層所形成之汲極電路之一部份與一部份的訊號線露出之步驟，與使導電性薄膜層形成於前述第1透明性絕緣基板上之步驟，與去除前述感光性樹脂圖型，於前述包含汲極電路之一部份的之畫素電極形成區域中形成畫素電極，與於包含前述掃描線之一部份的掃描線的電極端子形成區域中形成掃描線之電極端子，及於包含前述訊號線之一部份的訊號線的電極端子形成區域中形成訊號線之電極端子的步驟為特徵。
請求項4所記載之液晶顯示裝置為，如請求項1所記載之液晶顯示裝置，其中底閘型之絕緣閘型電晶體為通道蝕刻型，於第1透明性絕緣基板之一主平面上形成兼具閘電極之掃描線，於前述掃描線上形成閘絕緣層的同時，於掃描線的側面形成與閘絕緣層相異之絕緣層(該絕緣層稱為側絕緣層)，於閘電極上介由閘絕緣層形成作為通道之不含雜質的島狀第1半導體層，於前述第1半導體層上形成絕緣閘型電晶體之兼具源極-汲極之一對包含雜質的第2半導體層，於前述源極-汲極與第1透明性絕緣基板上形成源極-汲極電路，除前述開口部以外，護層絕緣層形成於第1透明性絕緣基板之最上層。
此構成可確保於同一光罩與半色調曝光技術下，可形成通道蝕刻型之包含絕緣閘型電晶體之通道的半導體層與掃描線，而可減少微影蝕刻步驟數。又，露出之掃描線的側面可賦予與閘絕緣層相異之絕緣層，使掃描線與訊號線形成交差。又，與請求項2所記載之液晶顯示裝置相同般，主動基板受到護層絕緣層所保護。
請求項5所記載之液晶顯示裝置為，如請求項1所記載之液晶顯示裝置，其中，底閘型之絕緣閘型電晶體為通道上具有保護絕緣層之蝕刻上閘型，使前述保護絕緣層形成部份重疊般，使兼具絕緣閘型電晶體的源極－汲極之包含雜質的第2半導體層與耐熱金屬層與低電阻金屬層經由層合形成源極－汲極電路，除前述開口部以外，護層絕緣層形成於第1透明性絕緣基板之最上層。
此構成可確保絕緣閘型電晶體之通道為保護絕緣層與以往使用SiNx層之護層絕緣層之層合，或源極－汲極電路為受到以往使用SiNx層之護層絕緣層所保護，而可保證液晶顯示裝置之信頼性。
請求項6所記載之液晶顯示裝置為，如請求項1所記載之液晶顯示裝置，其中底閘型之絕緣閘型電晶體為為通道上具有保護絕緣層之蝕刻上閘型，使前述保護絕緣層形成部份重疊般，使兼具絕緣閘型電晶體的源極-汲極之包含雜質的第2半導體層與耐熱金屬層與低電阻金屬層經由層合形成源極-汲極電路，使感光性有機絕緣層形成於除畫像顯示部以外的訊號線之電極端子區域以外之訊號線上。
此構成所得之絕緣閘型電晶體之通道受保護絕緣層所保護，又，訊號線受感光性有機絕緣層所保護，而可保證液晶顯示裝置之信頼性，而不需使用以柱SiNx層所使用之護層絕緣層。
請求項7所記載之液晶顯示裝置為，如請求項1所記載之液晶顯示裝置，其中底閘型之絕緣閘型電晶體為通道上具有保護絕緣層之蝕刻上閘型，第1透明性絕緣基板之一主平面上形成兼具閘電極之掃描線，於前述掃描線上形成閘絕緣層的同時，於掃描線的側面形成與閘絕緣層相異之絕緣層(該絕緣層稱為側絕緣層)，閘電極上介由閘絕緣層形成不含雜質的島狀第1半導體層作為通道，於前述第1半導體層上與掃描線自體整合而形成寬度較第1半導體層為細之保護絕緣層，於前述保護絕緣層一部份上與第1半導體層上與第1透明性絕緣基板上，形成經由絕緣閘型電晶體之兼具源極－汲極的包含雜質之第2半導體層與耐熱金屬層與低電阻金屬層層合所得之源極－汲極電路，使感光性有機絕緣層形成於除畫像顯示部外之訊號線的電極端子區域以外的訊號線上。
此構成可確保於同一光罩與半色調曝光技術下，使形成蝕刻上閘型之絕緣閘型電晶體的保護絕緣層與掃描線變為可能，而可減少微影蝕刻步驟數。又，露出之掃描線的側面可賦予與閘絕緣層相異之絕緣層，使掃描線與訊號線形成交差。又，與請求項2所記載之液晶顯示裝置相同般，絕緣閘型電晶體之通道受到保護絕緣層所保護，又，訊號線受到感光性有機絕緣層所保護，而不需使用以往SiNx層所使用之護層絕緣層。
請求項8為請求項1所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其為包含於第1透明性絕緣基板之一主平面上將掃描線，與通道蝕刻型之絕緣閘型電晶體的閘絕緣層與半導體層，及低電阻金屬層與絕緣層之可使用蝕刻氣體去除之耐熱金屬層經由層合以形成源極－汲極電路之步驟，與於前述第1透明性絕緣基板上形成護層絕緣層後，使畫像顯示部之包含汲極電路之一部份的畫素電極形成區域，與於畫像顯示部外之區域中，包含掃描線之一部份的電極端子形成區域與包含訊號線之一部份的電極端子形成區域中具有開口部的同時，使截面形狀為倒錐型形狀之感光性樹脂圖型形成於前述護層絕緣層上之步驟，與將前述感光性樹脂圖型作為光罩以去除前述開口部内之護層絕緣層與閘絕緣層，使前述開口部内之各個汲極電路的一部份與第1透明性絕緣基板、掃描線之一部份及一部份的訊號線露出之步驟，與去除前述開口部内露出之低電阻金屬層，使耐熱金屬層所形成之汲極電路之一部份與一部份的訊號線露出之步驟，與使導電性薄膜層形成於前述第1透明性絕緣基板上之步驟，與去除前述感光性樹脂圖型，於前述包含汲極電路之一部份的之畫素電極形成區域中形成畫素電極，與於包含前述掃描線之一部份的掃描線的電極端子形成區域中形成掃描線之電極端子，及於包含前述訊號線之一部份的訊號線的電極端子形成區域中形成訊號線之電極端子的步驟為特徴。
如前所述，將通道蝕刻型之絕緣閘型電晶體，與低電阻金屬層與護層絕緣層及閘絕緣層之可使用蝕刻氣體去除之耐熱金屬層經層合而形成源極－汲極電路，形成護層絕緣層後，使包含汲極電路之一部份的之畫素電極形成區域，與包含掃描線之一部份的電極端子形成區域，及包含部份的訊號線之電極端子形成區域具有開口部的同時，形成截面形狀為倒錐型形狀的感光性樹脂圖型，使用前述感光性樹脂圖型作為光罩以去除開口部內的護層絕緣層與閘絕緣層時，可使低電阻金屬層作為光罩而去除部份底部的耐熱金屬層(與半導體層及閘絕緣層)後所生成之低電阻金屬層凸起(overhang)經由低電阻金屬層之去除而消失，而於開口部內露出由耐熱金屬層所形成之汲極電路的一部份與一部份的訊號線。又，再形成畫素電極用薄膜層，去除形成開口部所使用之感光性樹脂圖型時，可使開口部內各個畫素電極與訊號線之電極端子形成自體整合。又，掃描線之電極端子區域的部份掃描線並不受去除低電阻金屬層之影響，而於形成畫素電極及訊號線電極端子的同時，掃描線之電極端子形成自體整合。即，經由上述構成內容，於連接掃描線與訊號線及汲極電極上，可使用1道光罩以實施開口部形成步驟與畫素電極形成步驟，因而可實現減少步驟之目的。
請求項9為請求項2所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其中，半導體層之形成為由，於形成閘絕緣層後，使不含雜質之第1非晶質矽層與含雜質之第2非晶質矽層經層合以形成島狀之半導體層的步驟，與形成源極－汲極電路之步驟，與將形成前述源極－汲極電路所使用之感光性樹脂圖型作為光罩，以選擇性去除源極－汲極電路間之第2之非晶質矽層之步驟所構成。
此構成無須併用半色調曝光技術，即可同時完成掃描線之形成步驟、半導體層之島化步驟、源極－汲極電路之形成步驟、及開口部與畫素電極時，即可使用4道光罩製作主動基板。
請求項10為請求項3所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其中，半導體層之形成為由掃描線形成後，依序形成閘絕緣層、不含雜質之第1非晶質矽層、含雜質之第2非晶質矽層、絕緣層之可以蝕刻氣體去除之耐熱金屬層及低電阻金屬層之步驟，與對應源極－汲極電路與通道區域，以形成通道形成區域之膜厚度較源極－汲極電路形成區域之膜厚度為薄之感光性樹脂圖型的步驟，與使用前述感光性樹脂圖型作為光罩，去除前述低電阻金屬層、耐熱金屬層、第2非晶質矽層、及第1非晶質矽層以使閘絕緣層露出之步驟，與削減前述感光性樹脂圖型之膜厚度，使通道形成區域之低電阻金屬層露出之步驟，與使用未減少前述膜厚度之感光性樹脂圖型作為光罩，再去除源極－汲極電路間之低電阻金屬層與耐熱金屬層及第2非晶質矽層之步驟所構成。
此構成可完成掃描線之形成步驟、使用半色調曝光技術之半導體層與源極－汲極電路之同時形成、及開口部與畫素電極之同時形成，與使用3道光罩製作主動基板。
請求項11為請求項4所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其中，半導體層之形成為由形成掃描線用金屬薄膜層後、依序形成閘絕緣層、不含雜質之第1非晶質矽層、及含雜質之第2非晶質矽層之步驟，與對應掃描線與閘電極上之半導體層區域，以形成半導體層形成區域之膜厚度較其他區域為厚之感光性樹脂圖型之步驟，與使用前述感光性樹脂圖型作為光罩，去除前述第2非晶質矽層、第1非晶質矽層、閘絕緣層及掃描線用金屬薄膜層，以使第1透明性絕緣基板露出之步驟，與削減前述感光性樹脂圖型之膜厚度，使前述第2非晶質矽層露出之步驟，與使用未削減前述膜厚度之感光性樹脂圖型作為光罩，於閘電極上之由第2非晶質矽層與第1非晶質矽層經由層合所形成半導體層區域中，使前述閘絕緣層露出之步驟，與於露出之掃描線的側面形成與閘絕緣層相異之絕緣層的步驟(該絕緣層稱為側絕緣層)，與形成絕緣層之可以蝕刻氣體去除之耐熱金屬層，與低電阻金屬層經由層合所形成之源極-汲極電路之步驟，與以形成前述源極-汲極電路所使用之感光性樹脂圖型作為光罩，以去除源極-汲極電路間之第2非晶質矽層之步驟所構成。
此構成可完成使用半色調曝光技術之掃描線與半導體層之同時形成、源極－汲極電路之形成步驟、及開口部與畫素電極之同時形成，與使用3道光罩製作主動基板。
請求項12亦請求項1所記載之液晶顯示裝置的造方法，其為由於第1透明性絕緣基板之一主平面上形成掃描線，與蝕刻上閘型之絕緣閘型電晶體之閘絕緣層與半導體層及保護絕緣層之步驟，與形成含雜質之第2非晶質矽層，與絕緣層之可以蝕刻氣體去除之耐熱金屬層及低電阻金屬層之步驟，與形成源極－汲極電路之步驟，與形成至少保護畫像顯示部內之訊號線的絕緣層之步驟，與畫像顯示部中，於前述包含汲極電路之一部份的之畫素電極形成區域，與於畫像顯示部外之區域中，包含掃描線之一部份的電極端子形成區域與包含前述一部份訊號線的電極端子形成區域中具有開口部的同時，使截面形狀為倒錐型形狀之感光性樹脂圖型形成於前述第1透明性絕緣基板上之步驟，與使前述感光性樹脂圖型作為光罩以去除前述開口部內之(保護訊號線之絕緣層與)閘絕緣層，使前述開口部內之各個汲極電路的一部份與第1透明性絕緣基板、掃描線之一部份及一部份的訊號線露出之步驟，與去除前述開口部內露出之低電阻金屬層，使耐熱金屬層所形成之汲極電路之一部份與一部份的訊號線露出之步驟，與使導電性薄膜層形成於前述第1透明性絕緣基板上之步驟，與去除前述感光性樹脂圖型，於包含前述汲極電路之一部份的之畫素電極形成區域中形成畫素電極，與於包含前述掃描線之一部份的掃描線的電極端子形成區域中形成掃描線之電極端子，及於包含前述訊號線之一部份的訊號線的電極端子形成區域中形成訊號線之電極端子的步驟為特徴。
如前所述，將蝕刻上閘型之絕緣閘型電晶體，與低電阻金屬層與閘絕緣層之可使用蝕刻氣體去除之耐熱金屬層經層合而形成源極－汲極電路，使用護層絕緣層保護主動基板，或不含畫像顯示部外之一部份，而保護訊號線上僅形成具有感光性有機絕緣層之源極－汲極電路之訊號線，含汲極電路之一部份的之畫素電極形成區域，與含掃描線之一部份的電極端子形成區域、及含前述訊號線之一部份的電極端子形成區域中具有開口部的同時，使截面形狀為倒錐型形狀之感光性樹脂圖型，再使用前述感光性樹脂圖型作為光罩以去除開口部內之(護層絕緣層與)閘絕緣層，再去除開口部內之低電阻金屬層後，形成畫素電極用薄膜層後，去除形成開口部所使用之感光性樹脂圖型時，即於開口部內字體整合形成各個畫素電極，與掃描線之電極端子，與訊號線之電極端子。即，與請求項8所記載之製造方法相同般，此構成可實現掃描線與訊號線及汲極電極之連接而將開口部形成步驟與畫素電極形成步驟以1道光罩予以實施，而實現減少步驟之目的。
請求項13為請求項5所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其中，半導體層及保護絕緣層之形成為由於掃描線形成後，形成閘絕緣層，與不含雜質之第1非晶質矽層及保護通道之絕緣層之步驟，與於閘電極上殘留寬度較閘電極為細之保護絕緣層，以露出前述第1非晶質矽層之步驟所構成，保護訊號線之絕緣層為前述第1透明性絕緣基板上所形成之護層絕緣層為特徴之請求項12所記載之液晶顯示裝置的製造方法。
此構成為無須併用半色調曝光技術下，即可同時形成掃描線之形成步驟、保護絕緣層之形成步驟、源極－汲極電路之形成步驟、及開口部與畫素電極之同時形成等，使用4道光罩以製作主動基板。
請求項14為請求項6所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其中，半導體層及保護絕緣層之形成為由，於掃描線形成後，形成閘絕緣層，與不含雜質之第1非晶質矽層及保護通道之絕緣層之步驟，與使閘電極上殘留寬度較閘電極為細之保護絕緣層，以露出前述第1非晶質矽層之步驟所構成，保護訊號線之絕緣層為，形成對應於源極－汲極電路，以汲極電路形成區域與畫像顯示部外的區域之訊號線形成區域之膜厚度，較畫像顯示部內之訊號線形成區域的膜厚度為薄之感光性有機絕緣層圖型之步驟，與使用前述感光性有機絕緣層圖型作為光罩，去除前述低電阻金屬層、耐熱金屬層、第2非晶質矽層、及第1非晶質矽層，以露出閘絕緣層與保護絕緣層之步驟，與削減前述感光性有機絕緣層圖型之膜厚度，以使前述汲極電路與前述一部份的訊號線露出之步驟所構成為特徵之請求項12所記載之液晶顯示裝置的製造方法。
該構成可同時形成掃描線之形成步驟、保護絕緣層之形成步驟、使用半色調曝光技術之源極－汲極電路之形成步驟、及開口部與畫素電極同時形成等，使用4道光罩以製作主動基板。
請求項15為請求項7所記載之液晶顯示裝置之製造方法，其中，半導體層及保護絕緣層之形成為由，形成掃描線用金屬薄膜層，與閘絕緣層，與不含雜質之第1非晶質矽層及保護通道之絕緣層之步驟，與對應掃描線與保護絕緣層，形成掃描線形成區域之膜厚度較保護絕緣層形成區域之膜厚度為薄之感光性樹脂圖型之步驟，與以前述感光性樹脂圖型作為光罩，去除保護通道之絕緣層、不含雜質之第1非晶質矽層、閘絕緣層及掃描線用金屬薄膜層，以露出第1透明性絕緣基板之步驟，與削減前述感光性樹脂圖型之膜厚度，以露出保護通道之絕緣層之步驟，與以未削減前述膜厚度之感光性樹脂圖型作為光罩，於閘電極上殘留寬度較閘電極為細之保護絕緣層，以露出前述第1非晶質矽層之步驟，與於露出之掃描線的側面形成與閘絕緣層相異之絕緣層之步驟所構成(該絕緣層稱為側絕緣層)，保護訊號線之絕緣層為，對應源極-汲極電路，形成汲極電路形成區域與畫像顯示部外之區域的訊號線形成區域之膜厚度較畫像顯示部內之訊號線形成區域的膜厚度為薄之感光性有機絕緣層圖型之步驟，與以前述感光性有機絕緣層圖型作為光罩，去除前述低電阻金屬層、耐熱金屬層、第2非晶質矽層、及第1非晶質矽層，使閘絕緣層與保護絕緣層露出之步驟，與削減前述感光性有機絕緣層圖型之膜厚度，使前述汲極電路與前述一部份的訊號線露出之步驟所構成者為特徵之請求項12所記載之液晶顯示裝置的製造方法。
此構成可同時達成使用半色調曝光技術之保護絕緣層與掃描線之同時形成、使用半色調曝光技術之源極－汲極電路的形成步驟、及開口部與畫素電極之同時形成等，使用3道光罩以製作主動基板。
請求項16所記載之液晶顯示裝置為，具有與掃描線同時形成於第1透明性絕緣基板上之對抗電極，與前述對抗電極相隔特定距離所形成之畫素電極作為一對之電極，以控制横方向之電界的請求項1所記載之液晶顯示裝置。
此構成可得到具有優良視角特性之IPS(In－Plain－Switching)方式的液晶顯示裝置。此外，因畫素電極上不存在絕緣層，故顯示畫像不容易引起焼印現象。
請求項17所記載之液晶顯示裝置為，其為具有與掃描線同時於第1透明性絕緣基板上形成之共通電極，與包含前述共通電極之一部份之對抗電極形成區域中形成開口部，去除前述開口部內之絕緣層，使共通電極之一部份與前述第1透明性絕緣基板露出，使包含前述共通電極之一部份的對抗電極形成區域中所形成之對抗電極，與前述對抗電極同時使前述對抗電極依特定距離間隔所形成之畫素電極作為一對之電極，以控制横方向之電界之請求項1所記載之液晶顯示裝置。
此構成可得到具有優良視角特性之IPS方式的液晶顯示裝置。此外，因畫素電極與對抗電極同時存在於第1透明性絕緣基板上，故容易進行配向處理而可提高對比。又，因畫素電極上不存在絕緣層，故顯示畫像不容易引起焼印現象。
請求項18所記載之液晶顯示裝置為具有，液晶於無電壓施加時為垂直配向之垂直配向型液晶，又，其於第1透明性絕緣基板上對前述液晶施加電壓使液晶配向之規範方向的第1配向控制手段為，設於第1透明性絕緣基板上所形成之複數透明導電層所形成之帶狀畫素電極間之絕緣層或第1透明性絕緣基板，於第2透明性絕緣基板上或彩色濾光片上對前述液晶施加電壓使液晶配向之規範方向的第2配向控制手段為特徵之請求項1所記載之液晶顯示裝置。
此構成可使存在於帶狀之畫素電極間之護層絕緣層與閘絕緣層的層合結構、閘絕緣層或護層絕緣層、或畫素電極之裂口(切孔)作為垂直配向型液晶之配向控制手段，使液晶晶胞產生分割配向之結果，而可得到較TN型液晶顯示裝置具有更優良視角之VA(Vertical－Align：垂直配向)方式的液晶顯示裝置。配向控制能力如上述般為更強，故應答速度亦更為快速。
請求項19為請求項18所記載之液晶顯示裝置的製造方法，其係以控制倒錐型形狀的感光性樹脂圖型之截面形狀之方式，控制前述帶狀畫素電極之大小為特徴。
經此構成，可使設置於帶狀畫素電極間之絕緣層的側面所形成之透明導電層，至少較規範第1配向控制手段之配向的之規範力為強，故可提早液晶顯示裝置之應答速度。
如以上所述般，本發明之中心思想為，於第1透明性絕緣基板上之掃描線與絕緣閘型電晶體上至少形成閘絕緣層與半導體層之步驟，與使低電阻金屬層，與(護層絕緣層與)閘絕緣層之可使用蝕刻氣體去除之耐熱金屬層經層合以形成源極－汲極電路之步驟，與至少對絕緣閘型電晶體之通道與訊號線賦予保護之手段後，使包含部份汲極電極之畫素電極形成區域，與包含掃描線之一部份的電極端子形成區域及包含訊號線之一部份的電極端子形成區域中具有開口部的同時，使該截面形狀形成倒錐型形狀之感光性樹脂圖型之步驟，與使用前述感光性樹脂圖型作為光罩以去除前述開口部內之(護層絕緣層與)閘絕緣層，使前述開口部內各個汲極電路之一部份與第1透明性絕緣基板、掃描線之一部份及一部份的訊號線露出之步驟，與去除前述開口部內所露出之低電阻金屬層使由任一耐熱金屬層所形成之汲極電路之一部份與一部份的訊號線露出之步驟，與於前述第1透明性絕緣基板上形成作為畫素電極之導電性薄膜層之步驟，與去除前述感光性樹脂圖型，使包含前述汲極電路之一部份的畫素電極形成區域中形成畫素電極，與於包含前述掃描線之一部份的一部份的掃描線之電極端子形成區域中形成掃描線之電極端子，及包含前述一部份的訊號線之訊號線的電極端子形成區域中形成訊號線之電極端子之步驟的液晶顯示裝置之製造方法，經由此構成，可使對閘絕緣層之開口部形成步驟與畫素電極形成步驟以1道光罩處理，而可實現減少處理步驟之目的。
此外，因源極－汲極電路為使用耐熱金屬層與低電阻金屬層層合所構成者，故除可使訊號線低電阻化以外，包含中間導電層亦較以往之3層構成更為簡素化，故可達成低費用化之目的。
使用通道蝕刻型之絕緣閘型電晶體之主動基板中，即使不使用半色調曝光技術下，亦可使用4片之光罩製作主動基板，無須高價之半色調光罩與嚴苛之圖型尺寸管理，換言之，可保證安定之產率與品質。又，使用蝕刻上閘型之絕緣閘型電晶體之主動基板中，只要使用以往之護層絕緣層時，則無需使用半色調曝光技術下，亦可使用4道光罩製作主動基板，此外，因圖形精確度之變動為容許之範圍，故使用半色調曝光技術下，亦可以4道光罩製作主動基板。
又，於通道蝕刻型之絕緣閘型電晶體中，為形成未半導體層與源極－汲極電路，或為形成掃描線與半導體層，或於蝕刻上閘型之絕緣閘型電晶體中，為形成掃描線與保護絕緣層而併用半色調曝光技術時，甚至可削減製造步驟而邁向使用3道光罩製作主動基板，因而可大幅減少製造費用。使用半色調曝光技術之半導體層與同時形成源極－汲極電路之通道蝕刻型之絕緣閘型電晶體仍然需進行嚴苛之通道長度管理，但使用半色調曝光技術同時形成掃描線與半導體層時，則可容易管理通道蝕刻型之絕緣閘型電晶體與蝕刻上閘型之絕緣閘型電晶體的通道長度。
只要為對於畫素電極之舉離形成未有任何障礙之膜質與膜厚度時，其對於畫素電極用導電性薄膜之控制將較為緩和，透明性之有無並不會產生任何問題。但，為迴避未標示於圖示內之反射型液晶顯示裝置之反射電極所產生之鏡面反射，其底部非為平坦，且必須具有深度為0.5~1μm左右之凹凸面。過多之情形時，為形成前述具有凹凸面之底部時，因需使用感光性丙烯酸樹脂，故會產生費用上的問題，本發明為於閘絕緣層形成後，適當之時期下，使用感光性丙烯酸樹脂層以形成具有凹凸狀，即本發明使閘絕緣層之開口部形成步驟，與形成反射電極或透過電極之任一畫素電極之步驟經使用1道光罩即可製作主動基板，故亦可達成削減製程之目的。
更合理而言，為將透明導電層(為控制鹼反應所使用之鉬(Molybdenum；Mo)薄膜層與)高反射率之鋁(Aluminum；Al)薄膜層形成後，依本發明內容使透明導電層與(Mo薄膜層與)Al薄膜層經由層合以形成類似畫素電極，經由微細加工技術以選擇性去除透明電極形成區域之(Mo薄膜層與)Al薄膜層即可，詳細之説明將於其他機會中進行。
本發明不僅對透過型有效，對於反射型或半透過型之液晶顯示裝置亦為有効，此外，因製造方法為相同，故於改變透明導電性之畫素電極之圖型形狀時，不僅限於TN型液晶模式，對於IPS型液晶模式及垂直配向型液晶模式皆為有效，為一種可同時克服減少步驟與改善視角之2個問題之優良技術。
本發明之要件可由上述説明得知，其係使低電阻金屬層與(護層絕緣層與)閘絕緣層之可使用蝕刻氣體去除之耐熱金屬層經由層合以形成源極－汲極電路，且至少對絕緣閘型電晶體之通道與訊號線賦予保護手段後，使用截面形狀為倒錐型形狀之感光性樹脂圖型，以對包含前述(護層絕緣層與)閘絕緣層之絕緣層形成開口部，去除前述開口部內露出之電極部位的低電阻金屬層後，露出前述電極底部之耐熱金屬層，再以前述感光性樹脂圖型作為舉離材料使畫素電極用導電性薄膜層經由舉離而形成畫素電極，於開口部形成步驟與開口部形成步驟後之畫素電極形成步驟，只要使用1道光罩而無需使用半色調曝光技術下即可進行處理等部份。因此，其以外之構成例如掃描線、閘絕緣層等之材質或膜厚度等相異之液晶顯示裝置，或其之製造方法之差異亦屬本發明之技術範疇為容易推知者，本發明除透過型以外，其於反射型或半透過型之液晶顯示裝置亦經證實有效。又，絕緣閘型電晶體之半導體層亦非限定於非晶質矽層亦屬容易推知者。
简体摘要：本发明为以降低TFT液晶显示设备之生产费用，而于4道光罩－制程之后推进向开发3道光罩－制程为目的。首先形成由低电阻金属层，与可使用蚀刻气体去除(护层绝缘层(passivation)与)闸绝缘层之耐热金属层经层合所形成之源极－汲极(Source－Drain)电路，且于至少赋予保护绝缘闸型晶体管之信道(channel)与信号线之手段后，使用该截面形状为倒锥型形状之感光性树脂图型，而于包含闸绝缘层之绝缘层形成开口部，将前述开口部内所露出之低电阻金属层去除后，使前述感光性树脂图型作为举离(lift－off)材料，经由对像素电极用导电性薄膜层之举离而形成像素电极。如此，经由开口部之形成步骤，与开口部形成步骤之后的像素电极形成步骤下，即可省却使用1道光罩之半色调(half－tone)曝光技术下即可进行处理。 Development of 3－mask process to reduce the manufacturing cost of LCD－display device successively following 4－ mask process. Opening formation process and pixel electrode formation process which is sequentially done following the opening formation process are treated with one photo－mask without using halftone exposure technology by forming source－drain wirings comprising a low resistive metal layer and a heat resistive metal layer, the latter is capable of being removed with etching gas for (passivating insulating layer) and gate insulating layer, giving protection means at least for the channel and the signal line of the insulating gate transistor, forming openings in the insulating layers including the gate insulating layer with photosensitive resins having anti－tapered cross sections, removing the exposed low resistive metal in the said openings, forming pixel electrode with the said photosensitive resins as a lift－off material to lift off the conductive thin film for pixel electrode. 【创作特点】前述于4道光罩制程中，因汲极电极21与扫描线11之连接形成步骤因为同时进行，故其所对应之开口部62、63内之绝缘层厚度与种类并不相同。护层绝缘层37与闸绝缘层30相比较时，其制膜温度较低、膜质更差，氟酸系之蚀刻液所进行之蚀刻处理中，各个蚀刻速度分别为数1000/分、数100/分之1位数相异，汲极电极21上之开口部62的截面形状，于考量上部过度蚀刻时，将会无法控制使所生成之孔径等理由，故一般采用使用氟系之气体之干式蚀刻(干蚀刻)。但，即使采用干蚀刻，但因汲极电极21上的开口部62仅为护层绝缘层37而已，故与扫描线11上之开口部63相比较时，亦不能避免过度蚀刻，依材质之不同，汲极电极21(中间导电层36B)亦可经由蚀刻气体而对膜进行削减。又，蚀刻结束后于去除感光性树脂图型之际，首先为去除氟化表面之聚合物，而使用氧等离子灰化以将感光性树脂图型之表面削除0.1~0.3μm左右，其后再使用有机剥离液，例如东京应化公司制之光阻剥离液106等进行药液处理等为一般之方法，但中间导电层36B进行膜削减，使底部之铝层35B形成露出状态，再使用氧等离子灰化处理使铝层35B的表面上形成绝缘体之Al2 O3，以使汲极电极36B与像素电极22之间不致产生欧姆接触(Ohmic contact)等亦不为稀奇之事。其中，亦可将中间导电层36B之膜予以削减，使该膜之厚度设置为例如0.2μm厚度时，则可避免上述问题产生。或，于形成开口部62~65时，去除铝层35B，使底部耐热金属层之Ti薄膜层34B露出以形成像素电极22，亦为另一回避之方式，此情形则具有最初即不需要中间导电层36之优点。但，前者之对策中，对于前述薄膜之膜厚度的面内均匀性不佳时，此组合并不一定可产生有效之作用，又，蚀刻速度对于面内均匀性不佳之情形亦为相同。后者之对策中，因不需中间导电层36B，但需增加铝层35B之去除步骤，又，对开口部62之截面控制亦不充分，故会有引起像素电极22不连续之疑虑。又，于4道光罩制程中，所适用之信道形成步骤为同时去除于源极－汲极电路12、21间之源极－汲极电路材料与包含杂质之半导体层，故为决定可控制绝缘闸型晶体管之ON特性的信道长度(目前量产品为4~6μm)之步骤。该信道长度之变动将会使绝缘闸型晶体管之ON电流值产生极大变化，故通常要求极严苛之制造管理，信道长度，即，半色调曝光区域之图型尺寸受曝光量(光源强度与光罩之图型精确度、特别是线路与空间尺寸)、感光性树脂之涂布厚度、感光性树脂之显影处理条件、及该蚀刻步骤中感光性树脂之膜削减量等多数参数所左右，此外，再配合前述各种量之面内均匀性之相互作用下，仍不能确定可在高产率下安定的生产，故必须对以往之制造管理进行更为严苛之制造管理，故目前仍属未能高度完成之阶段。特别是信道长度6μm以下时，将伴随感光性树脂图型80A(12)、80A(21)之膜厚度减少，而会有对所产生之图型尺寸产生极大影响之倾向。先将光罩尺寸增大，以回避随前述感光性树脂图型膜厚度之减少所发生之图型尺寸微细化之方式为较为容易者，但因信道区域之感光性树脂图型80C(12)与80C(21)之间隙将不能比曝光机之解析性(最小3μm左右)更为细微，故结果将会使信道长度增长为感光性树脂图型的横向之膜削减量的2倍，此外，该膜削减量下的玻璃基板面内之变动亦极大，此点应为现存玻璃基板尺寸于1m以上之生产在线，迄今仍未导入4道光罩制程之原因之一。本发明为鉴于现状所提出者，而以提出一种无须进行严苛之图型精确度管理下，亦可使信号线12之构成更为简素化，且可使像素电极形成步骤合理化，进而迈向削减制造步骤为目的。【专利文献1】特开2000－206571号公报【专利文献2】特开2004－317685号公报【专利文献3】特开2005－17669号公报【专利文献4】特开2005－19664号公报【非专利文献1】月刊“高分子加工”2002年11月号本发明为，于使像素电极连接于汲极电极之开口部形成步骤中，去除像素电极形成区域之绝缘层以使玻璃基板露出，并于露出之包含汲极电极之玻璃基板上将像素电极举离予以形成，以达制造步骤之削减。为使经由举离(lift－off)而容易形成像素电极，而于上述绝缘层之去除步骤中，使用可使该截面形状形成倒锥型状之感光性树脂图型之观点，与附加不使像素电极与汲极电极产生不连续状态而可得到良好的电路连接之去除由低电阻金属层与耐热金属层之层合所得之去除汲极电极上层部之低电阻金属层以露出下层部之耐热金属层之步骤等观点为本发明重要之着眼点。请求项1所记载之液晶显示设备为，绝缘闸型晶体管为底闸(bottom－gate)型，低电阻金属层与绝缘层之可使用蚀刻气体去除之耐热金属层层合而形成源极－汲极电路，赋予保护绝缘闸型晶体管之至少信道与信号线之手段，画像显示部中，于包含一部份分的汲极电路之像素电极形成区域，与画像显示部以外区域之包含一部份的扫描线之扫描线之电极端子形成区域，及包含一部份的信号线之信号线之电极端子形成区域上形成开口部，经去除前述开口部内之绝缘层，使各个前述耐热金属层所形成之汲极电路的一部份与前述第1透明性绝缘基板、扫描线之一部份、及前述耐热金属层所形成之信号线的一部份露出，由同一导电性薄膜所形成，于包含部份前述汲极电路之一部份的像素电极形成区域中形成像素电极，与包含前述扫描线之一部份之扫描线之电极端子形成区域中形成扫描线之电极端子，及包含前述信号线之一部份之信号线电极端子形成区域中形成信号线电极端子为特征。此构成可确保所得之由耐热金属层所形成之一部份的汲极电极与像素电极、同样由耐热金属层所形成之一部份的信号线与信号线之电极端子于电路上之连接，源极－汲极电路为使用低电阻金属层与耐热金属层之2层结构之构成更为简素化。请求项2所记载之液晶显示设备为，如请求项1所记载之液晶显示设备，其中底闸型之绝缘闸型晶体管为信道蚀刻型，介由闸绝缘层于闸电极上形成宽度较闸电极为大，且不含杂质之岛状第1半导体层，于前述第1半导体层上，与闸电极部份重叠般，形成兼具绝缘闸型晶体管的源极－汲极的一对包含杂质的第2半导体层，于前述源极－汲极与闸绝缘层上形成源极－汲极电路，除前述开口部以外，护层绝缘层形成于第1透明性绝缘基板之最上层。此构成可确保包含信道之绝缘闸型晶体管与扫描线及信号线，即，除像素电极以外的主动基板之构成要素皆受到护层绝缘层所保护，故可保证液晶显示设备之信赖性。请求项3所记载之液晶显示设备为，如请求项1所记载之液晶显示设备，其中，底闸型之绝缘闸型晶体管为信道蚀刻型，信道区域之膜厚度为较薄，且与闸电极部份重叠般，使前述信道区域连接之膜厚度较厚之不含杂质的第1半导体层形成于闸绝缘层上，除信道区域以外，于前述第1半导体层上形成包含杂质之第2半导体层，于前述第2半导体层上，与前述信道区域自体集成而形成源极－汲极电路，除前述开口部以外，护层绝缘层形成于第1透明性绝缘基板之最上层。此构成可确保于同一光罩与半色调曝光技术下，可形成信道蚀刻型之包含绝缘闸型晶体管的信道的半导体层与源极－汲极电路，此部份与以往之4道光罩制程中之源极－汲极电路步骤与半导体层之形成步骤为相同。又，其与请求项2所记载之液晶显示设备相同般，主动基板受到护层绝缘层所保护。与于画像显示部外之区域中，包含扫描线之一部份的电极端子形成区域与包含信号线之一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时，使截面形状为倒锥型形状之感光性树脂图型形成于前述护层绝缘层上之步骤，与使前述感光性树脂图型作为光罩以去除前述开口部内之护层绝缘层与闸绝缘层，使前述开口部内之各个汲极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线之一部份及一部份的信号线露出之步骤，与去除前述开口部内露出之低电阻金属层，使耐热金属层所形成之汲极电路之一部份与一部份的信号线露出之步骤，与使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上之步骤，与去除前述感光性树脂图型，于前述包含汲极电路之一部份的之像素电极形成区域中形成像素电极，与于包含前述扫描线之一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线之电极端子，及于包含前述信号线之一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线之电极端子的步骤为特征。请求项4所记载之液晶显示设备为，如请求项1所记载之液晶显示设备，其中底闸型之绝缘闸型晶体管为信道蚀刻型，于第1透明性绝缘基板之一主平面上形成兼具闸电极之扫描线，于前述扫描在线形成闸绝缘层的同时，于扫描线的侧面形成与闸绝缘层相异之绝缘层(该绝缘层称为侧绝缘层)，于闸电极上介由闸绝缘层形成作为信道之不含杂质的岛状第1半导体层，于前述第1半导体层上形成绝缘闸型晶体管之兼具源极-汲极之一对包含杂质的第2半导体层，于前述源极-汲极与第1透明性绝缘基板上形成源极-汲极电路，除前述开口部以外，护层绝缘层形成于第1透明性绝缘基板之最上层。此构成可确保于同一光罩与半色调曝光技术下，可形成信道蚀刻型之包含绝缘闸型晶体管之信道的半导体层与扫描线，而可减少微影蚀刻步骤数。又，露出之扫描线的侧面可赋予与闸绝缘层相异之绝缘层，使扫描线与信号线形成交差。又，与请求项2所记载之液晶显示设备相同般，主动基板受到护层绝缘层所保护。请求项5所记载之液晶显示设备为，如请求项1所记载之液晶显示设备，其中，底闸型之绝缘闸型晶体管为信道上具有保护绝缘层之蚀刻上闸型，使前述保护绝缘层形成部份重叠般，使兼具绝缘闸型晶体管的源极－汲极之包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层经由层合形成源极－汲极电路，除前述开口部以外，护层绝缘层形成于第1透明性绝缘基板之最上层。此构成可确保绝缘闸型晶体管之信道为保护绝缘层与以往使用SiNx层之护层绝缘层之层合，或源极－汲极电路为受到以往使用SiNx层之护层绝缘层所保护，而可保证液晶显示设备之信赖性。请求项6所记载之液晶显示设备为，如请求项1所记载之液晶显示设备，其中底闸型之绝缘闸型晶体管为为信道上具有保护绝缘层之蚀刻上闸型，使前述保护绝缘层形成部份重叠般，使兼具绝缘闸型晶体管的源极-汲极之包含杂质的第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层经由层合形成源极-汲极电路，使感光性有机绝缘层形成于除画像显示部以外的信号线之电极端子区域以外之信号在线。此构成所得之绝缘闸型晶体管之信道受保护绝缘层所保护，又，信号线受感光性有机绝缘层所保护，而可保证液晶显示设备之信赖性，而不需使用以柱SiNx层所使用之护层绝缘层。请求项7所记载之液晶显示设备为，如请求项1所记载之液晶显示设备，其中底闸型之绝缘闸型晶体管为信道上具有保护绝缘层之蚀刻上闸型，第1透明性绝缘基板之一主平面上形成兼具闸电极之扫描线，于前述扫描在线形成闸绝缘层的同时，于扫描线的侧面形成与闸绝缘层相异之绝缘层(该绝缘层称为侧绝缘层)，闸电极上介由闸绝缘层形成不含杂质的岛状第1半导体层作为信道，于前述第1半导体层上与扫描线自体集成而形成宽度较第1半导体层为细之保护绝缘层，于前述保护绝缘层一部份上与第1半导体层上与第1透明性绝缘基板上，形成经由绝缘闸型晶体管之兼具源极－汲极的包含杂质之第2半导体层与耐热金属层与低电阻金属层层合所得之源极－汲极电路，使感光性有机绝缘层形成于除画像显示部外之信号线的电极端子区域以外的信号在线。此构成可确保于同一光罩与半色调曝光技术下，使形成蚀刻上闸型之绝缘闸型晶体管的保护绝缘层与扫描线变为可能，而可减少微影蚀刻步骤数。又，露出之扫描线的侧面可赋予与闸绝缘层相异之绝缘层，使扫描线与信号线形成交差。又，与请求项2所记载之液晶显示设备相同般，绝缘闸型晶体管之信道受到保护绝缘层所保护，又，信号线受到感光性有机绝缘层所保护，而不需使用以往SiNx层所使用之护层绝缘层。请求项8为请求项1所记载之液晶显示设备的制造方法，其为包含于第1透明性绝缘基板之一主平面上将扫描线，与信道蚀刻型之绝缘闸型晶体管的闸绝缘层与半导体层，及低电阻金属层与绝缘层之可使用蚀刻气体去除之耐热金属层经由层合以形成源极－汲极电路之步骤，与于前述第1透明性绝缘基板上形成护层绝缘层后，使画像显示部之包含汲极电路之一部份的像素电极形成区域，与于画像显示部外之区域中，包含扫描线之一部份的电极端子形成区域与包含信号线之一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时，使截面形状为倒锥型形状之感光性树脂图型形成于前述护层绝缘层上之步骤，与将前述感光性树脂图型作为光罩以去除前述开口部内之护层绝缘层与闸绝缘层，使前述开口部内之各个汲极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线之一部份及一部份的信号线露出之步骤，与去除前述开口部内露出之低电阻金属层，使耐热金属层所形成之汲极电路之一部份与一部份的信号线露出之步骤，与使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上之步骤，与去除前述感光性树脂图型，于前述包含汲极电路之一部份的之像素电极形成区域中形成像素电极，与于包含前述扫描线之一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线之电极端子，及于包含前述信号线之一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线之电极端子的步骤为特徴。如前所述，将信道蚀刻型之绝缘闸型晶体管，与低电阻金属层与护层绝缘层及闸绝缘层之可使用蚀刻气体去除之耐热金属层经层合而形成源极－汲极电路，形成护层绝缘层后，使包含汲极电路之一部份的之像素电极形成区域，与包含扫描线之一部份的电极端子形成区域，及包含部份的信号线之电极端子形成区域具有开口部的同时，形成截面形状为倒锥型形状的感光性树脂图型，使用前述感光性树脂图型作为光罩以去除开口部内的护层绝缘层与闸绝缘层时，可使低电阻金属层作为光罩而去除部份底部的耐热金属层(与半导体层及闸绝缘层)后所生成之低电阻金属层凸起(overhang)经由低电阻金属层之去除而消失，而于开口部内露出由耐热金属层所形成之汲极电路的一部份与一部份的信号线。又，再形成像素电极用薄膜层，去除形成开口部所使用之感光性树脂图型时，可使开口部内各个像素电极与信号线之电极端子形成自体集成。又，扫描线之电极端子区域的部份扫描线并不受去除低电阻金属层之影响，而于形成像素电极及信号线电极端子的同时，扫描线之电极端子形成自体集成。即，经由上述构成内容，于连接扫描线与信号线及汲极电极上，可使用1道光罩以实施开口部形成步骤与像素电极形成步骤，因而可实现减少步骤之目的。请求项9为请求项2所记载之液晶显示设备的制造方法，其中，半导体层之形成为由，于形成闸绝缘层后，使不含杂质之第1非晶质硅层与含杂质之第2非晶质硅层经层合以形成岛状之半导体层的步骤，与形成源极－汲极电路之步骤，与将形成前述源极－汲极电路所使用之感光性树脂图型作为光罩，以选择性去除源极－汲极电路间之第2之非晶质硅层之步骤所构成。此构成无须并用半色调曝光技术，即可同时完成扫描线之形成步骤、半导体层之岛化步骤、源极－汲极电路之形成步骤、及开口部与像素电极时，即可使用4道光罩制作主动基板。请求项10为请求项3所记载之液晶显示设备的制造方法，其中，半导体层之形成为由扫描线形成后，依序形成闸绝缘层、不含杂质之第1非晶质硅层、含杂质之第2非晶质硅层、绝缘层之可以蚀刻气体去除之耐热金属层及低电阻金属层之步骤，与对应源极－汲极电路与信道区域，以形成信道形成区域之膜厚度较源极－汲极电路形成区域之膜厚度为薄之感光性树脂图型的步骤，与使用前述感光性树脂图型作为光罩，去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层以使闸绝缘层露出之步骤，与削减前述感光性树脂图型之膜厚度，使信道形成区域之低电阻金属层露出之步骤，与使用未减少前述膜厚度之感光性树脂图型作为光罩，再去除源极－汲极电路间之低电阻金属层与耐热金属层及第2非晶质硅层之步骤所构成。此构成可完成扫描线之形成步骤、使用半色调曝光技术之半导体层与源极－汲极电路之同时形成、及开口部与像素电极之同时形成，与使用3道光罩制作主动基板。请求项11为请求项4所记载之液晶显示设备的制造方法，其中，半导体层之形成为由形成扫描线用金属薄膜层后、依序形成闸绝缘层、不含杂质之第1非晶质硅层、及含杂质之第2非晶质硅层之步骤，与对应扫描线与闸电极上之半导体层区域，以形成半导体层形成区域之膜厚度较其他区域为厚之感光性树脂图型之步骤，与使用前述感光性树脂图型作为光罩，去除前述第2非晶质硅层、第1非晶质硅层、闸绝缘层及扫描线用金属薄膜层，以使第1透明性绝缘基板露出之步骤，与削减前述感光性树脂图型之膜厚度，使前述第2非晶质硅层露出之步骤，与使用未削减前述膜厚度之感光性树脂图型作为光罩，于闸电极上之由第2非晶质硅层与第1非晶质硅层经由层合所形成半导体层区域中，使前述闸绝缘层露出之步骤，与于露出之扫描线的侧面形成与闸绝缘层相异之绝缘层的步骤(该绝缘层称为侧绝缘层)，与形成绝缘层之可以蚀刻气体去除之耐热金属层，与低电阻金属层经由层合所形成之源极-汲极电路之步骤，与以形成前述源极-汲极电路所使用之感光性树脂图型作为光罩，以去除源极-汲极电路间之第2非晶质硅层之步骤所构成。此构成可完成使用半色调曝光技术之扫描线与半导体层之同时形成、源极－汲极电路之形成步骤、及开口部与像素电极之同时形成，与使用3道光罩制作主动基板。请求项12亦请求项1所记载之液晶显示设备的造方法，其为由于第1透明性绝缘基板之一主平面上形成扫描线，与蚀刻上闸型之绝缘闸型晶体管之闸绝缘层与半导体层及保护绝缘层之步骤，与形成含杂质之第2非晶质硅层，与绝缘层之可以蚀刻气体去除之耐热金属层及低电阻金属层之步骤，与形成源极－汲极电路之步骤，与形成至少保护画像显示部内之信号线的绝缘层之步骤，与画像显示部中，于前述包含汲极电路之一部份的之像素电极形成区域，与于画像显示部外之区域中，包含扫描线之一部份的电极端子形成区域与包含前述一部份信号线的电极端子形成区域中具有开口部的同时，使截面形状为倒锥型形状之感光性树脂图型形成于前述第1透明性绝缘基板上之步骤，与使前述感光性树脂图型作为光罩以去除前述开口部内之(保护信号线之绝缘层与)闸绝缘层，使前述开口部内之各个汲极电路的一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线之一部份及一部份的信号线露出之步骤，与去除前述开口部内露出之低电阻金属层，使耐热金属层所形成之汲极电路之一部份与一部份的信号线露出之步骤，与使导电性薄膜层形成于前述第1透明性绝缘基板上之步骤，与去除前述感光性树脂图型，于包含前述汲极电路之一部份的之像素电极形成区域中形成像素电极，与于包含前述扫描线之一部份的扫描线的电极端子形成区域中形成扫描线之电极端子，及于包含前述信号线之一部份的信号线的电极端子形成区域中形成信号线之电极端子的步骤为特徴。如前所述，将蚀刻上闸型之绝缘闸型晶体管，与低电阻金属层与闸绝缘层之可使用蚀刻气体去除之耐热金属层经层合而形成源极－汲极电路，使用护层绝缘层保护主动基板，或不含画像显示部外之一部份，而保护信号在线仅形成具有感光性有机绝缘层之源极－汲极电路之信号线，含汲极电路之一部份的之像素电极形成区域，与含扫描线之一部份的电极端子形成区域、及含前述信号线之一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时，使截面形状为倒锥型形状之感光性树脂图型，再使用前述感光性树脂图型作为光罩以去除开口部内之(护层绝缘层与)闸绝缘层，再去除开口部内之低电阻金属层后，形成像素电极用薄膜层后，去除形成开口部所使用之感光性树脂图型时，即于开口部内字体集成形成各个像素电极，与扫描线之电极端子，与信号线之电极端子。即，与请求项8所记载之制造方法相同般，此构成可实现扫描线与信号线及汲极电极之连接而将开口部形成步骤与像素电极形成步骤以1道光罩予以实施，而实现减少步骤之目的。请求项13为请求项5所记载之液晶显示设备的制造方法，其中，半导体层及保护绝缘层之形成为由于扫描线形成后，形成闸绝缘层，与不含杂质之第1非晶质硅层及保护信道之绝缘层之步骤，与于闸电极上残留宽度较闸电极为细之保护绝缘层，以露出前述第1非晶质硅层之步骤所构成，保护信号线之绝缘层为前述第1透明性绝缘基板上所形成之护层绝缘层为特徴之请求项12所记载之液晶显示设备的制造方法。此构成为无须并用半色调曝光技术下，即可同时形成扫描线之形成步骤、保护绝缘层之形成步骤、源极－汲极电路之形成步骤、及开口部与像素电极之同时形成等，使用4道光罩以制作主动基板。请求项14为请求项6所记载之液晶显示设备的制造方法，其中，半导体层及保护绝缘层之形成为由，于扫描线形成后，形成闸绝缘层，与不含杂质之第1非晶质硅层及保护信道之绝缘层之步骤，与使闸电极上残留宽度较闸电极为细之保护绝缘层，以露出前述第1非晶质硅层之步骤所构成，保护信号线之绝缘层为，形成对应于源极－汲极电路，以汲极电路形成区域与画像显示部外的区域之信号线形成区域之膜厚度，较画像显示部内之信号线形成区域的膜厚度为薄之感光性有机绝缘层图型之步骤，与使用前述感光性有机绝缘层图型作为光罩，去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层，以露出闸绝缘层与保护绝缘层之步骤，与削减前述感光性有机绝缘层图型之膜厚度，以使前述汲极电路与前述一部份的信号线露出之步骤所构成为特征之请求项12所记载之液晶显示设备的制造方法。该构成可同时形成扫描线之形成步骤、保护绝缘层之形成步骤、使用半色调曝光技术之源极－汲极电路之形成步骤、及开口部与像素电极同时形成等，使用4道光罩以制作主动基板。请求项15为请求项7所记载之液晶显示设备之制造方法，其中，半导体层及保护绝缘层之形成为由，形成扫描线用金属薄膜层，与闸绝缘层，与不含杂质之第1非晶质硅层及保护信道之绝缘层之步骤，与对应扫描线与保护绝缘层，形成扫描线形成区域之膜厚度较保护绝缘层形成区域之膜厚度为薄之感光性树脂图型之步骤，与以前述感光性树脂图型作为光罩，去除保护信道之绝缘层、不含杂质之第1非晶质硅层、闸绝缘层及扫描线用金属薄膜层，以露出第1透明性绝缘基板之步骤，与削减前述感光性树脂图型之膜厚度，以露出保护信道之绝缘层之步骤，与以未削减前述膜厚度之感光性树脂图型作为光罩，于闸电极上残留宽度较闸电极为细之保护绝缘层，以露出前述第1非晶质硅层之步骤，与于露出之扫描线的侧面形成与闸绝缘层相异之绝缘层之步骤所构成(该绝缘层称为侧绝缘层)，保护信号线之绝缘层为，对应源极-汲极电路，形成汲极电路形成区域与画像显示部外之区域的信号线形成区域之膜厚度较画像显示部内之信号线形成区域的膜厚度为薄之感光性有机绝缘层图型之步骤，与以前述感光性有机绝缘层图型作为光罩，去除前述低电阻金属层、耐热金属层、第2非晶质硅层、及第1非晶质硅层，使闸绝缘层与保护绝缘层露出之步骤，与削减前述感光性有机绝缘层图型之膜厚度，使前述汲极电路与前述一部份的信号线露出之步骤所构成者为特征之请求项12所记载之液晶显示设备的制造方法。此构成可同时达成使用半色调曝光技术之保护绝缘层与扫描线之同时形成、使用半色调曝光技术之源极－汲极电路的形成步骤、及开口部与像素电极之同时形成等，使用3道光罩以制作主动基板。请求项16所记载之液晶显示设备为，具有与扫描线同时形成于第1透明性绝缘基板上之对抗电极，与前述对抗电极相隔特定距离所形成之像素电极作为一对之电极，以控制横方向之电界的请求项1所记载之液晶显示设备。此构成可得到具有优良视角特性之IPS(In－Plain－Switching)方式的液晶显示设备。此外，因像素电极上不存在绝缘层，故显示画像不容易引起焼印现象。请求项17所记载之液晶显示设备为，其为具有与扫描线同时于第1透明性绝缘基板上形成之共通电极，与包含前述共通电极之一部份之对抗电极形成区域中形成开口部，去除前述开口部内之绝缘层，使共通电极之一部份与前述第1透明性绝缘基板露出，使包含前述共通电极之一部份的对抗电极形成区域中所形成之对抗电极，与前述对抗电极同时使前述对抗电极依特定距离间隔所形成之像素电极作为一对之电极，以控制横方向之电界之请求项1所记载之液晶显示设备。此构成可得到具有优良视角特性之IPS方式的液晶显示设备。此外，因像素电极与对抗电极同时存在于第1透明性绝缘基板上，故容易进行配向处理而可提高对比。又，因像素电极上不存在绝缘层，故显示画像不容易引起焼印现象。请求项18所记载之液晶显示设备为具有，液晶于无电压施加时为垂直配向之垂直配向型液晶，又，其于第1透明性绝缘基板上对前述液晶施加电压使液晶配向之规范方向的第1配向控制手段为，设于第1透明性绝缘基板上所形成之复数透明导电层所形成之带状像素电极间之绝缘层或第1透明性绝缘基板，于第2透明性绝缘基板上或彩色滤光片上对前述液晶施加电压使液晶配向之规范方向的第2配向控制手段为特征之请求项1所记载之液晶显示设备。此构成可使存在于带状之像素电极间之护层绝缘层与闸绝缘层的层合结构、闸绝缘层或护层绝缘层、或像素电极之裂口(切孔)作为垂直配向型液晶之配向控制手段，使液晶晶胞产生分割配向之结果，而可得到较TN型液晶显示设备具有更优良视角之VA(Vertical－Align：垂直配向)方式的液晶显示设备。配向控制能力如上述般为更强，故应答速度亦更为快速。请求项19为请求项18所记载之液晶显示设备的制造方法，其系以控制倒锥型形状的感光性树脂图型之截面形状之方式，控制前述带状像素电极之大小为特徴。经此构成，可使设置于带状像素电极间之绝缘层的侧面所形成之透明导电层，至少较规范第1配向控制手段之配向的之规范力为强，故可提早液晶显示设备之应答速度。如以上所述般，本发明之中心思想为，于第1透明性绝缘基板上之扫描线与绝缘闸型晶体管上至少形成闸绝缘层与半导体层之步骤，与使低电阻金属层，与(护层绝缘层与)闸绝缘层之可使用蚀刻气体去除之耐热金属层经层合以形成源极－汲极电路之步骤，与至少对绝缘闸型晶体管之信道与信号线赋予保护之手段后，使包含部份汲极电极之像素电极形成区域，与包含扫描线之一部份的电极端子形成区域及包含信号线之一部份的电极端子形成区域中具有开口部的同时，使该截面形状形成倒锥型形状之感光性树脂图型之步骤，与使用前述感光性树脂图型作为光罩以去除前述开口部内之(护层绝缘层与)闸绝缘层，使前述开口部内各个汲极电路之一部份与第1透明性绝缘基板、扫描线之一部份及一部份的信号线露出之步骤，与去除前述开口部内所露出之低电阻金属层使由任一耐热金属层所形成之汲极电路之一部份与一部份的信号线露出之步骤，与于前述第1透明性绝缘基板上形成作为像素电极之导电性薄膜层之步骤，与去除前述感光性树脂图型，使包含前述汲极电路之一部份的像素电极形成区域中形成像素电极，与于包含前述扫描线之一部份的一部份的扫描线之电极端子形成区域中形成扫描线之电极端子，及包含前述一部份的信号线之信号线的电极端子形成区域中形成信号线之电极端子之步骤的液晶显示设备之制造方法，经由此构成，可使对闸绝缘层之开口部形成步骤与像素电极形成步骤以1道光罩处理，而可实现减少处理步骤之目的。此外，因源极－汲极电路为使用耐热金属层与低电阻金属层层合所构成者，故除可使信号线低电阻化以外，包含中间导电层亦较以往之3层构成更为简素化，故可达成低费用化之目的。使用信道蚀刻型之绝缘闸型晶体管之主动基板中，即使不使用半色调曝光技术下，亦可使用4片之光罩制作主动基板，无须高价之半色调光罩与严苛之图型尺寸管理，换言之，可保证安定之产率与品质。又，使用蚀刻上闸型之绝缘闸型晶体管之主动基板中，只要使用以往之护层绝缘层时，则无需使用半色调曝光技术下，亦可使用4道光罩制作主动基板，此外，因图形精确度之变动为容许之范围，故使用半色调曝光技术下，亦可以4道光罩制作主动基板。又，于信道蚀刻型之绝缘闸型晶体管中，为形成未半导体层与源极－汲极电路，或为形成扫描线与半导体层，或于蚀刻上闸型之绝缘闸型晶体管中，为形成扫描线与保护绝缘层而并用半色调曝光技术时，甚至可削减制造步骤而迈向使用3道光罩制作主动基板，因而可大幅减少制造费用。使用半色调曝光技术之半导体层与同时形成源极－汲极电路之信道蚀刻型之绝缘闸型晶体管仍然需进行严苛之信道长度管理，但使用半色调曝光技术同时形成扫描线与半导体层时，则可容易管理信道蚀刻型之绝缘闸型晶体管与蚀刻上闸型之绝缘闸型晶体管的信道长度。只要为对于像素电极之举离形成未有任何障碍之膜质与膜厚度时，其对于像素电极用导电性薄膜之控制将较为缓和，透明性之有无并不会产生任何问题。但，为回避未标示于图标内之反射型液晶显示设备之反射电极所产生之镜面反射，其底部非为平坦，且必须具有深度为0.5~1μm左右之凹凸面。过多之情形时，为形成前述具有凹凸面之底部时，因需使用感光性丙烯酸树脂，故会产生费用上的问题，本发明为于闸绝缘层形成后，适当之时期下，使用感光性丙烯酸树脂层以形成具有凹凸状，即本发明使闸绝缘层之开口部形成步骤，与形成反射电极或透过电极之任一像素电极之步骤经使用1道光罩即可制作主动基板，故亦可达成削减制程之目的。更合理而言，为将透明导电层(为控制碱反应所使用之钼(Molybdenum；Mo)薄膜层与)高反射率之铝(Aluminum；Al)薄膜层形成后，依本发明内容使透明导电层与(Mo薄膜层与)Al薄膜层经由层合以形成类似像素电极，经由微细加工技术以选择性去除透明电极形成区域之(Mo薄膜层与)Al薄膜层即可，详细之说明将于其他机会中进行。本发明不仅对透过型有效，对于反射型或半透过型之液晶显示设备亦为有效，此外，因制造方法为相同，故于改变透明导电性之像素电极之图型形状时，不仅限于TN型液晶模式，对于IPS型液晶模式及垂直配向型液晶模式皆为有效，为一种可同时克服减少步骤与改善视角之2个问题之优良技术。本发明之要件可由上述说明得知，其系使低电阻金属层与(护层绝缘层与)闸绝缘层之可使用蚀刻气体去除之耐热金属层经由层合以形成源极－汲极电路，且至少对绝缘闸型晶体管之信道与信号线赋予保护手段后，使用截面形状为倒锥型形状之感光性树脂图型，以对包含前述(护层绝缘层与)闸绝缘层之绝缘层形成开口部，去除前述开口部内露出之电极部位的低电阻金属层后，露出前述电极底部之耐热金属层，再以前述感光性树脂图型作为举离材料使像素电极用导电性薄膜层经由举离而形成像素电极，于开口部形成步骤与开口部形成步骤后之像素电极形成步骤，只要使用1道光罩而无需使用半色调曝光技术下即可进行处理等部份。因此，其以外之构成例如扫描线、闸绝缘层等之材质或膜厚度等相异之液晶显示设备，或其之制造方法之差异亦属本发明之技术范畴为容易推知者，本发明除透过型以外，其于反射型或半透过型之液晶显示设备亦经证实有效。又，绝缘闸型晶体管之半导体层亦非限定于非晶质硅层亦属容易推知者。

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