專利名稱：液晶顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器及其制造方法，本發(fā)明特別是涉及不減少每個象素的開口率，而增加輔助電容電極的電容，適合于較小的象素面積，及更精細化的液晶顯示器及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年，不僅信息通信設(shè)備，即使普通的電氣設(shè)備，多采用液晶顯示器。液晶顯示器由襯底和液晶層構(gòu)成，該襯底由在表面上形成電極等的一對玻璃等形成，該液晶層形成于上述一對襯底之間，在襯底上的電極上外壓電壓，將液晶分子再次排列，由此，可改變光的透射率，顯示各種的圖象。
上述液晶顯示器具有下述的結(jié)構(gòu)，其由陣列襯底和濾色器襯底構(gòu)成，在該陣列襯底的表面上呈矩陣狀形成掃描線和信號線，在通過這兩種布線圍繞的區(qū)域，形成作為液晶驅(qū)動用的開關(guān)元件的薄膜晶體管(Thin FilmTransistorTFT)、對液晶外加電壓的象素電極和形成用于保持信號的輔助電容的輔助電容線，在該濾色器襯底的表面上，形成紅(R)、綠(G)、藍(B)的濾色器和公用電極等，在兩個襯底之間，密封液晶。
形成于陣列襯底上的輔助電容線是為了形成在一定期間保持從信號線供給的信號的電荷的輔助電容而設(shè)置的，輔助電容通過下述方式設(shè)置，該方式為將該輔助電容線和TFT的漏極，甚至象素電極的一部分作為電極，覆蓋TFT的柵極的柵極絕緣膜為電介體，形成電容器。另外，該輔助電容線一般由鋁、鉬、或鉻等的擋光導電部件形成。
但是，從防止液晶顯示器的交擾或閃爍的觀點來說，必須增加該輔助電容的電容量，但是，伴隨近年的技術(shù)革新，液晶顯示器的小型化處理、高精度處理取得進展，由此，相應的象素尺寸變小，這樣，如果考慮每個象素的開口率，為了輔助電容大，則實際上難以加粗輔助電容線本身。
下面通過圖9，對解決上述這樣的問題的方案的，下述的專利文獻1所公開的液晶顯示器的陣列襯底70進行描述。另外，圖9A為陣列襯底的平面圖，圖9B為沿圖9A中的IXB-IXB線的剖視圖。
在該液晶顯示器的陣列襯底70中，象圖9A和圖9B所示的那樣，在透明的絕緣襯底71上，形成由鋁、鉻、鉬、氮化鉻、氮化鉬或它們的合金等的導電物質(zhì)層形成的掃描線72、輔助電容線73和長方形的輔助電容圖案74。掃描線72與薄膜晶體管TFT的柵極G連接，輔助電容圖案74與輔助電容線73連接。
在絕緣襯底71上，由氮化硅或氧化硅這樣的絕緣物質(zhì)形成的，厚度在2500～4500的范圍內(nèi)的柵極絕緣膜75覆蓋掃描線72、輔助電容線73和輔助電容圖案74。在柵極絕緣膜75上，形成半導體圖案76，該半導體圖案76與柵極G重合，由非晶質(zhì)硅等形成。在半導體圖案76的一部分和柵極絕緣膜75上，形成由導電物質(zhì)形成的信號線77和輔助電容用導電用圖案78。信號線77沿縱向延伸，兼作TFT的源極S。
輔助電容用導電圖案78呈島狀形成于與這樣的信號線77相同的一層上，通過柵極絕緣膜75，與位于底部的輔助電容圖案74重合，形成輔助電容。此時，輔助電容用導電圖案78與后述的象素電極79電連接。
另外，由氮化硅或氧化硅這樣的絕緣物質(zhì)形成的，厚度在500～2000的范圍內(nèi)的保護絕緣膜80覆蓋這樣的信號線77、輔助電容用導電圖案78和半導體圖案76。在該保護絕緣膜80上，在漏極D的頂部，形成接觸孔81，在輔助電容導電圖案78的頂部，設(shè)置開口82。另外，在保護絕緣膜80上，形成象素電極79，通過接觸孔81，象素電極79和漏極D電連接，并且通過開口82，輔助電容用導電圖案78和象素電極79連接，其結(jié)果是，輔助電容用導電圖案78和漏極D通過象素電極79，實現(xiàn)電連接。該象素電極79由ITO(Indium Tin Oxide)或IZO(IndiumZinc Oxide)這樣的透明導電物質(zhì)形成。
在上述已有技術(shù)中，象素電極79與輔助電容線73和輔助電容用導電圖案79重合，但是，在象素電極79和輔助電容線73之間，設(shè)置保護絕緣膜80和柵極絕緣膜75，形成輔助電容，另外，象素電極79與輔助電容用導電圖案78電連接，但是，輔助電容用導電圖案78與輔助電容圖案74之間，間隔有柵極絕緣膜75，形成另一輔助電容。在此場合，由于介于輔助電容用導電圖案78和輔助電容圖案74之間的柵極絕緣膜75的厚度小，故與輔助電容圖案74與象素電極79重合，形成輔助電容的場合相比較，即使具有相同的重疊面積，仍可確保更大的靜電電容。于是，在下述的專利文獻1中公開的液晶顯示器中，由于即使在不擴大輔助電容圖案74和輔助電容線73的面積，仍可增加靜電電容，故可提高靜電電容對比開口率。
但是，在下述的專利文獻1中公開的液晶顯示器中的陣列襯底70中，靜電電容(輔助電容)以輔助電容用導電圖案78和輔助電容圖案74為電極，以設(shè)置于其間的柵極絕緣膜78為電介體，該柵極絕緣膜75的厚度較小，然而，即使這樣，由于還具有該柵極絕緣膜75的厚度在2500～4500的范圍內(nèi)的情況，故為了確保足以抑制交擾或閃爍等的顯示不良的輔助電容，仍不得不增加由擋光性的導電物質(zhì)形成的輔助電容圖案74的面積。即，在下述的專利文獻1中公開的液晶顯示器中的陣列襯底70中，為了增加靜電電容，也可通過減小柵極絕緣膜75的厚度的方式實現(xiàn)，但是，如果進一步減小柵極絕緣膜75的厚度本身，則難以保持通過柵極絕緣膜75覆蓋的柵極G和掃描線72與其它的部件之間的電絕緣性。
另外，通過

圖10和圖11，對作為獲得容量較大的輔助電容的方案的，在下面的專利文獻2中公開的液晶顯示器90的陣列襯底進行描述。另外，圖10為下述的專利文獻2中公開的陣列襯底的數(shù)個象素的平面圖。圖11A～圖11G為依次表示圖10的陣列襯底的制造步驟的部分剖視圖。首先，在由玻璃板形成的絕緣性襯底91上，對由ITO(Indium Tin Oxide)形成的輔助電容線92進行制作圖案處理。接著，形成柵極金屬膜93，進行制作圖案處理(圖11A)。
此外，通過等離子CVD等方式，連續(xù)地形成由SiNX或SiOX形成的柵極絕緣膜94；作為活性層的比如，由a-Si形成的非晶質(zhì)半導體膜95、由摻有雜質(zhì)的，比如，n+a-Si膜形成的電阻性接觸用半導體膜96(圖11B)。此時，柵極絕緣膜的膜厚X足夠大，以防止漏極與柵極之間、源極與柵極之間的短路，比如，其設(shè)定為X＝4000。
接著，通過相同的抗蝕劑，按照圖案，對電阻性接觸用半導體膜96和非晶質(zhì)半導體膜95進行蝕刻(圖11C)。然后，對輔助電容線92、與在后步驟形成的象素電極97重合的部分作為開口圖案(圖10的虛線部分)而殘留的抗蝕劑(在圖11中未示出)進行涂敷，通過柵極絕緣膜94用的蝕刻劑，進行蝕刻處理，以便輔助電容用絕緣膜的厚度減小到所需的膜厚Y＝2000(圖11D)。
下面對由ITO形成的象素電極97進行制作圖案處理(圖11E)。另外，如果形成漏極、源極用金屬膜98，進行制作圖案處理(圖11F)，對殘留于TFT的溝道部上的電阻性接觸用半導體膜96進行蝕刻處理而將其去除，則制成液晶顯示器用陣列襯底(圖11G)。將通過這樣的結(jié)構(gòu)獲得的陣列襯底，通過液晶物質(zhì)，與共用電極襯底對置，由此，獲得液晶顯示器90。
在上述的已有技術(shù)中，輔助電容線92和象素電極97相當于電容器的電極，位于輔助電容線92和象素電極97之間的柵極絕緣膜94相當于電容器的電介體，但是由于相對柵極93上的柵極絕緣膜94的厚度X＝4000的情況，輔助電容線92上的絕緣膜的厚度Y＝2000，故實現(xiàn)漏極與柵極之間、源極與柵極之間的短路難以產(chǎn)生，并且即使不擴大輔助電容線92的面積，仍可確保必要的輔助電容的效果。
專利文獻1JP特許2005-506575號文獻(圖8，圖9，段落0069～0085)專利文獻2JP特許第2584290號文獻(權(quán)利要求，第2頁第4欄第30行～第3頁第5欄第17行，圖1，圖2)發(fā)明的公開發(fā)明要解決的課題在上述專利文獻1中公開的液晶顯示器70的陣列襯底中，為了確保足以抑制顯示不良的輔助電容，仍必須要求較大的面積的輔助電容圖案，開口率降低，另外，由于在象素內(nèi)部，具有作為擋光性部件的，TFT和輔助電容用導電圖案78，故開口率進一步減小。此外，在上述專利文獻2中公開的液晶顯示器90的陣列襯底中，通過蝕刻方式局部地僅僅減小輔助電容線的表面的柵極絕緣膜的厚度，在保持通過柵極絕緣膜覆蓋的柵極和掃描線與其它的部件之間的電絕緣性的狀態(tài)，增加輔助電容，但是，難以進行局部地減小輔助電容線的柵極絕緣膜的厚度，獲得所需的厚度用的蝕刻量的控制，難以保持每個液晶顯示器的輔助電容線的柵極絕緣膜的膜厚均勻性。
另外，在上述專利文獻2中公開的液晶顯示器90的陣列襯底中，在由玻璃板形成的絕緣性襯底91上，對由ITO形成的輔助電容線92進行制作圖案處理，然后，對柵極金屬膜93進行制作圖案處理，由此，形成掃描線和柵極，這樣工時增加，于是，制造效率降低，必須考慮掩模錯位等，增加象素電極97和源極用金屬膜98之間的距離，不能夠在TFT的部分上設(shè)置象素電極，這樣，開口率減小，于是，難以采用近年的較小的象素面積，甚至進行高精度處理的液晶顯示器用的輔助電容形成機構(gòu)。
本發(fā)明人針對上述問題，對下述的輔助容量形成機構(gòu)進行了各種分析，該輔助容量形成機構(gòu)對于進一步提高形成輔助容量的電容器的效率，并且特別是不導致工時的增加，另外，開口率大，較小的象素面積，及更精細化的液晶顯示器，均可有效地應用，其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)，如果為了與構(gòu)成形成該輔助電容的電容器中的一個電極的輔助電容線成對的電極按照使TFT的漏極延長的方式使用，并且進一步縮短輔助電容線和漏極之間的距離，則代替介于兩者之間的柵極絕緣膜，而介設(shè)其厚度小于柵極絕緣膜的絕緣層，則特別是不造成工時的增加，開口率降低，可增加輔助電容的電容量，由此，完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的目的在于提供不減少每個象素的開口率，另外可抑制交擾，閃爍等顯示不良，具有小象素面積或更精細化的象素的液晶顯示器及其制造方法。
用于解決課題的技術(shù)方案為了實現(xiàn)本發(fā)明的第1目的，本發(fā)明的液晶顯示器包括在透明襯底上呈矩陣狀設(shè)置的多根信號線和掃描線；在上述掃描線之間平行地設(shè)置的多根輔助電容線；薄膜晶體管，該薄膜晶體管設(shè)置于上述信號線和掃描線的交點附近；象素電極，該象素電極設(shè)置于通過上述信號線和掃描線劃分的相應位置，并且與上述薄膜晶體管的漏極電連接，其特征在于上述薄膜晶體管的柵極和上述掃描線通過柵極絕緣膜覆蓋，在上述輔助電容線上，夾設(shè)其厚度小于上述柵極絕緣膜的厚度的絕緣層，延伸有上述薄膜晶體管的漏極。
另外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于上述柵極絕緣膜由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，上述絕緣層由其中的至少一層構(gòu)成。
此外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于上述絕緣膜為形成于構(gòu)成上述柵極絕緣膜的多層中的，最外面?zhèn)壬系囊粚印?br> 還有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于上述絕緣層為形成于構(gòu)成上述柵極絕緣膜的多層中的最透明襯底側(cè)上的一層。
再有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于上述絕緣層由構(gòu)成上述柵極絕緣膜的多層中的最薄的層構(gòu)成。
另外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于上述輔助電容線上的絕緣層的較薄的部分的邊緣位于輔助電容線的邊緣的內(nèi)側(cè)。
此外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于上述柵極絕緣膜的厚度在2500～5500的范圍內(nèi)，上述絕緣層的厚度在500～1500的范圍內(nèi)。
還有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于在上述象素電極和上述漏極之間，形成層間絕緣膜，在上述層間絕緣膜中的位于輔助電容線上的部分，形成接觸孔，通過接觸孔，上述象素電極和漏極電連接。
再有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器，其特征在于在上述象素電極的表面或背面，在上述薄膜晶體管和輔助電容線上，或按照覆蓋與上述象素電極相對應的位置的整個區(qū)域的方式形成反射膜。
另外，為了實現(xiàn)本發(fā)明的第2目的，本發(fā)明的液晶顯示器的制造方法的發(fā)明的特征在于該方法包括下述步驟在透明襯底上，按照相互平行的方式設(shè)置多根與柵極連接的掃描線和輔助電容線；按照覆蓋上述透明襯底上的整個面的方式形成柵極絕緣膜；對上述柵極絕緣膜中的位于輔助電容線上的部分進行薄膜化處理，形成其厚度小于上述輔助電容線的周圍的絕緣層；
在上述柵極絕緣膜的上方，形成薄膜晶體管的漏極，并且該薄膜晶體管的漏極按照覆蓋上述輔助電容線上的絕緣層的方式延伸，形成輔助電容；此外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣層的步驟包括下述步驟在上述柵極絕緣膜上形成半導體層；在上述半導體層的表面上涂敷光抗蝕劑；采用濃淡點圖(half-tone)掩模，去除上述輔助電容線上的輔助電容形成部的光蝕刻劑，在與柵極相對應的位置，殘留較厚的光蝕刻劑，在其它的部分，殘留較薄的光蝕刻劑；在通過蝕刻，去除露出的輔助電容形成部的半導體層之后，另外去除位于上述輔助電容形成部的柵極絕緣膜的一部分，形成其厚度小于周圍的柵極絕緣膜的絕緣膜；去除上述較薄的光刻蝕劑，僅僅在與上述柵極相對應的位置，殘留光抗蝕劑；通過蝕刻，去除曝露的半導體層；去除殘留的光蝕刻劑。
還有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣膜的步驟包括下述步驟分多次，按照多個層形成上述柵極絕緣膜；去除其內(nèi)的至少一層。
再有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣膜的步驟包括去除在分多次，按多層形成上述柵極絕緣膜時最初形成的層的步驟。
另外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣層的步驟包括去除在分多次，按照多層形成上述柵極絕緣膜時最后形成的層的步驟。
此外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于通過采用同一材料，針對每個層，改變襯底溫度的方式，形成上述多層結(jié)構(gòu)中的柵極絕緣膜。
再有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于上述襯底溫度在最初的柵極膜的形成時最高，在形成另一柵極絕緣膜時依次降低。
另外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于上述多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜通過采用同一材料，針對各層，改變周圍的氣氛氣體的成分的方式形成。
此外，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于該方法包括下述步驟按照覆蓋上述漏極的方式形成層間絕緣膜的步驟；在上述層間絕緣膜上，在上述漏極和輔助容器線重合的位置，形成接觸孔；在上述層間絕緣膜上，按照通過接觸孔，與上述漏極電連接的方式，形成象素電極。
還有，本發(fā)明涉及上述液晶顯示器的制造方法，其特征在于其包括下述步驟在上述象素電極的形成前或后，在與上述薄膜晶體管和輔助電容線相對應的位置，或與上述象素電極相對應的位置的整個面上，形成反射板。
本發(fā)明的效果本發(fā)明具有上述方案，由此，實現(xiàn)下面給出的那樣的優(yōu)良的效果。即，按照本發(fā)明的液晶顯示器，設(shè)置通過作為設(shè)于輔助電容線的一部分的表面上的多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜的一部分的絕緣層，與象素電極連接的漏極，但是，由于該絕緣膜的厚度小于覆蓋輔助電容線的周圍的柵極絕緣膜的厚度，該絕緣層形成輔助電容的電介體層，故可顯著增加輔助電容，于是，可獲得在不增加輔助電容線的面積的情況下，抑制交擾，閃爍等的顯示不良現(xiàn)象的液晶顯示器。
即，為了確保本來層間的絕緣性，柵極絕緣膜在透明襯底整體的范圍內(nèi)，以均勻的厚度設(shè)置，但是，特別是為了在構(gòu)成TFT的一端的柵極上，保持TFT的靜電耐壓，不可能減小柵極絕緣膜的厚度。然而，如本發(fā)明的液晶顯示器，由于通過在輔助電容線的表面上，較薄地形成作為多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜的一部分的絕緣層，可在不減小柵極絕緣膜的厚度的情況下，減小輔助電容線上的絕緣膜的厚度，故可在不對其它的結(jié)構(gòu)，造成任何不利影響的情況下，實現(xiàn)上述的效果。此外，由于可僅僅通過延長漏極，形成輔助容量，故可以良好的效率設(shè)置擋光性的輔助容量，開口率提高。
另外，按照本發(fā)明的液晶顯示器，在形成多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜時，如果上述輔助電容線上的絕緣層由形成于多層中的一層，即，柵極絕緣膜的最外面?zhèn)壬系膶樱蛐纬捎谧钔该饕r底側(cè)上的層構(gòu)成，則比如，柵極絕緣膜的各層采用蝕刻特性不同的材料，通過蝕刻處理，僅僅去除不要的層，由此，可容易形成上述較薄的絕緣層。另外，如果用作該絕緣層的層為柵極絕緣膜中的各層中的最薄的層，則可容易增加輔助電容器的電容量。
此外，按照本發(fā)明的液晶顯示器，由于輔助電容線上的絕緣層的較薄的部分的邊緣位于輔助電容線的邊緣的內(nèi)側(cè)，故可在構(gòu)成輔助電容的上電極和掃描線之間，獲得充分的間距，另外，可確保構(gòu)成輔助電容線的邊緣附近的輔助電容的上電極和下電極的靜電耐壓，同時，增加輔助電容的容量。
還有，按照本發(fā)明的液晶顯示器，由于確保柵極絕緣膜的厚度在2500～5500的范圍內(nèi)的不損害絕緣性的壁厚，并且絕緣層的厚度減小而在500～1500的范圍內(nèi)，故可增加電容器的電容量。另外，柵極絕緣膜的厚度特別是最好在2800以上，絕緣層的厚度特別是最好為1000左右。
再有，按照本發(fā)明的液晶顯示器，在通過形成有掃描線、信號線和薄膜晶體管等的各種布線之后，通過層間絕緣膜，覆蓋這些布線，但是，由于象素電極設(shè)置于該層間膜的表面上，故表面是平坦的。由此，可使液晶顯示器的盒間隙均勻，獲得顯示質(zhì)量良好的液晶顯示器。另外，由于象素電極通過設(shè)置于輔助電容線上的接觸孔，與漏極導通，故即使在該接觸孔上的盒間隙與周圍的盒間隙不同的情況下，在該接觸孔的部分，通過擋光性的漏極，遮擋來自背照燈的光，因此，不會對顯示質(zhì)量造成不利影響。
另外，按照本發(fā)明的液晶顯示器，如果在與象素電極的薄膜晶體管和輔助電容線相對應的位置和表面或背面上，設(shè)置反射板，則可簡單地形成半透射型的液晶顯示器，另外，如果按照覆蓋象素電極的表面或背面的整個區(qū)域的方式設(shè)置反射板，則可簡單地形成反射型的液晶顯示器。
此外，按照本發(fā)明的液晶顯示器的制造方法，不但可容易制造實現(xiàn)上述發(fā)明的效果的液晶顯示器，而且由于依次連續(xù)地形成多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜和半導體層，如果與在進行柵極絕緣膜的形成和蝕刻步驟之后，形成半導體層的膜的方法相比較，則可將襯底的周圍從常壓狀態(tài)，保持在真空狀態(tài)的步驟減少1次，并且由于難以受到在柵極絕緣膜的蝕刻步驟產(chǎn)生的污染的影響，故TFT的特性變差的情況減少。
還有，按照本發(fā)明的液晶顯示器的制造方法，由于在形成多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜時，去除形成于上述輔助電容線上的多個絕緣層中的一層，即，柵極絕緣膜中的最初形成的層，或最后形成的層，故可簡單地形成其厚度小于柵極絕緣膜的絕緣層。
再有，按照本發(fā)明的液晶顯示器的制造方法，由于多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜通過下述方式形成，該方式為采用同一材料，針對每層，改變襯底溫度，故不改變周圍的氣氛，僅僅通過改變襯底溫度，便可形成組成分別實質(zhì)上相同，但是物性不同的多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜，另外，利用物性的差異，通過蝕刻，可容易僅僅殘留輔助電容線的表面的絕緣層。于是，在形成多層的柵極絕緣膜時，由于也可不對各膜，進行蝕刻處理，故不僅可避免各膜的表面的污染，而且可在較短時間形成規(guī)定的絕緣膜和柵極絕緣膜。在此場合，柵極絕緣膜形成材料可采用氮化硅、氧化硅。
另外，按照本發(fā)明的液晶顯示器的制造方法，多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜可通過下述方式形成，該方式為采用同一材料，針對每層，改變周圍的氣氛氣體的成分，另外，可利用基于該組成的差異的物性的差異，通過蝕刻，僅僅殘留輔助電容線的表面的絕緣層。于是，在形成多層的柵極絕緣膜時，由于也可不對各膜，進行蝕刻處理，故不僅避免各膜的表面的污染，而且，可在較短時間形成規(guī)定的絕緣膜和柵極絕緣膜。由不同的組成的薄膜形成的多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜最好由氮化硅和氧化硅形成，另外，特別是最好最頂層由氮化硅形成。
附圖的簡要說明圖1為對相當于實施例1的液晶顯示器的一個象素的部分進行放大，以透視方式表示濾色器襯底的平面圖；圖2為表示圖1的液晶顯示器的，沿II-II線剖開的狀態(tài)的側(cè)面剖視圖；圖3A～圖3G為表示制造圖1的陣列襯底的制造步驟的剖視圖；圖4A～圖4E為表示緊接圖3G的，制造圖1的陣列襯底的制造步驟的剖視圖；圖5A～圖5E為表示制造實施例2的陣列襯底的制造步驟的剖視圖；圖6A～圖6D表示緊接圖5E的，制造實施例2的陣列襯底的制造步驟的剖視圖；圖7A～圖7F表示實施例3的陣列襯底的制造步驟的剖視圖；
圖8A～圖8E表示緊接圖7F的，制造實施例3的陣列襯底的制造步驟的剖視圖；圖9A為第1已有實例的陣列襯底的平面圖，圖9B為沿圖9A中的IXB-IXB的剖視圖；圖10為第2已有實例的陣列襯底的幾個象素的平面圖；圖11A～圖11G為依次表示圖10的陣列襯底的制造步驟的剖視圖。
標號的說明標號10，10A，10B表示液晶顯示器；標號11，12表示透明襯底；標號13表示陣列襯底；標號14表示濾色器襯底；標號15表示液晶；標號16表示掃描線；標號17表示信號線；標號18表示輔助電容線；標號18a表示輔助電容電極；標號19表示半導體層；標號20表示象素電極；標號22表示濾色器襯底；標號23表示公共電極；標號24表示導電物質(zhì)層；標號25表示第1絕緣層；標號25’表示絕緣膜；標號26表示第2絕緣層；標號26’表示絕緣層；標號27表示窗部；
標號28表示保護絕緣膜；標號29表示層間膜；標號30表示接觸孔。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選形式下面參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施例進行描述。但是，下面給出的實施例給出用于具體實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的液晶顯示器及其制造方法的實例，并不打算將本發(fā)明指定在該液晶顯示器及其制造方法，本發(fā)明可等同地應用權(quán)利要求中包含的其它的實施例。另外，對作為下面給出的實施例的液晶顯示器的，透射型的液晶顯示器進行描述，但是，顯然，本發(fā)明的液晶顯示器不限于透射型，也可應用于半透明型或反射型的液晶顯示器。
實施例1圖1為對相當于實施例1的液晶顯示器的一個象素的部分進行放大，以透視方式表示其它的襯底，比如，濾色器襯底的平面圖，圖2為表示圖1的液晶顯示器的，沿II-II線剖開的狀態(tài)的側(cè)面剖視圖，圖3和圖4表示制造圖1的液晶顯示器的陣列襯底的制造步驟的剖視圖。另外，圖3和圖4均表示沿圖1中的II-II線剖開的剖面的狀態(tài)。
本實施例1的液晶顯示器10通過下述方式制作，該方式為通過密封材料(圖示省略)，將由在由玻璃等形成的透明襯底11，12上形成各種布線等的陣列襯底13和濾色器襯底14形成的一對襯底的表面外周部貼合，在其內(nèi)部，注入液晶15。
分別在陣列襯底13和濾色器襯底14上(內(nèi)面?zhèn)?形成各種布線等，在其中的陣列襯底13上，設(shè)置有呈矩陣狀的多根掃描線16和信號線17；多根輔助電容線18，該多根輔助電容線18設(shè)置于多個掃描線16之間，與該掃描線16平行；薄膜晶體管TFT，該薄膜晶體管TFT由源極S、柵極G、漏極D、半導體層19構(gòu)成；象素電極20，該象素電極20覆蓋由掃描線16和信號線17圍繞的區(qū)域。另外，通常采用作為TFT的半導體層19的，多硅(polysilicone)(p-Si)或非晶質(zhì)硅(a-Si)，但是并不限于此，可為有源元件。
在濾色器襯底14上，通常設(shè)置有黑色基體21，該黑色基體21對應于陣列襯底13的象素區(qū)域，呈矩陣狀設(shè)置；紅(R)、綠(G)、藍(B)等的濾色器22，該濾色器22設(shè)置于由上述黑色基體21圍繞的區(qū)域；公共電極23，該公共電極23按照覆蓋與陣列襯底側(cè)的電極電連接的濾色器的方式設(shè)置。但是，本發(fā)明并不限于此，在橫電場方式的場合，還具有沒有公共電極的情況，如果為白黑顯示，則還具有沒有濾色器的情況，在顏色補償型的彩色顯示的場合，還具有不是三原色的，由多種濾色器構(gòu)成的情況。
另外，在由陣列襯底13和濾色器襯底14、密封劑圍繞的區(qū)域，根據(jù)需要而設(shè)置多個間隔件等，并且密封液晶15，該多個間隔件用于使襯底的間距均勻。
下面參照圖3和圖4，給出上述的液晶顯示器的陣列襯底的制造步驟。
首先，象圖3A所示的那樣，在透明襯底11上，形成由規(guī)定厚度的鋁、鉬、鉻或它們的合金形成的導電物質(zhì)層24。另外，象圖3所示的那樣，采用公知的光刻法，進行制作圖案處理，由此，通過蝕刻方式去除其一部分，形成沿橫向延伸的多根掃描線16、位于該多個掃描線16之間的輔助電容線18。另外，在圖3B中，示出通過將從掃描線16延伸的柵極G和輔助電容線18的一部分的幅度擴大而形成的輔助電容電極18a。另外，在這里所示的掃描線16和輔助電容線18作為由鋁和鉬形成的多層結(jié)構(gòu)的布線而示出。在此場合，雖然具有鋁的電阻值小的優(yōu)點，但是，與此相反，由于具有容易腐蝕，與ITO的接觸電阻大等的缺點，故通過形成借助鉬覆蓋鋁的多層結(jié)構(gòu)，可改善這樣的缺點。
接著，通過上述步驟，按照覆蓋形成有掃描線16和輔助電容線18的透明電極11的方式形成規(guī)定厚度的第1層的絕緣膜25。該第1層的絕緣膜25采用由氮化硅等形成的透明的樹脂材料。另外，由于第1層的絕緣層25的厚度與掃描線16和柵極G的絕緣性有關(guān)，故最好，該厚度在2500～5500的范圍內(nèi)，特別是最好可在2800以上。另外，如果形成第1層的絕緣膜25，則象圖3D所示的那樣，通過蝕刻方式，僅僅將位于第1層的絕緣膜25的輔助電容電極18上的部分去除，形成窗部27。
另外，在上述步驟完成之后，象圖3E所示的那樣，按照覆蓋透明襯底11的方式形成比第1層的絕緣膜25薄的第2層的絕緣膜26。由于該第2層的絕緣膜26形成于第1層的絕緣膜25和通過上述蝕刻而去除掉第1層的絕緣膜25的輔助電容電極18a上，故掃描線16和柵極G通過第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26這兩者覆蓋，通過2層膜，構(gòu)成柵極絕緣膜。另外，輔助電容電極18a僅僅通過第2層的絕緣膜26覆蓋。此外，第2層的絕緣膜26的材料既可為與第1層的絕緣膜25相同的材料，即，由氮化硅形成的材料，也可為其它的絕緣膜，比如，氧化硅等。其厚度比第1層的絕緣膜25薄，最好，在500～1500的范圍內(nèi)，特別是最好在1000左右，比如，在800～1200的范圍內(nèi)。
對于這樣的結(jié)構(gòu)，其目的在于針對與柵極絕緣膜相同的方式，在輔助電容線的輔助電容電極18a的主要部上，形成小于柵極部分的厚度，即，輔助電容線的周圍的厚度的絕緣膜，由此，還考慮特別地形成第2層的絕緣膜26，但是，柵極絕緣膜可為比如，2～5層的多層結(jié)構(gòu)，絕緣層由其中的至少1層構(gòu)成，這樣是有效的，膜的質(zhì)量良好。在此場合，也可通過改變膜的質(zhì)量等處理，改變蝕刻特性，采用作為多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜而形成的，其中的最底層的一層。最好，采用下述的最有效的方式，即，形成如上所述的膜厚的第1層，通過蝕刻，對其進行去除處理，直至電極表面，在其上形成由薄膜形成的絕緣層，由此，絕緣層為形成于柵極絕緣膜的表面?zhèn)壬系囊粚?。由此，絕緣層可由構(gòu)成柵極絕緣膜的多層中的最薄的層構(gòu)成，可進一步增加輔助電容。
接著，象圖3F所示的那樣，在第2層的絕緣層26上，按照1800的厚度，形成硅層，比如，a-Si的膜。另外，象圖3G所示的那樣，殘留覆蓋柵極G的部分，通過蝕刻，去除a-Si層，形成構(gòu)成TFT的一部分的半導體層19。接著，通過相同的方式，象圖4A所示的那樣，在透明襯底11上形成導電物質(zhì)的膜，對沿與掃描線16相垂直的方向延伸的多根信號線17；從該信號線17延伸，與半導體層19連接的源極S；覆蓋輔助電容電極18a，并且一端與半導體層19連接的漏極D進行制作圖案處理。由此，在透明襯底11的掃描線16和信號線17的交叉部附近，形成構(gòu)成開關(guān)元件的TFT。
然后，象圖4B所示的那樣，按照覆蓋各種布線的方式，在透明襯底11上形成用于表面穩(wěn)定的，由無機絕緣材料形成的保護絕緣膜28，接著，象圖4C所示的那樣，形成層間膜29，該層間膜29用于使陣列襯底13的表面平坦，由有機絕緣材料形成。此外，在該層間膜29中的位于輔助電容電極18a上的部分，開設(shè)孔，該孔形成用于將后述的象素電極20和漏極D電連接的接觸孔30，但是，該孔的位置不限于輔助電容電極18a上。由于在形成液晶顯示器10，與濾色器襯底14貼合時，形成有接觸孔30的部分的襯底間距與其它的部分不同，故具有產(chǎn)生表面品質(zhì)差異的危險，這樣，最好，設(shè)置于作為擋光性材料的輔助電容電極18a上。另外，在象圖4D所示的那樣，去除從形成于層間膜29中的孔露出的，由無機絕緣材料形成的保護絕緣膜28之后，最后，象圖4E所示的那樣，針對由掃描線16和信號線17圍繞的1個象素區(qū)域，形成由比如，ITO(IndiumTin Oxide)形成的象素電極20。此時，最好，按照其一部分位于掃描線16和信號線17上，并且鄰接的象素電極20處于非接觸狀態(tài)的方式設(shè)置。通過以上的步驟，制造陣列襯底13。
通過上述制造方法形成的陣列襯底13的輔助電容為電極與輔助電容電極18a和象素電極20連接的漏極D，由電介體為作為厚度為1000的第2層的絕緣層26的電容器結(jié)構(gòu)構(gòu)成。于是，由于象已有技術(shù)那樣，電介體為厚度小于在2500～4500的范圍內(nèi)的柵極絕緣膜的絕緣膜，故可顯著地增加電容器的容量。另外，由于柵極G和掃描線16通過第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26的疊層體覆蓋，故確保其絕緣性。
另外，可通過增加電容器容量，減小構(gòu)成輔助電容的電極部分，可提高象素的開口率。此外，由于漏極兼作構(gòu)成輔助電容的電極，故與設(shè)置作為輔助電容的電極的漏極D以外的，特別的電極(導電層)的場合相比較，可減小象素內(nèi)的擋光部分，可進一步提高開口率。
為了增加輔助電容的容量，可形成輔助電容的全部的部分，減小絕緣膜的厚度。在本實施例中，由于通過局部地去除第1層的絕緣膜25，減小輔助電容部分的絕緣膜的厚度，故為了增加電容，可使去除第1層的絕緣層25的部分大于輔助電容電極18a。即，第1層的絕緣膜25的窗部27的邊緣可位于輔助電容電極18a的邊緣的外側(cè)。但是，在漏極D兼作輔助電容的電極的場合，輔助電容靠近掃描線16而設(shè)置。由此，如果減小絕緣膜的厚度，直至輔助電容部分的外側(cè)，則具有輔助電容的上電極(漏極D)和掃描線16的間距過于接近，寄生電容等的問題。于是，在漏極兼作輔助電容的上電極的場合，在擴大輔助電容的上電極和掃描線16的間距的同時，必須減小輔助電容部分的絕緣膜的厚度，絕緣膜的較薄的部分的邊緣位于輔助電容電極18a的邊緣的內(nèi)側(cè)。另外，由于形成于輔助電容電極18a上的絕緣膜中的輔助電容電極18a的邊緣附近的厚度容易小于其它的部分，故可使輔助電容電極18a的邊緣附近的絕緣膜的厚度大于輔助電容電極18a的中間部附近的絕緣膜的厚度，以便還確保在輔助電容電極18a的邊緣附近，輔助電容電極18a和上電極的靜電耐壓。在本實施例中，通過使去除第1層的絕緣膜25的部分(窗部27)的邊緣位于輔助電容電極18a的內(nèi)側(cè)，在其與輔助電容的上電極(漏極D)的掃描線16之間，獲得充分的間距，并且還確保上電極和輔助電容電極的靜電耐壓。
在本實施例中，作為減小輔助電容部分的絕緣膜的方法，首先形成第1層的絕緣膜，完全地去除第1層的絕緣膜中的與輔助電容電極相對應的部分，在其上，疊置薄于第1層的絕緣膜的第2層的絕緣膜。作為減小輔助電容部分的絕緣膜的厚度的方法，此外，還具有還先形成一定厚度的絕緣膜，局部地對該絕緣膜進行蝕刻，減小其厚度的方法，但是，在本實施例的場合，容易控制輔助電容部分的絕緣膜的厚度，形成均勻厚度的絕緣膜。
象上面描述的那樣，按照本發(fā)明的液晶顯示器，由于在不增加由擋光性材料形成的輔助電容電極的面積的情況下，可增加輔助電容器的電容，另外，象素電極20按照其一部分位于掃描線16和信號線17上，并且鄰接的象素電極20處于非連接狀態(tài)的方式設(shè)置，故不降低每個象素的開口率，可抑制交擾和閃爍等的顯示不良。此外，由于象素電極20設(shè)置于平的層間膜29上，故可使所獲得的液晶顯示器10的盒間隙均勻，這樣，獲得顯示質(zhì)量良好的液晶顯示器10。
此外，在本發(fā)明的液晶顯示器不是透射型，而是半透射型的場合，可在形成于象素電極中的除了接觸孔30以外的區(qū)域的層間膜29的表面上局部地形成微小的凹凸部，并且在該凹凸部和象素電極20之間，或在象素電極20的表面上，形成由光反射材料形成的反射膜。在半透射型的液晶顯示器中，由于其透射部的面積小于透射型的液晶顯示器，故對于可擴大開口部的面積的本發(fā)明的液晶顯示器及其制造方法是特別有效的。另外，在該液晶顯示器打算為反射型的場合，可在與層間膜29之間，或在象素電極20的表面的整個區(qū)域，形成反射膜。
實施例2下面通過圖5和圖6對實施例2的液晶顯示器10A的陣列襯底的制造步驟進行描述。另外，相當于以透視方式表示實施例2的液晶顯示器10A的濾色器襯底的陣列襯底的一個象素的部分的放大平面圖與圖1所示的實施例1的液晶顯示器1的場合相同，該實施例2的陣列襯底中的與沿圖1的II-II線的剖視圖相對應的圖與圖2所示的實施例1的液晶顯示器10的場合相同，由此，根據(jù)需要，引用圖1和圖2而進行描述，與實施例1的液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)相同的部分采用同一標號而進行描述。另外，圖5A～圖5E和圖6A～圖6E為表示制造實施例2的液晶顯示器10A的陣列襯底的制造步驟的剖視圖。另外，圖5A～圖5E和圖6A～圖6E均表示與沿圖1的II-II線的剖面相對應的位置的狀態(tài)。
首先，象圖5A所示的那樣，在透明襯底11上，形成規(guī)定厚度的，由鋁、鉬、鉻或它們的合金形成的導電物質(zhì)層24。接著，象圖5B所示的那樣，采用公知的光刻法，進行制作圖案處理，由此通過蝕刻而去除其一部分，形成沿橫向延伸的多根掃描線16、與該掃描線16連接的柵極G以及位于該多個掃描線16之間的輔助電容線18。另外，在圖5B中，示出通過將從掃描線16延伸的柵極G和輔助電容線18的一部分的幅度擴大而形成的輔助電容電極18a。
接著，象圖5C所示的那樣，將通過上述步驟而形成有掃描線16和輔助電容電極18a的透明襯底11在真空裝置的內(nèi)部，在高溫，比如，350℃的條件下加熱，按照常規(guī)方法，通過等離子CVD(Chemical Vpordeposition)法等，在表面上形成規(guī)定厚度(比如，1000)的，由氮化硅形成的第1層的絕緣膜25。然后，將在表面上形成有第1層的絕緣膜25的透明襯底11的溫度降低到低于最初的溫度的溫度，比如，250℃，同樣通過等離子CVD法等，形成規(guī)定厚度(比如，3000)的，由氮化硅形成的第2層的絕緣膜26。該第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26這兩者構(gòu)成柵極絕緣膜。另外，在第2層的絕緣膜26的整個表面上，按照規(guī)定厚度(比如，a-Si層1800和n+a-Si層500)形成由比如，a-Si層和n+a-Si層構(gòu)成的半導體層19。
該第1層的絕緣膜25、第2層的絕緣膜26和半導體層19均可在不從真空裝置中取出透明襯底11的情況下連續(xù)地形成。另外，在第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26中，由于相應的絕緣膜形成時的襯底溫度不同，故即使在由相同的氮化硅形成的情況下，膜的硬度仍不同，襯底溫度高的第1層的絕緣膜25變硬，由此，緩沖氟酸的濕式蝕刻率降低。最好，只要不產(chǎn)生短路，第1層的絕緣膜25的厚度盡可能地小，該厚度可在500～1500的范圍內(nèi)。另外，第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26這兩者的總厚度可在2500～5500的范圍內(nèi)，以便不在TFT的柵極G部分，因靜電而產(chǎn)生絕緣破壞。
在這里，通過改變疊置絕緣膜時的襯底溫度，形成蝕刻率不同的絕緣膜，但是，除此以外，也可改變氣氛氣體的成分，形成蝕刻率不同的絕緣膜。比如，在形成氮化硅的場合，采用硅烷氣體和氮氣，但是，在形成第2層時，與形成第1層的場合相比較，增加硅烷氣體的比例，由此，可增加第1層的絕緣膜的硬度。
然后，象圖5D所示的那樣，按照在TFT的柵極G的表面上殘留半導體層19的方式通過干式蝕刻而去除半導體層19，接著，按照第1層的絕緣膜25露出的方式，通過采用氟酸的濕式蝕刻，或干式蝕刻而去除輔助電容電極18a的表面的第2層的絕緣膜26，形成窗部27。此時，由于第1層的絕緣膜25的蝕刻速度慢于第2層的絕緣膜26的蝕刻速度，故第1層的絕緣膜25可在實質(zhì)上沒有被蝕刻的狀態(tài)殘留下來。
接著，在透明襯底11上，形成由鋁、鉬、鉻或它們的合金形成的導電物質(zhì)層，然后，象圖1和圖5E所示的那樣，對沿與掃描線16相垂直的方向延伸的多根信號線17；從該信號線17延伸，與半導體層19連接的源極S；覆蓋輔助電容電極18a，并且一端與半導體層19連接的漏極D進行制作圖案處理。由此，在透明襯底11的掃描線16和信號線17的交叉部附近，形成構(gòu)成開關(guān)元件的TFT。
另外，象圖6A所示的那樣，按照覆蓋各種布線的方式，在透明襯底11上形成用于表面穩(wěn)定的，由無機絕緣材料(比如，氮化硅)形成的保護絕緣膜28，接著，象圖6B所示的那樣，形成層間膜29，該層間膜29用于使陣列襯底13的表面平坦，由具有聚酰亞胺等的有機絕緣材料形成，然后，象圖6C所示的那樣，通過蝕刻，在位于輔助電容電極18a上的層間膜29和保護絕緣膜28上形成接觸孔30。此外，形成該接觸孔30的位置不限于輔助電容電極18a上，但是由于在形成液晶顯示器10，與濾色器襯底14貼合時，形成有接觸孔30的部分的襯底間距，即盒間隙與其它的部分不同，故具有產(chǎn)生表面品質(zhì)差異的危險，這樣，最好，設(shè)置于作為擋光性材料的輔助電容電極18a上。
另外，在象圖6D所示的那樣，針對由掃描線16和信號線17圍繞的1個象素區(qū)域，形成由比如，ITO形成的象素電極20。此時，最好，按照象素電極20的一部分位于掃描線16和信號線17上，并且鄰接的象素電極20處于非接觸狀態(tài)的方式設(shè)置，以便防止漏光。通過以上的步驟，制造陣列襯底13。
在通過上述制造方法形成的實施例2的液晶顯示器10A的陣列襯底13的輔助電容中，輔助電容電極18a和與象素電極20連接的漏極D相當于電容器的電極，設(shè)置于輔助電容電極18a和漏極D之間的第1層的絕緣膜25相當于電容器的電介體，另外，由第1層的絕緣膜25形成的電介體的厚度可大幅度地小于過去使用的柵極絕緣膜的在2500～4500的范圍內(nèi)的厚度，其在500～1500的范圍內(nèi)，由此，即使不增加輔助電容電極18a的面積，仍可顯著地增加輔助電容。另外，由于柵極G和掃描線16由通過第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26的疊層體形成的柵極絕緣膜覆蓋，故充分地確保絕緣性。
象上面所描述的那樣，按照實施例2的液晶顯示器，由于可在不增加由擋光性材料形成的輔助電容電極18a的面積的情況下，增加輔助電容，故不降低每個象素的開口率，可抑制交擾和閃爍等的顯示不良。此外，由于象素電極20設(shè)置于平坦的層間膜29上，故可使所獲得的液晶顯示器10A的盒間隙均勻，這樣獲得顯示質(zhì)量良好的液晶顯示器。
此外，在上述實施例2中，給出第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26均由氮化硅形成的實例，但是，兩者也可通過氧化硅形成，另外，也可第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26中的任何一者采用氧化硅，另一者采用氮化硅。蝕刻率快的層可位于最頂層，另外，如果從絕緣性的方面來說，第2層的絕緣膜26可由氮化硅形成。此外，也可輔助電容線由鋁形成，對其表面進行陽極氧化處理，形成氧化鋁，該膜構(gòu)成輔助容量部分的絕緣膜。
實施例3下面采用圖7和圖8，對實施例3的液晶顯示器10B的陣列襯底的制造步驟進行描述。另外，相當于以透視方式表示實施例3的液晶顯示器10B的濾色器襯底的陣列襯底的一個象素的部分的放大平面圖與圖1所示的實施例1的液晶顯示器10的場合相同，該實施例3的陣列襯底中的與圖1的II-II線的剖視圖相對應的圖與圖2所示的實施例1的液晶顯示器10的場合相同，由此，根據(jù)需要，引用圖1和圖2而進行描述，與實施例1的液晶顯示器10的結(jié)構(gòu)相同的部分采用同一標號而進行描述。另外，圖7A～圖7E和圖6A～圖6E為表示制造實施例3的液晶顯示器10B的陣列襯底的制造步驟的剖視圖。另外，圖7A～圖7E和圖8A～圖8E均表示與沿圖1的II-II線的剖面相對應的位置的狀態(tài)。
首先，象圖7A所示的那樣，在透明襯底11上，形成規(guī)定厚度的，由鋁、鉬、鉻或它們的合金形成的導電物質(zhì)層24。接著，象圖7B所示的那樣，采用公知的光刻法，進行制作圖案處理，由此通過蝕刻而去除其一部分，形成沿橫向延伸的多根掃描線16、與該掃描線16連接的柵極G以及位于該多個掃描線16之間的輔助電容線18。另外，在圖7B中，示出通過將從掃描線16延伸的柵極G和輔助電容線18的寬度擴大而形成輔助電容18a。另外，在這里示出的掃描線16和輔助電容18為由鋁和鉬形成的多層結(jié)構(gòu)，以便實現(xiàn)與象素電極的接合接觸。
接著，象圖7C所示的那樣，在將通過上述步驟而形成了掃描線16和輔助電容電極18a的透明襯底11的表面上，按照常規(guī)方法，通過等離子CVD(Chemical Vpor deposition)法等，在表面上形成規(guī)定厚度(比如，4000)的，由氮化硅形成的絕緣膜25’，然后，在絕緣膜25’的整個表面上，按照規(guī)定厚度(比如，a-Si層1800和n+a-Si層500)形成由比如，a-Si層和n+a-Si層構(gòu)成的半導體層19。
絕緣膜25’和半導體層19均可在不從真空裝置中取出透明襯底11的情況下連續(xù)地形成。另外，由于在TFT的柵極G部分，不因靜電而產(chǎn)生絕緣破壞，故絕緣膜25’的厚度可在2500～5500的范圍內(nèi)之后，象圖7D所示的那樣，在透明襯底11的整體表面上按照形成均勻的厚度設(shè)置正型的光刻蝕層31，采用濃淡點圖(half-tone)掩模32，對該光刻蝕層31進行露光處理。在該濃淡點圖(half-tone)掩模32中，與TFT的柵極G相對應的部分33具有完全擋光性，與輔助電容電極18a相對應的部分具有透光性，其它的部分35具有半透射性。于是，如果在曝光后，對光抗蝕層31進行顯影處理，則象圖7E所示的那樣，在柵極G的表面上殘留較厚的光抗蝕層311，在輔助容量電極18a的表面上，沒有光抗蝕層，半導體層19露出，在殘留的部分，殘留其厚度小于柵極G的表面的光抗蝕層311的光抗蝕層312。
在該狀態(tài)，象圖7F所示的那樣，通過干式蝕刻，去除輔助電容電極18a的表面上的半導體層19，使絕緣膜25’露出，通過緩沖氟酸，對在輔助電容電極18a的表面上露出的絕緣膜25’的一部分進行濕式蝕刻或干式蝕刻，殘留規(guī)定厚度(比如，1000)的絕緣膜26’。接著，象圖8A所示的那樣，通過灰化處理(ashing)，去除較薄的光抗蝕層312，使半導體層19露出。此時，位于柵極G上的較厚的光抗蝕層311在厚度變薄的狀態(tài)，在覆蓋半導體層19的狀態(tài)殘留，以便對其一部分進行灰化處理(ashing)。然后，象圖8B所示的那樣，去除通過干式蝕刻露出的半導體層19。
然后，通過灰化處理(ashing)，去除位于柵極G上的較厚的光抗蝕層311，在透明襯底11上，形成由鋁、鉬、鉻或它們的合金形成的導電物質(zhì)層24，接著，象圖1和8C所示的那樣，對沿與掃描線16相垂直的方向延伸的多根信號線17；從該信號線17延伸，與半導體層19連接的源極S；覆蓋輔助電容電極18a，并且一端與半導體層19連接的漏極D進行制作圖案處理。由此，在透明襯底11的掃描線16和信號線17的交叉部附近，形成構(gòu)成開關(guān)元件的TFT。另外，按照覆蓋各種布線的方式，在透明襯底11上形成用于表面穩(wěn)定的，由無機絕緣材料(比如，氮化硅)形成的保護絕緣膜28，接著，形成層間膜29，該層間膜29用于使陣列襯底13的表面平坦，由具有聚酰亞胺等的有機絕緣材料形成。
然后，象圖8D所示的那樣，通過蝕刻，在位于輔助電容電極18a上的層間膜29和保護絕緣膜28上形成接觸孔30。此外，形成該接觸孔30的位置不限于輔助電容電極18a上，但是，由于在形成液晶顯示器10，與濾色器襯底14貼合時，形成有接觸孔30的部分的襯底間距，即盒間隙與其它的部分不同，故具有產(chǎn)生表面品質(zhì)差異的危險，這樣，最好，設(shè)置于作為擋光性材料的輔助電容電極18a上。
另外，在象圖8E所示的那樣，針對由掃描線16和信號線17圍繞的1個象素區(qū)域，形成由比如，ITO或IZO等形成的象素電極20。此時，最好，按照象素電極20的一部分位于掃描線16和信號線17上，并且鄰接的象素電極20處于非接觸狀態(tài)的方式設(shè)置，以便防止漏光。通過以上的步驟，制造實施例3的液晶顯示器10B的陣列襯底13。
在通過上述制造方法形成的實施例3的液晶顯示器10A的陣列襯底13的輔助電容中，輔助電容電極18a和與象素電極20連接的漏極D相當于電容器的電極，設(shè)置于輔助電容電極18a和漏極D之間的第1層的絕緣膜26’相當于電容器的電介體，另外，由第1層的絕緣膜26’形成的電介體的厚度可大幅度地小于過去使用的柵極絕緣膜的在2500～4500的范圍內(nèi)的厚度，前者的厚度在500～1500的范圍內(nèi)，由此，即使不增加輔助電容電極18a的面積，仍可顯著地增加輔助電容。另外，柵極G和掃描線16由通過其厚度大于絕緣膜26’的絕緣膜25’形成的柵極絕緣膜覆蓋，故充分地確保絕緣性。
此外，在上述實施例3中，給出第1層的絕緣膜25和第2層的絕緣膜26均由氮化硅形成的實例，但是，在這樣的場合，由于絕緣膜25’是均質(zhì)的，故在通過緩沖氟酸而對絕緣膜25’進行濕式蝕刻處理，形成較薄的絕緣膜26’時，必須按照蝕刻時間嚴格地進行管理。但是，如果絕緣膜25’為由蝕刻速度不同的材料形成的多層結(jié)構(gòu)，則可使蝕刻條件更加靈活，容易制造。比如，最初，提高透明襯底11的溫度，設(shè)置硬質(zhì)的氮化硅膜，接著，如果降低透明襯底11的溫度，疊置軟質(zhì)的氮化硅膜，則對于軟質(zhì)的氮化硅膜，由于通過緩沖氟酸，蝕刻速度增加，故即使在具有稍微的蝕刻時間的誤差的情況下，幾乎不對底層的硬質(zhì)的氮化硅膜進行蝕刻，這樣，可獲得正確的厚度的絕緣層26。
還有，絕緣膜25’可由氧化硅的單一層形成，另外，也可由氮化硅層和氧化硅層的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。但是，如果從絕緣性的方面來說，最頂層可由氮化硅膜形成。
再有，在上述實施例3中，給出絕緣膜25’和絕緣膜26’均由氮化硅形成的實例，但是，兩者均可由氧化硅等形成，另外，也可使第1絕緣膜和第2絕緣膜中的1者為氧化硅，另一者為氮化硅。
象上面所述的那樣，如果采用實施例3的液晶顯示器10B，由于在不增加輔助電容電極18a的面積的情況下，可增加輔助電容器的電容，故不降低每個象素的開口率，可抑制交擾和閃爍等的顯示不良。此外，按照實施例3的液晶顯示器10B的制造方法，如果為了依次連續(xù)地形成柵極絕緣膜和半導體層，在形成柵極絕緣膜和進行蝕刻步驟后，與形成半導體層的已有實例的方法相比較，則可將襯底的周圍從常壓狀態(tài)，保持在真空狀態(tài)的步驟減少1次，并且通過濃淡點圖(half-tone)掩模，對殘留于輔助電容線的周圍的光抗蝕層進行掩模處理，通過蝕刻，可去除位于輔助電容線的表面上的半導體層，另外，由于難以受到在柵極絕緣膜的蝕刻步驟產(chǎn)生的污染的影響，故TFT的特性變差的情況減少。此外，按照實施例3的液晶顯示器10B的制造方法，由于在對輔助電容線的表面的半導體層進行蝕刻處理之后，可照原樣對殘留的光抗蝕層和半導體層進行掩模處理，通過蝕刻，形成絕緣層，故不必在形成絕緣層之后，半導體層的蝕刻步驟增加的情況，特別是不必在形成絕緣層時，設(shè)置光刻步驟。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括在透明襯底上呈矩陣狀設(shè)置的多根信號線和掃描線；在上述掃描線之間平行地設(shè)置的多根輔助電容線；薄膜晶體管，該薄膜晶體管設(shè)置于上述信號線和掃描線的交點附近；象素電極，該象素電極設(shè)置于通過上述信號線和掃描線劃分的相應位置，并且與上述薄膜晶體管的漏極電連接，其特征在于上述薄膜晶體管的柵極和上述掃描線通過柵極絕緣膜覆蓋，在上述輔助電容線上，夾設(shè)其厚度小于上述柵極絕緣膜的厚度的絕緣層，延伸有上述薄膜晶體管的漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于上述柵極絕緣膜由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，上述絕緣層由其中的至少一層構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于上述絕緣膜為形成于構(gòu)成上述柵極絕緣膜的多層中的，最外面?zhèn)壬系囊粚印?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于上述絕緣層為形成于構(gòu)成上述柵極絕緣膜的多層中的最透明襯底側(cè)上的一層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于上述絕緣層由構(gòu)成上述柵極絕緣膜的多層中的最薄的層構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于上述輔助電容線上的絕緣層的較薄的部分的邊緣位于輔助電容線的邊緣的內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于上述柵極絕緣膜的厚度在2500～5500的范圍內(nèi)，上述絕緣層的厚度在500～1500的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于在上述象素電極和上述漏極之間，形成層間絕緣膜，在上述層間絕緣膜中的位于輔助電容線上的部分，形成接觸孔，通過接觸孔，上述象素電極和漏極電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液晶顯示器，其特征在于在上述象素電極的表面或背面，在上述薄膜晶體管和輔助電容線上，或按照覆蓋與上述象素電極相對應的位置的整個區(qū)域的方式形成反射膜。
10.一種液晶顯示器的制造方法，其特征在于該方法包括下述步驟在透明襯底上，按照相互平行的方式設(shè)置多根與柵極連接的掃描線和輔助電容線；按照覆蓋上述透明襯底上的整個面的方式形成柵極絕緣膜；對上述柵極絕緣膜中的位于輔助電容線上的部分進行薄膜化處理，形成其厚度小于上述輔助電容線的周圍的絕緣層；在上述柵極絕緣膜的上方，形成薄膜晶體管的漏極，并且該薄膜晶體管的漏極按照覆蓋上述輔助電容線上的絕緣層的方式延伸，形成輔助電容。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣層的步驟包括下述步驟在上述柵極絕緣膜上形成半導體層；在上述半導體層的表面上涂敷光抗蝕劑；采用濃淡點圖(half-tone)掩模，去除上述輔助電容線上的輔助電容形成部的光蝕刻劑，在與柵極相對應的位置，殘留較厚的光蝕刻劑，在其它的部分，殘留較薄的光蝕刻劑；在通過蝕刻，去除露出的輔助電容形成部的半導體層之后，另外去除位于上述輔助電容形成部的柵極絕緣膜的一部分，形成其厚度小于周圍的柵極絕緣膜的絕緣膜；去除上述較薄的光刻蝕劑，僅僅在與上述柵極相對應的位置，殘留光抗蝕劑；通過蝕刻，去除曝露的半導體層；去除殘留的光蝕刻劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣膜的步驟包括下述步驟分多次，按照多個層形成上述柵極絕緣膜；去除其內(nèi)的至少一層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣膜的步驟包括去除在分多次，按多層形成上述柵極絕緣膜時最初形成的層的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于形成上述絕緣層的步驟包括去除在分多次，按多層形成上述柵極絕緣膜時最后形成的層的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于通過采用同一材料，針對每個層，改變襯底溫度的方式，形成上述多層結(jié)構(gòu)中的柵極絕緣膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于上述襯底溫度在最初的柵極膜的形成時最高，在形成另一柵極絕緣膜時依次降低。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于上述多層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣膜通過采用同一材料，針對各層，改變周圍的氣氛氣體的成分的方式形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于該方法包括下述步驟按照覆蓋上述漏極的方式形成層間絕緣膜的步驟；在上述層間絕緣膜上，在上述漏極和輔助容器線重合的位置，形成接觸孔；在上述層間絕緣膜上，按照通過接觸孔，與上述漏極電連接的方式，形成象素電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示器的制造方法，其特征在于其包括下述步驟在上述象素電極的形成前或后，在與上述薄膜晶體管和輔助電容線相對應的位置，或與上述象素電極相對應的位置的整個面上，形成反射板。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供不減少每個象素的開口率，增加輔助電容電極的電容，適合于較小的象素面積，及更精細化的液晶顯示器及其制造方法。一種液晶顯示器(10)，該液晶顯示器(10)包括在透明襯底(11)上呈矩陣狀設(shè)置的多根信號線(17)和掃描線；在上述掃描線之間平行地設(shè)置的多根輔助電容線；薄膜晶體管(TFT)，該薄膜晶體管(TFT)設(shè)置于上述信號線和掃描線的交點附近；象素電極(20)，該象素電極(20)設(shè)置于通過上述信號線(17)和掃描線劃分的相應位置，并且與上述薄膜晶體管(TFT)的漏極(D)電連接，其特征在于上述薄膜晶體管(TFT)的柵極(G)和上述掃描線通過由第1層的絕緣膜(25)和第2層的絕緣層(26)的柵極絕緣層覆蓋，在上述輔助電容電極(18a)上，通過上述第2層的絕緣層(26)，延伸有上述薄膜晶體管(TFT)的漏極(D)。
文檔編號G02F1/1333GK1932595SQ20061015412
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月13日
發(fā)明者加藤隆幸, 杉山裕紀, 野村慎一郎, 新谷隆夫, 森田聰, 佐藤尚 申請人:三洋愛普生映像元器件有限公司