專(zhuān)利名稱(chēng)：薄膜晶體管基板、具有它的顯示裝置和薄膜晶體管基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管(Thin Film Transistor,以下稱(chēng)為T(mén)FT)基板、具有它的顯示裝置和TFT基板的制造方法，特別涉及使用了由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層的TFT基板、具有該TFT基板的顯示裝置和TFT基板的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在構(gòu)成液晶顯示裝置等顯示裝置的TFT基板中，作為圖像最小單位的像素的開(kāi)關(guān)元件，提出了使用由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層(以下稱(chēng)為氧化物半導(dǎo)體層)的具有高遷移率、高度可靠性和低截止(off)電流等良好特性的TFT，來(lái)代替使用由非晶硅(a-Si)構(gòu)成的半導(dǎo)體層的現(xiàn)有的TFT。通常的底柵結(jié)構(gòu)的TFT，例如包括設(shè)置于玻璃基板等絕緣性基板上的柵極電極、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、以一部分相互分離地與該半導(dǎo)體層重疊的方式設(shè)置在柵極絕緣膜上的源極電極和漏極電極，在這些源極電極與漏極電極之間露出的半導(dǎo)體層部分，設(shè)置有溝道區(qū)域。為了避免信號(hào)延遲、抑制電阻，而確保源極電極和漏極電極具有規(guī)定的膜厚。另夕卜，用于驅(qū)動(dòng)TFT的閾值電壓依賴(lài)于半導(dǎo)體層的膜厚，當(dāng)增厚半導(dǎo)體層時(shí)，TFT的驅(qū)動(dòng)需要高出相應(yīng)量的柵極電壓。因此，在能夠?qū)崿F(xiàn)TFT所需的閾值電壓的范圍內(nèi)，該半導(dǎo)體層盡可能形成得薄，相對(duì)于源極電極和漏極電極而言較薄。這種結(jié)構(gòu)，在使用氧化物半導(dǎo)體層的TFT中也一樣。另外，在TFT基板中，上述TFT被保護(hù)絕緣膜所覆蓋，經(jīng)形成于該保護(hù)絕緣膜的接觸孔，形成在該絕緣膜上的像素電極與漏極電極連接。具有這種底柵結(jié)構(gòu)的TFT的TFT基板例如能夠通過(guò)反復(fù)進(jìn)行以下操作來(lái)制造，即，在絕緣性基板上依次通過(guò)派射法或化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,以下稱(chēng)為CVD)法等形成被刻蝕膜，通過(guò)涂敷法形成感光性樹(shù)脂膜，并且通過(guò)在隔著光掩模使該感光性樹(shù)脂膜曝光之后使其顯影來(lái)形成抗蝕劑圖案，通過(guò)干式刻蝕或濕式刻蝕對(duì)從該抗蝕劑圖案露出的被刻蝕膜進(jìn)行圖案化的一系列工序。具體而言，作為具有底柵結(jié)構(gòu)的TFT的TFT基板的制造方法，廣泛采用使用五個(gè)光掩模制造的方法。在該制造方法中，例如使用第一個(gè)光掩模，在玻璃基板上形成柵極電極，以覆蓋該柵極電極的方式形成柵極絕緣膜，之后，使用第二個(gè)光掩模形成氧化物半導(dǎo)體層，接著，使用第三個(gè)光掩模形成源極電極和漏極電極，然后，以覆蓋上述源極電極和漏極電極的方式形成保護(hù)絕緣膜，并且使用第四個(gè)光掩模在該保護(hù)絕緣膜形成接觸孔，最后，使用第五個(gè)光掩模形成像素電極。
這樣制成的TFT基板除了花費(fèi)準(zhǔn)備五個(gè)光掩模和維持管理這五個(gè)光掩模的費(fèi)用之外，在使用各個(gè)光掩模形成抗蝕劑圖案時(shí)，均需要進(jìn)行感光性樹(shù)脂材料的涂敷、曝光、顯影等多個(gè)工序。因此，制造所要求的工序多，制造成本高。因而，以往提出了一種能夠減少TFT基板的制造所需的光掩模的數(shù)量的TFT結(jié)構(gòu)。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)了一種頂柵結(jié)構(gòu)的TFT，該TFT包括在基底基板的上表面以相互分離的方式設(shè)置的源極電極和漏極電極、以覆蓋上述源極電極和漏極電極的彼此相對(duì)的側(cè)端部的方式設(shè)置在兩個(gè)電極間的氧化物半導(dǎo)體層、以及依次層疊在該氧化物半導(dǎo)體層的上表面的柵極絕緣膜和柵極電極，其中，TFT構(gòu)成為:氧化物半導(dǎo)體層、柵極絕緣膜和柵極電極投影到基底基板上表面的投影輪廓圖案相同。并且，在同一篇文獻(xiàn)中記載:根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)用于形成源極電極和漏極電極的第一光掩模和用于形成氧化物半導(dǎo)體層、柵極絕緣膜和柵極電極的第二光掩模的兩個(gè)光掩模來(lái)形成TFT。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-129556號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的TFT中，氧化物半導(dǎo)體層是覆蓋相對(duì)較厚的源極電極和漏極電極的側(cè)端部的結(jié)構(gòu)，因此，在 形成時(shí)，有可能會(huì)沒(méi)有完全覆蓋基底基板表面與兩個(gè)電極的臺(tái)階部而中斷，導(dǎo)致與源極電極和漏極電極的接觸不良。如若這樣，TFT就無(wú)法正常工作，導(dǎo)致設(shè)置有該TFT的TFT基板的制造效率和成品率降低。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于，在能夠正常工作的狀態(tài)下可靠地得到使用了氧化物半導(dǎo)體的具有良好特性的TFT，并且以較少數(shù)量的光掩模，低成本地制造具有該TFT的TFT基板。解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，設(shè)法實(shí)現(xiàn)如下的TFT結(jié)構(gòu):在氧化物半導(dǎo)體層上配置源極電極和漏極電極，并且能夠使用一個(gè)多灰度等級(jí)掩模形成這兩個(gè)電極和氧化物半導(dǎo)體層。具體而言，本發(fā)明的對(duì)象為:具有基底基板、在該基底基板上以相互平行地延伸方式設(shè)置的多個(gè)源極配線(xiàn)、在與各上述源極配線(xiàn)交叉的方向上以相互平行地延伸的方式設(shè)置的多個(gè)柵極配線(xiàn)、以及在各上述源極配線(xiàn)與各上述源極配線(xiàn)的每個(gè)交叉部設(shè)置的TFT和像素電極的TFT基板、具有該TFT基板的顯示裝置以及TFT基板的制造方法，并且研究出以下解決技術(shù)方案。具體而言，第一發(fā)明為一種TFT基板，其特征在于:各上述TFT包括:氧化物半導(dǎo)體層；在該氧化物半導(dǎo)體層上相互分離地設(shè)置的源極電極和漏極電極；覆蓋這些源極電極與漏極電極之間的氧化物半導(dǎo)體層部分的柵極絕緣膜；和隔著該柵極絕緣膜與上述氧化物半導(dǎo)體層重疊的柵極電極，其中，各上述源極電極與所對(duì)應(yīng)的上述源極配線(xiàn)形成為一體，上述各柵極電極與所對(duì)應(yīng)的上述柵極配線(xiàn)形成為一體，上述各氧化物半導(dǎo)體層還延伸至所對(duì)應(yīng)的源極配線(xiàn)的下層，上述各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極整體配置在上述各氧化物半導(dǎo)體層上。第二發(fā)明在第一發(fā)明的TFT基板的基礎(chǔ)上，特征在于:上述各像素電極與所對(duì)應(yīng)的上述TFT的漏極電極表面連接，上述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極具有多個(gè)導(dǎo)電層層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)，該多個(gè)導(dǎo)電層包括與上述各像素電極由相同材料構(gòu)成的導(dǎo)電層。第三發(fā)明在第一發(fā)明的TFT基板的基礎(chǔ)上，特征在于:上述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及上述柵極絕緣膜形成為在上述基底基板上的同一部位以同一形狀相互重疊。第四發(fā)明在第一發(fā)明至第三發(fā)明中的任一個(gè)發(fā)明的TFT基板的基礎(chǔ)上，特征在于:上述各氧化物半導(dǎo)體層由銦鎵鋅氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide,以下稱(chēng)為In-Ga-Zn-Ο)類(lèi)的氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成。第五發(fā)明為一種顯示裝置，其特征在于:包括第一發(fā)明至第四發(fā)明中的任一個(gè)發(fā)明的TFT基板。第六發(fā)明為制造第一發(fā)明的TFT基板的方法，其特征在于，包括:第一圖案化工序，在上述基底基板上依次形成由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體膜和第一導(dǎo)電膜而形成第一層疊膜，在該第一層疊膜的半導(dǎo)體層形成部位，使用多灰度等級(jí)掩模作為第一光掩模，形成源極配線(xiàn)和源極電極以及漏極電極的形成部位比其它部位厚的第一抗蝕劑圖案，之后，以該第一抗蝕劑圖案為掩模對(duì)上述第一層疊膜進(jìn)行圖案化，由此形成上述各源極配線(xiàn)和被與各上述源極配線(xiàn)一體的第一導(dǎo)電層覆蓋的上述各氧化物半導(dǎo)體層；和第二圖案化工序，通過(guò)使上述第一抗蝕劑圖案退去，使上述源極電極和漏極電極的形成部位以外的第一導(dǎo)電層部分露出，并且僅在上述各源極配線(xiàn)上以及源極電極和漏極電極的形成部位，殘留抗蝕劑圖案而形成第二抗蝕劑圖案，之后，以該第二抗蝕劑圖案為掩模對(duì)上述第一導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化，由此形成上述各源極電極和各漏極電極，其中，上述第一圖案化工序和第二圖案化工序之后，形成上述柵極絕緣膜、各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及各像素電極。第七發(fā)明在第六發(fā)明的TFT基板的制造方法的基礎(chǔ)上，特征在于，包括:第三圖案化工序，在上述第二圖案化工序之后，以覆蓋上述各氧化物半導(dǎo)體層、各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極的方式形成上述柵極絕緣膜，在該柵極絕緣膜的與上述各漏極電極的至少一部分重疊的部位以外的部分，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案，之后，以該第三抗蝕劑圖案為掩模對(duì)上述柵極絕緣膜進(jìn)行圖案化，由此在上述柵極絕緣膜形成到達(dá)上述各漏極電極的接觸孔；第四圖案化工序，以覆蓋上述柵極絕緣膜的方式依次形成第二導(dǎo)電膜和第三導(dǎo)電膜而形成第二層疊膜，在該第二層疊膜的柵極配線(xiàn)和柵極電極以及像素電極的形成部位，使用多灰度等級(jí)掩模作為第三光掩模，形成柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位比其它部位厚的第四抗蝕劑圖案，之后，以該第四抗蝕劑圖案為掩模對(duì)第二層疊膜進(jìn)行圖案化，由此形成上述各柵極配線(xiàn)和上述各柵極電極以及在被第二導(dǎo)電層覆蓋的狀態(tài)下經(jīng)上述接觸孔與漏極電極連接的上述各像素電極；和第五圖案化工序，通過(guò)使上述第四抗蝕劑圖案退去，使上述各像素電極上的第二導(dǎo)電層露出，并且僅在上述各柵極配線(xiàn)和上述各柵極電極上殘留抗蝕劑圖案而形成第五抗蝕劑圖案，之后，以該第五抗蝕劑圖案為掩模去除上述第二導(dǎo)電層，由此使上述各像素電極露出。
第八發(fā)明在第六發(fā)明的TFT基板的制造方法的基礎(chǔ)上，特征在于，包括:第三圖案化工序，在上述第二圖案化工序之后，以覆蓋上述各氧化物半導(dǎo)體層、各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極的方式依次形成柵極絕緣膜和第二導(dǎo)電膜而形成第二層疊膜，在該第二層疊膜的柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案，之后，以該第三抗蝕劑圖案為掩模對(duì)上述第二層疊膜進(jìn)行圖案化，由此在上述基底基板上的同一部位按照以同一形狀相互重疊的方式形成上述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及上述柵極絕緣膜；和第四圖案化工序，以覆蓋上述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及各柵極絕緣膜的方式形成第三導(dǎo)電膜，在該第三導(dǎo)電膜的像素電極形成部位，使用第三光掩模形成第四抗蝕劑圖案，之后，以該第四抗蝕劑圖案為掩模對(duì)第三導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化，由此形成上述各像素電極。-作用-接著，說(shuō)明本發(fā)明的作用。在第一發(fā)明中，由于具有各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極整體配置在各氧化物半導(dǎo)體層上的結(jié)構(gòu)，因此，氧化物半導(dǎo)體層在形成時(shí)不會(huì)被中斷而導(dǎo)致與源極電極和漏極電極的連接不良，并且能夠可靠地使這兩個(gè)電極與半導(dǎo)體層連接。而且，能夠使用一個(gè)多灰度等級(jí)掩模兼任用于形成各源極配線(xiàn)和源極電極以及各漏極電極的光掩模和用于形成氧化物半導(dǎo)體層的光掩模，來(lái)制造該結(jié)構(gòu)的TFT基板。也就是說(shuō)，如第六發(fā)明所述，在依次形成由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體膜和第一導(dǎo)電膜而形成的第一層疊膜的半導(dǎo)體層形成部位，使用多灰度等級(jí)掩模作為第一光掩模，形成源極配線(xiàn)和源極電極以及漏極電極的形成部位比其它部位厚的第一抗蝕劑圖案。接著，以該第一抗蝕劑圖案為掩模，對(duì)第一層疊膜進(jìn)行圖案化，由此形成各源極配線(xiàn)和被與該各源極配線(xiàn)一體的第一導(dǎo)電層覆蓋的各氧化物半導(dǎo)體層。接著，使第一抗蝕劑圖案退去，由此使源極電極和漏極電極的形成部位以外的第一導(dǎo)電層部分露出，并且僅在各源極配線(xiàn)上以及源極電極和漏極電極的形成部位殘留抗蝕劑圖案而形成第二抗蝕劑圖案，之后，以該第二抗蝕劑圖案為掩模對(duì)第一導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化，由此形成各源極電極和各漏極電極。這樣，就能夠使用一個(gè)光掩模(多灰度等級(jí)掩模)形成兩種樣式的抗蝕劑圖案，因此，能夠減少TFT基板的制造所需的光掩模的數(shù)量。因此，能夠以能夠正常工作的狀態(tài)可靠地得到使用氧化物半導(dǎo)體的具有良好特性的TFT，并且以較少數(shù)量的光掩模低成本地制造具有該TFT的TFT基板。在第二發(fā)明中，各柵極配線(xiàn)和各柵極電極具有多個(gè)導(dǎo)電層層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)，上述多個(gè)導(dǎo)電層包括與各像素電極由相同材料構(gòu)成的導(dǎo)電層。能夠使用一個(gè)多灰度等級(jí)掩模兼任用于形成各柵極配線(xiàn)和各柵極電極的光掩模和用于形成各像素電極的光掩模，來(lái)制造該結(jié)構(gòu)的TFT基板。也就是說(shuō)，如第七發(fā)明所述，在柵極絕緣膜上依次使第二導(dǎo)電膜和第三導(dǎo)電膜層疊而形成的第二層疊膜的柵極配線(xiàn)和柵極電極以及像素電極的形成部位，使用多灰度等級(jí)掩模作為第三光掩模，形成柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位比其它部位厚的第四抗蝕劑圖案。接著，通過(guò)以該第四抗蝕劑圖案為掩模，對(duì)第二層疊膜進(jìn)行圖案化，形成各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及被第二導(dǎo)電層覆蓋的各像素電極。接著，通過(guò)使第四抗蝕劑圖案退去，使各像素電極上的第二導(dǎo)電層露出，并且僅在各柵極配線(xiàn)和各柵極電極上殘留抗蝕劑圖案而形成第五抗蝕劑圖案。之后，以該第五抗蝕劑圖案為掩模，去除第二導(dǎo)電層，由此使各像素電極露出。這樣，就能夠使用一個(gè)光掩模(多灰度等級(jí)掩模)形成兩種樣式的抗蝕劑圖案，因此，能夠進(jìn)一步減少TFT基板的制造所需的光掩模的數(shù)量。
在第三發(fā)明中，具有各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及各柵極絕緣膜形成為在基底基板上的同一部位以同一形狀重疊的結(jié)構(gòu)。能夠使用一個(gè)光掩模形成各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及各絕緣膜來(lái)制造該結(jié)構(gòu)的TFT基板。
也就是說(shuō)，如第八發(fā)明所述，在絕緣膜和第二導(dǎo)電膜依次層疊而形成的第二層疊膜的柵極配線(xiàn)和柵極電極以及柵極絕緣膜的形成部位，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案。之后，以該第三抗蝕劑圖案為掩模對(duì)第二層疊膜進(jìn)行圖案化，由此在基底基板上的同一部位以同一形狀相互重疊的方式形成各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及柵極絕緣膜。這樣，就能夠使用一個(gè)光掩模，統(tǒng)一地或連續(xù)地集中形成柵極配線(xiàn)和柵極電極以及柵極絕緣膜這樣的互不相同的結(jié)構(gòu)，因此，能夠進(jìn)一步減少TFT基板的制造所需的光掩模的數(shù)量。在第四發(fā)明中，各氧化物半導(dǎo)體層包含In-Ga-Zn-O類(lèi)的氧化物半導(dǎo)體，因此，在各TFT中能夠具體地得到高遷移率、高度可靠性以及低截止電流的良好特性。在第五發(fā)明中，第一至第四的TFT基板具有如下優(yōu)良的特性，即能夠以正常工作的狀態(tài)可靠得到使用了氧化物半導(dǎo)體的具有良好特性的TFT，并且，能夠以較少數(shù)量的光掩模低成本地制造具有該TFT的TFT基板，因此，作為液晶顯示裝置，也能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化，而不使制造效率和成品率下降。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于具有各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極整體配置在各氧化物半導(dǎo)體層上的結(jié)構(gòu)，因此，能夠以正常工作的狀態(tài)可靠得到使用了氧化物半導(dǎo)體的具有良好特性的TFT，并且，能夠 以較少數(shù)量的光掩模低成本地制造具有該TFT的TFT基板。因此，TFT基板及液晶顯示裝置均能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化，而不使制造效率和成品率下降。


圖1是概略地表示實(shí)施方式I的液晶顯示裝置的平面圖。圖2是表示圖1的I1-1I線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是概略地表示實(shí)施方式I的TFT基板的一個(gè)像素和各配線(xiàn)的端子部的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖4(a)是表示圖3的A_A線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，圖4(b)是表示圖3的B-B線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，圖4(c)是表示圖3的C-C線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第一圖案化工序中形成了第一層疊膜的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖6是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第一圖案化工序中形成了第一抗蝕劑圖案的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖7是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第一圖案化工序中形成了氧化物半導(dǎo)體層的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖8是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第二圖案化工序中形成了第二抗蝕劑圖案的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖9是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第二圖案化工序中形成了源極電極和漏極電極的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖10是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第三圖案化工序中形成了柵極絕緣膜的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖11是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第四圖案化工序中形成了第二層疊膜的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。
圖12是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第四圖案化工序中形成了第四抗蝕劑圖案的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖13是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第四圖案化工序中形成了柵極電極和像素電極的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖14是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第五圖案化工序中形成了第五抗蝕劑圖案的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖15是表示實(shí)施方式I的TFT基板的制造方法中在第五圖案化工序中使像素電極露出的狀態(tài)的基板的圖4對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖16 (a) (C)是分別表示實(shí)施方式I的變形例的TFT基板的源極配線(xiàn)的端子部結(jié)構(gòu)的圖4(b)相應(yīng)部位的截面圖。圖17是表示實(shí)施方式I的變形例的TFT基板的柵極配線(xiàn)的端子部結(jié)構(gòu)的圖4(C)相應(yīng)部位的截面圖。圖18是概略地表示實(shí)施方式2的TFT基板的一個(gè)像素和各配線(xiàn)的端子部的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖19(a)是表示圖18的A-A線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，圖19(b)是表示圖18的B-B線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，圖19(c)是表示圖18的C-C線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖20是表示實(shí)施方式2的TFT基板的制造方法中在第三圖案化工序中形成了第二層疊膜的狀態(tài)的基板的圖19對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖21是表示實(shí)施方式2的TFT基板的制造方法中在第三圖案化工序中形成了柵極電極和柵極絕緣膜的狀態(tài)的基板的圖19對(duì)應(yīng)部位的截面圖。圖22表示實(shí)施方式2的變形例的TFT基板的源極配線(xiàn)的端子部結(jié)構(gòu)的圖19(b)相應(yīng)部位的截面圖。圖23表示實(shí)施方式2的變形例的TFT基板的柵極配線(xiàn)的端子部結(jié)構(gòu)的圖19(c)相應(yīng)部位的截面圖。
具體實(shí)施例方式下面，基于附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。其中，本發(fā)明并不限于以下的各實(shí)施方式?！栋l(fā)明的實(shí)施方式I》圖1是該實(shí)施方式I的液晶顯示裝置S的概略平面圖。圖2是表示圖2的I1-1I線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的概略截面圖。其中，圖1中省略了圖2所示的偏光板58的圖示。<液晶顯示裝置S的結(jié)構(gòu)>
液晶顯示裝置S包括:以彼此相對(duì)的方式配置的TFT基板10和對(duì)置基板50 ;使上述TFT基板10和對(duì)置基板50的兩個(gè)外周緣部彼此粘接的矩形框狀的密封件51 ;和在TFT基板10與對(duì)置基板50之間被封入密封件51的內(nèi)側(cè)的液晶層52。該液晶顯示裝置S是透射型的液晶顯示裝置，其在TFT基板10與對(duì)置基板50重疊的區(qū)域且密封件51的內(nèi)側(cè)，即設(shè)置有液晶層52的區(qū)域，具有進(jìn)行圖像顯示的顯示區(qū)域D，在該顯示區(qū)域D的外部，具有TFT基板10從對(duì)置基板50突出的例如呈L字狀的端子區(qū)域IOa0
顯示區(qū)域D例如為矩形狀的區(qū)域，雖未圖示，但其構(gòu)成為多個(gè)作為像素的最小單位的像素排列成矩陣狀。另一方面，在端子區(qū)域IOa的一邊側(cè)(圖1中左邊側(cè))，通過(guò)各個(gè)異向?qū)щ娔?Anistropic Conductive Film,以下稱(chēng)為ACF),安裝有多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器(gatedriver)集成電路(Integrated Circuit,以下稱(chēng)為IC)芯片53,在端子區(qū)域IOa的另一邊側(cè)(圖1中下邊側(cè))，通過(guò)各個(gè)ACF安裝有多個(gè)源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54。另外，在端子區(qū)域IOa,安裝有未圖示的配線(xiàn)基板，并且經(jīng)該配線(xiàn)基板，顯示用信號(hào)從外部電路供給至各IC芯片53、54或顯示區(qū)域D。TFT基板10和對(duì)置基板50例如形成為矩形狀，如圖2所示，在彼此相對(duì)的內(nèi)側(cè)表面，分別設(shè)置有取向膜55、56，并且在外側(cè)表面分別設(shè)置有偏光板57、58。液晶層52由具有電光學(xué)特性的向列型的液晶材料等構(gòu)成?！碩FT基板10的結(jié)構(gòu)>圖3和圖4表示上述TFT基板10的概略結(jié)構(gòu)。圖3是表示TFT基板10的一個(gè)像素和各配線(xiàn)的端子部的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖4(a)表示圖3的A-A線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4(b)是表示圖3的B-B線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4(c)是表示圖3的C-C線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。 TFT基板10具有如圖4(a) (C)所示的作為基底基板的絕緣性基板11。該絕緣性基板11上，在顯示區(qū)域D中，如圖3所示，設(shè)置有:以相互平行地延伸的方式設(shè)置的多個(gè)源極配線(xiàn)13sl ;按每個(gè)上述源極配線(xiàn)13sl以沿著該各源極配線(xiàn)13sl延伸的方式設(shè)置的保持電容配線(xiàn)13cl ;和在與這些各源極配線(xiàn)13sl和各保持電容配線(xiàn)13cl交叉的方向以相互平行地延伸的方式設(shè)置的多個(gè)柵極配線(xiàn)18gl。在此，源極配線(xiàn)13sl和柵極配線(xiàn)18gl隔著柵極絕緣膜15交叉，并 且以劃分各像素的方式，整體形成為格子狀。另外，保持電容配線(xiàn)13cl遍及在源極配線(xiàn)13sl延伸的方向排列的多個(gè)像素，以縱穿上述各像素的方式延伸。而且，作為絕緣性基板11，例如能夠采用玻璃基板、硅基板、具有耐熱性的塑料基板、樹(shù)脂制基板等。尤其是，作為塑料基板，可以?xún)?yōu)選使用包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET:Poly Ethylene Terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN:PoIy EthyleneNaphthalate)、或者聚醚砜(PES:Poly Ether Sulphone)的基板,作為樹(shù)脂制基板,可以?xún)?yōu)選使用包含丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂或聚酰亞胺類(lèi)樹(shù)脂的基板。上述TFT基板10在各源極配線(xiàn)13sl與各柵極配線(xiàn)18gl的每個(gè)交叉部，即在每個(gè)像素中，設(shè)置有TFT20、像素電極16pd和保持電容元件21。各TFT20為具有頂柵結(jié)構(gòu)的TFT，如圖4(a)所示，具有:設(shè)置在絕緣性基板11上的氧化物半導(dǎo)體層12sl ;在該氧化物半導(dǎo)體層12sl上相互分離地設(shè)置的源極電極13sd和漏極電極13dd ;覆蓋上述源極電極13sd與漏極電極13dd之間的氧化物半導(dǎo)體層部分的柵極絕緣膜15 ;以及隔著該柵極絕緣膜15與氧化物半導(dǎo)體層12sl重疊的柵極電極18gd。源極電極13sd是構(gòu)成對(duì)應(yīng)的交叉部的源極配線(xiàn)13sl的在圖3中向右側(cè)突出的部分，其與該源極配線(xiàn)13sl形成為一體。這些源極配線(xiàn)13sl和源極電極13sd例如由鋁(Al)、鎢(W)、鑰(Mo)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鉻(Cr)或鈦(Ti)等金屬、或它們的合金、氮化物等構(gòu)成。氧化物半導(dǎo)體層12sl例如包含In-Ga-Zn-O類(lèi)的非晶態(tài)氧化物半導(dǎo)體，其還延伸至構(gòu)成對(duì)應(yīng)的交叉部的源極配線(xiàn)13sl的下層。并且，如圖4(a)所示，源極電極13sd和漏極電極13dd整體配置在氧化物半導(dǎo)體層12sl上。另外，如圖4(b)所示，源極配線(xiàn)13sl也整體配置在氧化物半導(dǎo)體層12sl上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，氧化物半導(dǎo)體層12sl在形成時(shí)不會(huì)中斷而導(dǎo)致與源極電極13sd和漏極電極13dd連接不良，能夠可靠地使這兩個(gè)電極13sd、13dd與氧化物半導(dǎo)體層12sl連接。而且，如后詳述，能夠使用一個(gè)多灰度等級(jí)掩模兼任用于形成源極配線(xiàn)13sl和源極電極13sd以及漏極電極13dd的光掩模和用于形成氧化物半導(dǎo)體層12sl的光掩模。而且，氧化物半導(dǎo)體層12sl可以例如由包含銦鎵氧化鋅的氧化物(InGaO3(ZnO)5)、氧化鎂鋅(MgxZrvxO)、氧化鎘鋅(CdxZrvxO)或氧化鎘(CdO)等構(gòu)成，來(lái)代替In-Ga-Zn-O類(lèi)的氧化物半導(dǎo)體。另外，也可以包含添加有I族元素、13族元素、14族元素、15族元素或17族元素中的一種或多種雜質(zhì)元素的氧化鋅(ZnO),該氧化鋅(ZnO)為非晶狀態(tài)或多晶狀態(tài)，或者非晶狀態(tài)和多晶狀態(tài)混合存在的微晶狀態(tài)，還可以包含未添加雜質(zhì)元素的氧化鋅(ZnO)。柵極絕緣膜15設(shè)置在基板的大致整個(gè)表面，使用由在各TFT20中共用的膜構(gòu)成的柵極絕緣膜。在該柵極絕緣膜15，如圖3所示，形成有使各漏極電極13dd的一部分露出的接觸孔15h。各像素電極16pd形成在柵極絕緣膜15上，如圖4(a)所示，經(jīng)上述接觸孔15h與對(duì)應(yīng)的TFT20的漏極電極13dd表面連接。上述各像素電極16pd例如包含銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,以下稱(chēng)為ΙΤ0)或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide,以下稱(chēng)為ΙΖ0)等透明導(dǎo)電材料。柵極電極18gd是構(gòu)成對(duì)應(yīng)的交叉部的柵極配線(xiàn)ISgl的一部分，與該柵極配線(xiàn)ISgl形成為一體。這些柵極配線(xiàn)18gl和柵極電極18gd具有透明導(dǎo)電層16g和遮光金屬層17g層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)。透明導(dǎo)電層16g與像素電極16pd由相同的材料(例如ITO或ΙΖ0)構(gòu)成。遮光金屬層17g例如由鋁(Al)、鎢(W)、鑰(Mo)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈦(Ti)或銅(Cu)等金屬、或它們的合金、氮化物等構(gòu)成。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使用一個(gè)多灰度等級(jí)掩模兼任用于形成柵極配線(xiàn)18gl和柵極電極18gd的光掩模和用于形成像素電極16pd的光掩模，對(duì)此在后面詳細(xì)敘述。如圖3所示,保持電容元件21具有下部電極13cd與上部電極16cd隔著柵極絕緣膜15相對(duì)的結(jié)構(gòu)。下部電極13cd由保持電容配線(xiàn)13cl的在圖3中向側(cè)面突出的部分構(gòu)成。上部電極16cd由與下部電極13cd對(duì)應(yīng)的像素電極部分構(gòu)成。即，各像素電極16pd也兼任所對(duì)應(yīng)的保持電容元件21的上部電極16cd。另外，各源極配線(xiàn)13sl引出至用于安裝源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54的端子區(qū)域10a，其被引出的前端部分構(gòu)成如圖3所示的源極端子部13st。如圖4(b)所示，該源極端子部13st經(jīng)形成在柵極絕緣膜15的接觸孔15h，與設(shè)置在該絕緣膜15上的島狀的源極連接電極18st連接。該源極連接電極ISst與柵極配線(xiàn)18gl和柵極電極18gd同樣，具有透明導(dǎo)電層16s和遮光金屬層17s層疊而成的層疊結(jié)構(gòu),構(gòu)成用于與源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54電連接的電極。各柵極配線(xiàn)ISgl引出至用于安裝柵極驅(qū)動(dòng)器IC芯片53的端子區(qū)域10a，其被引出的前端部分構(gòu)成如圖3和圖4(c)所示的柵極端子部18gt。該柵極端子部18gt構(gòu)成用于與柵極驅(qū)動(dòng)器IC芯片53電連接的電極。
各保持電容配線(xiàn)13cl，其兩端部延伸至設(shè)置有密封件51的區(qū)域，其兩端部與未圖示的共用配線(xiàn)連接，通過(guò)所謂的共同轉(zhuǎn)移(common transfer)與后述的對(duì)置基板50的共用電極電連接，被施加與該共用電極同樣的共用電位。<對(duì)置基板50的結(jié)構(gòu)>雖未圖示，但對(duì)置基板50具有:在作為基底基板的玻璃基板等絕緣性基板上以與源極配線(xiàn)13sl和柵極配線(xiàn)18gl對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置為格子狀的黑矩陣；包含在該黑矩陣的格子間以周期性地排列的方式設(shè)置的紅色層、綠色層和藍(lán)色層的多種顏色的彩色濾光片；以覆蓋這些黑矩陣和各彩色濾光片的方式設(shè)置并且與像素電極16pd的組相對(duì)的共用電極；和在該共用電極上設(shè)置為柱狀的感光間隔物。<液晶顯示裝置S的工作>在上述結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置S中，在各像素，柵極信號(hào)從柵極驅(qū)動(dòng)器IC芯片53經(jīng)柵極配線(xiàn)18gl傳送至柵極電極18gd，TFT20變成導(dǎo)通狀態(tài)，這時(shí)，源極信號(hào)從源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54經(jīng)源極配線(xiàn)13sl傳送至源極電極13sd，從而規(guī)定的電荷經(jīng)氧化物半導(dǎo)體層12sl和漏極電極13dd被寫(xiě)入像素電極16pd，并且保持電容元件21被充電。此時(shí)，在TFTlO的各像素電極16pd與對(duì)置基板50的共用 電極之間產(chǎn)生電勢(shì)差，對(duì)液晶層52施加規(guī)定的電壓。另夕卜，當(dāng)各TFT20為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)充電至保持電容元件21中的電荷，寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的像素電極16pd的電壓的下降受到抑制。并且，在液晶顯示裝置S中，在各像素，通過(guò)控制施加在液晶層52上的電壓的大小而改變液晶分子的取向狀態(tài)，調(diào)整液晶層52的光透射率，從而顯示所希望的圖像。_制造方法_接著，參照?qǐng)D5 圖15舉一個(gè)例子，說(shuō)明上述TFT基板10和液晶顯示裝置S的制造方法。圖5 圖15是表示TFT基板10的制造方法的各工序的截面圖，各圖(a) (c)分別表示圖4(a) (c)對(duì)應(yīng)部位。圖5 圖7是表示第一圖案化工序的圖。圖8和圖9是表不第二圖案化工序的圖。圖10是表不第二圖案化工序的圖。圖11 圖13是表不第四圖案化工序的圖。圖14和圖15是表示第五圖案化工序的圖。液晶顯示裝置S的制造方法包括TFT基板制造工序、對(duì)置基板制造工序、貼合工序和安裝工序?！碩FT基板制造工序>TFT基板制造工序包括第一圖案化工序至第五圖案化工序。〈第一圖案化工序〉首先，在預(yù)先準(zhǔn)備的玻璃基板等絕緣性基板11上，通過(guò)濺射法，形成例如In-Ga-Zn-O類(lèi)的氧化物半導(dǎo)體膜12 (例如厚度為30nm IOOnm左右)。接著，在該氧化物半導(dǎo)體膜12上，通過(guò)濺射法，作為第一導(dǎo)電膜13 (例如，厚度為200nm 500nm左右)形成例如由鋁(Al)、鎢(W)、鑰(Mo)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鈦(Ti)等金屬、或它們的合金、氮化物構(gòu)成的金屬膜或它們的層疊膜，由此，如圖5所示，形成包括氧化物半導(dǎo)體膜12和第一導(dǎo)電膜13的第一層疊膜14。接著，在第一層疊膜14的半導(dǎo)體層形成部位，作為第一光掩模，使用中間色調(diào)掩模(halftone mask)或灰度色調(diào)掩模(Gray tone mask)(多灰度等級(jí)掩模)，如圖6所示，形成源極配線(xiàn)和源極電極以及漏極電極的形成部位比其它部位厚的第一抗蝕劑圖案30。之后，以該第一抗蝕劑圖案30為掩模，通過(guò)有選擇地對(duì)第一層疊膜14進(jìn)行刻蝕而進(jìn)行圖案化，如圖7所示，形成各源極配線(xiàn)13sl和被與該各源極配線(xiàn)13sl —體的第一導(dǎo)電層13a覆蓋的各氧化物半導(dǎo)體層12sl?！吹诙D案化工序〉在形成有被第一導(dǎo)電層13a覆蓋的狀態(tài)的氧化物半導(dǎo)體層12sl的基板中，通過(guò)灰化等使第一抗蝕劑圖案30退去，從而如圖8所示，使源極電極和漏極電極的形成部位以外的第一導(dǎo)電層13a從第一抗蝕劑圖案30露出，并且僅在各源極配線(xiàn)13sl上以及源極電極和漏極電極的形成部位，殘留抗蝕劑圖案，形成第二抗蝕劑圖案31。之后，以該第二抗蝕劑圖案31為掩模，對(duì)第一導(dǎo)電層13a有選擇地進(jìn)行刻蝕而進(jìn)行圖案化，由此如圖9所示，形成各源極電極13sd和各漏極電極13dd。之后，通過(guò)抗蝕劑剝離液或灰化等去除第二抗蝕劑圖案31。〈第三圖案化工序〉在形成有源極配線(xiàn)13sl和源極電極13sd以及漏極電極13dd的基板上,通過(guò)CVD法，形成例如由氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氧化氮化硅(SiOxNy (x>y))構(gòu)成的絕緣膜、或它們的層疊膜(例如厚度為IOOnm 500nm左右)，作為柵極絕緣膜15。接著，在除柵極絕緣膜15的除了接觸孔的形成部位以外的部分，即，在與各漏極電極13dd的至少一部分重疊的部位以外的部分，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案。之后，通過(guò)以該第三抗蝕劑圖案為掩模，對(duì)柵極絕緣膜15有選擇地進(jìn)行刻蝕而進(jìn)行圖案化，如圖10所示，在該柵極絕緣膜15形成各接觸孔15h。之后通過(guò)抗蝕劑剝離液或灰化等去除第三抗蝕劑圖案?！吹谒膱D案化工序〉在形成有柵極絕緣膜15的基板上，通過(guò)濺射法，如圖11所示依次形成作為例如包含ITO或IZO等的第一導(dǎo)電膜的透明導(dǎo)電膜16 (例如厚度50nm 200nm左右)和作為第二導(dǎo)電膜的遮光金屬膜17 (例如厚度為50nm 300nm左右)，該遮光金屬膜17為由例如鋁(Al)、鎢(W)、鑰(Mo)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、銅(Cu)等金屬、或者它們的合金或氮化物構(gòu)成的金屬膜或者它們的層疊膜，從而形成包括上述透明導(dǎo)電膜16和遮光金屬膜17的第~■層置I旲18。接著，在第二層疊膜18的柵極配線(xiàn)和柵極電極以及像素電極的形成部位，作為第三光掩模使用中間色調(diào)掩?；蚧叶壬{(diào)掩模(多灰度等級(jí)掩模)，如圖12所示，形成柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位比其它部位、即比像素電極的形成部位厚的第四抗蝕劑圖案32。之后，以該第四抗蝕劑圖案32為掩模，對(duì)第二導(dǎo)電膜18有選擇地進(jìn)行刻蝕而進(jìn)行圖案化，由此，如圖13所示，形成各柵極配線(xiàn)18gl和各柵極電極18gd，以及在被第二導(dǎo)電層17a覆蓋的狀態(tài)下經(jīng)接觸孔15h與漏極電極13dd連接的各像素電極16pd，并且構(gòu)成各TFT20和各保持電容元件21。此時(shí)，透明導(dǎo)電膜16和遮光金屬膜17既可以通過(guò)同時(shí)刻蝕，統(tǒng)一地進(jìn)行圖案化，也可以通過(guò)從上側(cè)層依次進(jìn)行刻蝕，連續(xù)地進(jìn)行圖案化?！吹谖鍒D案化工序〉
在形成有柵極配線(xiàn)ISgl和柵極電極18gd以及被第二導(dǎo)電層17a覆蓋的狀態(tài)的像素電極16pd的基板中，通過(guò)利用灰化等使第四抗蝕劑圖案32退去，如圖14所示，使各像素電極16pd上的第二導(dǎo)電層17a露出，并且，僅在各柵極配線(xiàn)18gl和各柵極電極18gd上，殘留抗蝕劑圖案，形成第五抗蝕劑圖案33。之后，通過(guò)以該第五抗蝕劑圖案33為掩模，對(duì)各第二導(dǎo)電層17a有選擇地進(jìn)行刻蝕并去除，如圖15所示，使各像素電極16pd露出。然后，通過(guò)抗蝕劑剝離液或灰化等去除第五抗蝕劑圖案33。這樣，就能夠使用三個(gè)光掩模制造TFT基板10?！磳?duì)直基板制造工序〉首先，在玻璃基板等絕緣性基板上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法或狹縫涂敷法，涂敷例如著色為黑色的感光性樹(shù)脂，之后，通過(guò)在使用光掩模使該涂敷膜曝光之后顯影，來(lái)進(jìn)行圖案化，從而形成黑矩陣。接著，在形成有黑矩陣的基板上，涂敷例如著色為紅色、綠色或藍(lán)色的負(fù)的丙烯酸類(lèi)的感光性樹(shù)脂，并且使該涂敷膜隔著光掩模曝光之后進(jìn)行顯影，由此對(duì)該涂敷膜進(jìn)行圖案化，形成所選顏色的著色層(例如紅色層)。之后通過(guò)反復(fù)進(jìn)行同樣的處理，形成另外的兩種顏色的著色層(例如綠色層和藍(lán)色層)，從而形成彩色濾光片。接著，在形成有彩色濾光片的基板上，通過(guò)濺射法，形成例如包含ITO或IZO等的透明導(dǎo)電膜，形成共用電極。之后，在形成有共用電極的基板上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法，涂敷正的苯酚酚醛清漆(phenolnovolak)類(lèi)的感光性樹(shù)脂，并且使該涂敷膜隔著光掩模進(jìn)行曝光之后進(jìn)行顯影，由此對(duì)該涂敷膜進(jìn)行圖案化，從而形成感光間隔物。這樣,就能夠制造對(duì)置 基板50?！促N合工序〉首先，在TFT基板10的表面，通過(guò)印刷法涂敷聚酰亞胺樹(shù)脂，之后，對(duì)該涂敷膜進(jìn)行燒制處理，并且根據(jù)需要進(jìn)行研磨處理，由此形成取向膜55。另外，在對(duì)置基板50的表面，也與TFT基板10的情況同樣地形成取向膜56。接著,使用分配器(dispenser)等,在設(shè)置有取向膜56的對(duì)置基板50的表面,將由具有紫外線(xiàn)硬化性和熱硬化性的并用型樹(shù)脂等構(gòu)成的密封件51描繪為矩形框狀。接著，向?qū)χ没?0的密封件51的內(nèi)側(cè)區(qū)域，滴下規(guī)定量的液晶材料。并且，在減壓狀態(tài)下，將滴有液晶材料的對(duì)置基板50與設(shè)置有取向膜55的TFT基板10貼合，之后，通過(guò)將該貼合的貼合體置于在大氣壓下，對(duì)貼合體的表面進(jìn)行加壓。進(jìn)一步，在這個(gè)狀態(tài)下，對(duì)貼合體的密封件51照射紫外(UV:Ultra Violet)線(xiàn)，使密封件51暫時(shí)硬化之后，對(duì)該貼合體進(jìn)行加熱，由此使密封件51正式硬化，從而使TFT基板10與對(duì)置基板50粘接。之后，在貼合體的兩個(gè)表面，即相互粘接的TFT基板10和對(duì)置基板50的外表面，分別貼合偏光板57、58。〈安裝工序〉在偏光板57、58貼合而成的貼合體中的端子區(qū)域10a，配置有ACF之后，通過(guò)使各柵極驅(qū)動(dòng)器IC芯片53和各源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54隔著該ACF與端子區(qū)域IOa熱壓接，由此安裝到上述貼合體。通過(guò)以上的工序，能夠制造液晶顯示裝置S。-實(shí)施方式I的效果_根據(jù)該實(shí)施方式1，由于具有各源極配線(xiàn)13sl和各源極電極13sd以及各漏極電極13dd整體配置在各氧化物半導(dǎo)體層12sl上的結(jié)構(gòu)，因此，不會(huì)因氧化物半導(dǎo)體層12sl在形成時(shí)被中斷而使源極電極13sd與漏極電極13dd連接不良，并且能夠使這兩個(gè)電極13sd、13dd與氧化物半導(dǎo)體層12sl可靠連接。
而且，該實(shí)施方式I中的TFT基板10，能夠通過(guò)以下操作來(lái)制造，即，使用一個(gè)中間色調(diào)掩模或灰度色調(diào)掩模(多灰度等級(jí)掩模)兼任用于形成源極配線(xiàn)13sl和源極電極13sd以及漏極電極13dd的光掩模和用于形成氧化物半導(dǎo)體層12sl的光掩模，并且能夠使用一個(gè)中間色調(diào)掩?；蚧叶壬{(diào)掩模(多灰度等級(jí)掩模)兼任用于形成柵極配線(xiàn)18gl和柵極電極18gd的光掩模和用于形成像素電極16pd。因此，在能夠正常工作的狀態(tài)下，能夠可靠地得到使用了氧化物半導(dǎo)體的具有良好特性的TFT20，并且能夠使用較少數(shù)量的例如三個(gè)光掩模，低成本地制造具有該TFT20的TFT基板10。結(jié)果，能夠使TFT基板10和液晶顯示裝置S低成本化，而不降低制造效率和成品率?！秾?shí)施方式I的變形例》圖16(a) (C)是表示實(shí)施方式I的變形例中的源極配線(xiàn)13sl的端子部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖17是表示實(shí)施方式I的變形例中的柵極配線(xiàn)ISst的端子部結(jié)構(gòu)的截面圖。在上述實(shí)施方式I中，源極端子部13st經(jīng)接觸孔15h與設(shè)置在柵極絕緣膜15上的源極連接電極18st連接，但不限于此，也可以如圖16 (a)所示，源極端子部13st直接構(gòu)成用于以一部分從形成在柵極絕緣膜15的接觸孔15h露出的狀態(tài)與源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54電連接的電極，而不經(jīng)其它電極引出至柵極絕緣膜15上。另外，在上述實(shí)施方式I中參照的圖4(b)中，圖示的是接觸孔15h形成為使源極端子部13st的一部分露出的結(jié)構(gòu)，但是該接觸孔15h也可以形成為使源極端子部13st全部露出，還可以進(jìn)一步使整體從柵極絕緣膜15露出的源極端子部13st，如圖16 (b)所示，直接構(gòu)成用于與源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54電連接的電極。并且除此之外，如圖16(c)所示，源極連接電極ISst也可以?xún)H包括透明導(dǎo)電層16s0另外，在上述實(shí)施方式I中參照的圖4(c)中，圖示的是在柵極絕緣膜15上形成有柵極端子部18gt的結(jié)構(gòu)，但是，如圖17所示，該柵極端子部ISgt也可以直接形成在絕緣性基板11上?！栋l(fā)明的實(shí)施方式2》圖18是表示該實(shí)施方式2中的TFT基板10的一個(gè)像素和各配線(xiàn)的端子部的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖19(a)是表示圖18的A-A線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，圖19(b)是表示圖18的B-B線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖，圖19(c)是表示圖18的C-C線(xiàn)的截面結(jié)構(gòu)的截面圖。在本實(shí)施方式中，除了 TFT基板10的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式I不同之外，均與上述實(shí)施方式I相同，因此，只對(duì)結(jié)構(gòu)不同的TFT基板10進(jìn)行說(shuō)明。其中，在以下的實(shí)施方式中，對(duì)與圖1 圖15相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注相同符號(hào)，省略其詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明具體可參照上述實(shí)施方式I。在該實(shí)施方式2中，如圖18和圖19所示，各柵極配線(xiàn)18gl和各柵極電極18gd以及柵極絕緣膜15在絕緣性基板11上的同一部位形成為以同一形狀相互重疊。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如后所述，使用一個(gè)光掩模就能夠形成各柵極配線(xiàn)18gl和各柵極電極18gd以及柵極絕緣膜15。
如圖19(b)所示，源極端子部13st被與像素電極16pd由相同材料構(gòu)成的島狀的源極連接電極16st覆蓋。另一方面，如圖19(c)所示，柵極端子部18gt在柵極絕緣膜15上露出，直接構(gòu)成用于與柵極驅(qū)動(dòng)器IC芯片53電連接的電極。
-制造方法-接著，參照?qǐng)D20和圖21舉出一個(gè)例子說(shuō)明本實(shí)施方式的TFT基板10的制造方法。圖20和圖21是表示第二圖案化工序的圖19對(duì)應(yīng)部位的截面圖。本實(shí)施方式的TFT基板制造工序包括第一圖案化工序至第四圖案化工序。其中，第一圖案化工序和第二圖案化工序與上述實(shí)施方式I相同，因此省略其詳細(xì)說(shuō)明。〈第三圖案化工序〉在形成有源極配線(xiàn)13sl和源極電極13sd以及漏極電極13dd的基板上,通過(guò)CVD法，形成例如包含氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)或氧化氮化硅(SiOxNy (X > y))的絕緣膜、或它們的層疊膜(例如厚度為IOOnm 500nm左右)，作為柵極絕緣膜15。接著，在柵極絕緣膜15上，通過(guò)濺射法，作為第二導(dǎo)電膜的遮光金屬膜18(例如厚度為50nm 300nm左右)，依次形成例如由鋁(Al)、鎢(W)、鑰(Mo)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、銅(Cu)等金屬、它們的合金或氮化物構(gòu)成的金屬膜或它們的層疊膜，從而如圖20所示，形成包括上述柵極絕緣膜15和遮光金屬膜18的第二層疊膜19。接著，在第二層疊膜19的柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案。之后，以該第 三抗蝕劑圖案為掩模，對(duì)第二層疊膜19有選擇地進(jìn)行刻蝕并進(jìn)行圖案化，之后，通過(guò)抗蝕劑剝離液或灰化等去除第三抗蝕劑圖案，由此，如圖21所示，在絕緣性基板11上的同一部位以同一形狀相互重疊的方式形成各柵極配線(xiàn)18gl和各柵極電極18gd以及柵極絕緣膜15，并且構(gòu)成各TFT20。此時(shí)，遮光金屬膜18和柵極絕緣膜15既可以通過(guò)同時(shí)刻蝕來(lái)統(tǒng)一地進(jìn)行圖案化，也可以通過(guò)從上側(cè)層依次進(jìn)行刻蝕，來(lái)連續(xù)地進(jìn)行圖案化?！吹谒膱D案化工序〉形成有柵極配線(xiàn)18gl和柵極電極18gd的基板上，通過(guò)濺射法，形成例如包含ITO或IZO等的作為第三導(dǎo)電膜的透明導(dǎo)電膜16 (例如厚度為50nm 200nm左右)。接著，在透明導(dǎo)電膜16上的像素電極的形成部位，使用第三光掩模形成第四抗蝕劑圖案。之后，通過(guò)以該第四抗蝕劑圖案為掩模有選擇地對(duì)透明導(dǎo)電膜16進(jìn)行刻蝕而進(jìn)行圖案化，形成各像素電極16pd，并且構(gòu)成各保持電容元件21。然后，通過(guò)抗蝕劑剝離液或灰化等去除第四抗蝕劑圖案。這樣，使用三個(gè)光掩模就能夠制造TFT基板10。-實(shí)施方式2的效果-根據(jù)該實(shí)施方式2，由于構(gòu)成為:各柵極配線(xiàn)18gl和各柵極電極18gd與柵極絕緣膜15形成為在絕緣性基板11上的同一部位以同一形狀相互重疊，因此，能夠統(tǒng)一地或連續(xù)地，集中形成各柵極配線(xiàn)18gl和柵極電極18gd以及柵極絕緣膜15這樣的互不相同的層的結(jié)構(gòu)。因此，與上述實(shí)施方式I同樣，能夠使用較少數(shù)量的光掩模例如三個(gè)光掩模，低成本地制造TFT基板10，結(jié)果能夠使TFT基板10以及液晶顯示裝置S低成本化。除此之外，能夠得到與上述實(shí)施方式I同樣的效果?！秾?shí)施方式2的變形例》圖22是表示實(shí)施方式2的變形例中的源極配線(xiàn)13sl的端子部結(jié)構(gòu)的截面圖。圖23是表示實(shí)施方式2的變形例中的柵極配線(xiàn)18gl的端子部結(jié)構(gòu)的截面圖。在上述實(shí)施方式2中，源極端子部13st被源極連接電極16st覆蓋，但是，也可以如圖22所示，源極端子部13st直接構(gòu)成用于與源極驅(qū)動(dòng)器IC芯片54電連接的電極，而不被其它電極覆蓋。另外，在上述實(shí)施方式2中，柵極端子部18gt在柵極絕緣膜15上露出，但是也可以如圖23所示，柵極端子部18gt被與像素電極16pd由相同的材料構(gòu)成的島狀的柵極連接電極16gt覆蓋?！镀渌鼘?shí)施方式》在上述實(shí)施方式I和2中，舉例說(shuō)明了透射型的液晶顯示裝置S，但本發(fā)明不限于此，也能夠適用于半透射型或反射型的液晶顯示裝置S。本發(fā)明中的半透射型的液晶顯示裝置例如具有在上述實(shí)施方式I或2的TFT基板10中,在各像素電極(透明導(dǎo)電層)16pd的一部分層疊有反射導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)。反射導(dǎo)電層例如由鋁(Al)或銀(Ag)等反射金屬材料構(gòu)成。在上述實(shí)施方式I的TFT基板10中，在各像素電極16pd上具有反射導(dǎo)電層的半透射型液晶顯示裝置，能夠通過(guò)以下操作制造，即，在上述實(shí)施方式I的第四圖案化工序中，以像素電極的形成部位的一部分也比其它部位厚的方式形成第四抗蝕劑圖案32，在第五圖案化工序中，通過(guò)使第四抗蝕劑圖案32退去，還在各像素電極16pd上的一部分形成第五抗蝕劑圖案33，并且以該第五抗蝕劑圖案33為掩模進(jìn)行蝕刻，對(duì)第二導(dǎo)電層17a進(jìn)行圖案化，從而在各像素電極16pd上的一部分形成反射導(dǎo)電層。另外，除此之外，也可以在實(shí)施方式I的第五圖案化工序之后，與柵極配線(xiàn)18gl和像素電極16pd分開(kāi)地通過(guò)光刻法形成反射導(dǎo)電層。在上述實(shí)施方式2的TFT基板10中在各像素電極(透明導(dǎo)電層)16pd上具有反射導(dǎo)電層的半透射型液晶顯示裝置能夠通過(guò)以下操作來(lái)制造，即，在上述實(shí)施方式2的第四圖案化工序之后，在各像素電極16pd上的一部分利用光刻法形成反射導(dǎo)電層。本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置中，例如在上述實(shí)施方式I或2的TFT基板10中，各像素電極16pd由鋁(Al)或銀(Ag)等反射導(dǎo)電材料構(gòu)成，代替透明導(dǎo)電材料。在上述實(shí)施方式I或2的TFT基板10中，各像素電極16pd由反射金屬材料構(gòu)成的反射型液晶顯示裝置，能夠通過(guò)以下操作來(lái)制造，即，在上述實(shí)施方式I或2的第四圖案化工序中，形成包含鋁(Al)或銀(Ag)等的反射導(dǎo)電膜來(lái)代替透明導(dǎo)電膜16，并且與透明導(dǎo)電膜16同樣地對(duì)該反射導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化。另外，除此之外，本發(fā)明也能夠適用于有機(jī)EL(Electro Luminescence:電致發(fā)光)顯示裝置、等離子體顯示裝置等其它顯示裝置，而不限于液晶顯示裝置，只要是具有TFT的電子設(shè)備，就能夠廣泛適用。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式及其變形例，但本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實(shí)施方式及其變形例。上述實(shí)施方式和變形例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述各結(jié)構(gòu)部件或各處理工藝的組合還能夠具有各種各樣的變形例，并且這樣的變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。工業(yè)上的可利用性
如以上所說(shuō)明，本發(fā)明適用于TFT基板和具有TFT基板的顯示裝置以及TFT基板的制造方法，特別適用于要求以能夠正常工作的狀態(tài)可靠得到使用了氧化物半導(dǎo)體的具有良好特性的TFT，并且使用較少數(shù)量的光掩模以低成本制造具有該TFT的TFT基板的、TFT基板和具有該TFT基板的顯示裝置以及TFT基板的制造方法。附圖符號(hào)S液晶顯示裝置10 TFT基板(薄膜晶體管基板)11絕緣性基板(基底基板)12sl氧化物半導(dǎo)體層13sl源極配線(xiàn)13sd源極電極13dd漏極電極15柵極絕緣膜16pd像素電極16g透明導(dǎo)電層17g遮光金 屬膜18gl柵極配線(xiàn)18gd柵極電極20 TFT (薄膜晶體管)30第一抗蝕劑圖案31第二抗蝕劑圖案32第四抗蝕劑圖案33第五抗蝕劑圖案
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管基板，其特征在于: 所述薄膜晶體管基板包括: 基底基板; 在所述基底基板上以相互平行地延伸的方式設(shè)置的多個(gè)源極配線(xiàn)； 在與所述各源極配線(xiàn)交叉的方向上以相互平行地延伸的方式設(shè)置的多個(gè)柵極配線(xiàn)；和 在所述各源極配線(xiàn)與所述各柵極配線(xiàn)的每個(gè)交叉部設(shè)置的薄膜晶體管和像素電極， 所述各薄膜晶體管包括: 由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層； 在該半導(dǎo)體層上相互分離地設(shè)置的源極電極和漏極電極； 覆蓋這些源極電極與漏極電極之間的半導(dǎo)體層部分的柵極絕緣膜；和 隔著該柵極絕緣膜與所述半導(dǎo)體層重疊的柵極電極， 所述各源極電極與所對(duì)應(yīng)的所述源極配線(xiàn)形成為一體，所述各柵極電極與所對(duì)應(yīng)的所述柵極配線(xiàn)形成為一體，所述各半導(dǎo)體層還延伸至所對(duì)應(yīng)的所述源極配線(xiàn)的下層， 所述各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極整體配置在所述各半導(dǎo)體層上。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于: 所述各像素電極與所對(duì) 應(yīng)的所述薄膜晶體管的漏極電極表面連接， 所述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極具有多個(gè)導(dǎo)電層層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)，該多個(gè)導(dǎo)電層包括與所述各像素電極由相同材料構(gòu)成的導(dǎo)電層。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于: 所述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及所述柵極絕緣膜形成為在所述基底基板上的同一部位以同一形狀相互重疊。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管基板，其特征在于: 所述各半導(dǎo)體層由銦鎵鋅氧化物類(lèi)的氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成。
5.一種顯示裝置，其特征在于: 包括權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管基板。
6.一種薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于: 所述制造方法是制造權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板的方法， 所述制造方法包括: 第一圖案化工序，在所述基底基板上依次形成由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體膜和第一導(dǎo)電膜而形成第一層疊膜，在該第一層疊膜的半導(dǎo)體層形成部位，使用多灰度等級(jí)掩模作為第一光掩模，形成源極配線(xiàn)和源極電極以及漏極電極的形成部位比其它部位厚的第一抗蝕劑圖案，之后，以該第一抗蝕劑圖案為掩模對(duì)所述第一層疊膜進(jìn)行圖案化，由此形成所述各源極配線(xiàn)和被與該各源極配線(xiàn)一體的第一導(dǎo)電層覆蓋的所述各半導(dǎo)體層；和 第二圖案化工序，通過(guò)使所述第一抗蝕劑圖案退去，使所述源極電極和漏極電極的形成部位以外的第一導(dǎo)電層部分露出，并且僅在所述各源極配線(xiàn)上以及源極電極和漏極電極的形成部位，殘留抗蝕劑圖案而形成第二抗蝕劑圖案，之后，以該第二抗蝕劑圖案為掩模對(duì)所述第一導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化，由此形成所述各源極電極和各漏極電極， 在所述第一圖案化工序和第二圖案化工序之后，形成所述柵極絕緣膜、各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及各像素電極。
7.如權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，包括: 第三圖案化工序，在所述第二圖案化工序之后，以覆蓋所述各半導(dǎo)體層、各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極的方式形成所述柵極絕緣膜，在該柵極絕緣膜的與所述各漏極電極的至少一部分重疊的部位以外的部分，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案，之后，以該第三抗蝕劑圖案為掩模對(duì)所述柵極絕緣膜進(jìn)行圖案化，由此在該柵極絕緣膜形成到達(dá)所述各漏極電極的接觸孔； 第四圖案化工序，以覆蓋所述柵極絕緣膜的方式依次形成第二導(dǎo)電膜和第三導(dǎo)電膜而形成第二層疊膜，在該第二層疊膜的柵極配線(xiàn)和柵極電極以及像素電極的形成部位，使用多灰度等級(jí)掩模作為第三光掩模，形成柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位比其它部位厚的第四抗蝕劑圖案，之后，以該第四抗蝕劑圖案為掩模對(duì)所述第二層疊膜進(jìn)行圖案化，由此形成所述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及在被第二導(dǎo)電層覆蓋的狀態(tài)下經(jīng)所述接觸孔與漏極電極連接的所述各像素電極；和 第五圖案化工序，通過(guò)使所述第四抗蝕劑圖案退去，使所述各像素電極上的第二導(dǎo)電層露出，并且僅在所述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極上殘留抗蝕劑圖案而形成第五抗蝕劑圖案，之后，以該第五抗蝕劑圖案為掩模去除所述第二導(dǎo)電層，由此使所述各像素電極露出。
8.如權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，包括: 第三圖案化工序，在所述第二圖案化工序之后，以覆蓋所述各半導(dǎo)體層、各源極配線(xiàn)和各源極電極以及各漏極電極的方式依次形成柵極絕緣膜和第二導(dǎo)電膜而形成第二層疊膜，在該第二層疊膜的柵極配線(xiàn)和柵極電極的形成部位，使用第二光掩模形成第三抗蝕劑圖案，之后，以該第三抗蝕劑圖案為掩模對(duì)所述第二層疊膜進(jìn)行圖案化，由此在所述基底基板上的同一部位按照以同一形狀相互重疊的方式形成所述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及所述柵極絕緣膜；和 第四圖案化工序，以覆蓋所述各柵極配線(xiàn)和各柵極電極以及柵極絕緣膜的方式形成第三導(dǎo)電膜，在該第三導(dǎo)電膜的像素電極形成部位，使用第三光掩模形成第四抗蝕劑圖案，之后，以該第四抗蝕劑圖案為掩模對(duì)第三導(dǎo)電膜進(jìn)行圖案化，由此形成所述各像素電極。
全文摘要
TFT(20)包括由氧化物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層(12sl)；在半導(dǎo)體層(12sl)上相互分離地設(shè)置的源極電極(13sd)和漏極電極(13dd)；覆蓋源極電極(13sd)與漏極電極(13dd)之間的半導(dǎo)體層部分的柵極絕緣膜(15)；和隔著柵極絕緣膜(15)與半導(dǎo)體層(12sl)重疊的柵極電極(18gd)，其中，源極電極(13sd)與源極配線(xiàn)(13sl)形成為一體，柵極電極(18gd)與柵極配線(xiàn)(18gl)形成為一體，半導(dǎo)體層(12sl)還延伸至源極配線(xiàn)(13sl)的下層，源極配線(xiàn)(13sl)和源極電極(13sd)以及漏極電極(13dd)整體配置在半導(dǎo)體層(12sl)上。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK103222037SQ201180055568
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者富安一秀, 木村知洋 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社