(57)【要約】【課題】  フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を、反射率を低下させずに工程数を増加させることなく低コストで、かつ電池腐食の発生を抑制して高い歩留で製造することが可能な液晶表示装置を提供する。【解決手段】  反射画素電極１１（第３の金属膜）とその上層の第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンでパターニングし、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理した。第２の透明導電性膜１２の膜厚を５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とすることにより、反射画素電極への現像液の侵入を防止し、下地の画素電極の電池反応による腐食を防止し、高い歩留で製造することが可能である。更に、対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差を小さくし、フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を、工程数を増加させることなく低コストで製造することが可能である。【選択図】  図１
2006330130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの画素部分に光を透過する透過画素電極と光を反射する反射画素電極とを有するＴＦＴアレイ基板、透明共通電極を有する対向電極基板、および前記ＴＦＴアレイ基板と前記対向電極基板との間に挟まれた液晶を備えた液晶表示装置であって、
前記ＴＦＴアレイ基板は、絶縁性基板上に
ゲート電極を有する複数本のゲート配線、
ソース電極を有し前記ゲート配線と交差する複数本のソース配線、
前記ゲート電極と、前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、前記ソース電極およびドレイン電極とから構成される薄膜トランジスタ、
前記薄膜トランジスタと、前記ゲート配線と、前記ソース配線との上部に設けられた層間絶縁膜、
前記層間絶縁膜上にあって、前記ドレイン電極上部の前記層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記ドレイン電極と電気的に接続され、かつ前記ゲート絶縁膜と前記層間絶縁膜とに設けられた画素開口を介して前記絶縁性基板の表面に接せられた第１の透明導電性膜からなる透過画素電極、および
前記コンタクトホールにて前記第１の透明導電性膜を介して前記ドレイン電極に電気的に接続されたＡｌ合金からなる反射画素電極、および
前記反射画素電極上に形成された第２の透明導電性膜を備えており、
前記第２の透明導電性膜は前記反射画素電極と同一パターン形状を有し、かつその膜厚が少なくとも５ｎｍ以上であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の液晶表示装置であって、第２の透明導電性膜の膜厚が５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置であって、反射画素電極の膜厚が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
絶縁性基板上に第１の金属膜を形成し、第１の写真製版工程によりパターニングしてゲート電極を有する複数本のゲート配線を形成する第１工程、
前記第１工程の後で、第１の絶縁膜、半導体層、オーミックコンタクト層を形成し、第２の写真製版工程により前記半導体層および前記オーミックコンタクト層を少なくとも薄膜トランジスタが形成される部分に残存するようにパターニングする第２工程、
前記第２工程の後で、第２の金属膜を形成し、第３の写真製版工程によりパターニングしてソース電極を有する複数本のソース配線およびドレイン電極を形成する第３工程、
前記第３工程の後で、第２の絶縁膜および有機膜からなる層間絶縁膜を形成し、第４の写真製版工程によりパターニングして、少なくとも前記ドレイン電極上部の前記層間絶縁膜にコンタクトホールを形成すると共に、前記層間絶縁膜と前記第１の絶縁膜とを一部開口して画素開口を形成することにより前記絶縁性基板の表面を一部露出させる第４工程、
前記第４工程の後で、第１の透明導電性膜を形成し、第５の写真製版工程によりパターニングして、前記コンタクトホールを介して前記ドレイン電極と電気的に接続されて、かつ前記画素開口を介して前記絶縁性基板の表面に接せられるように透過画素電極を形成する第５工程、および
前記第５工程の後で、第３の金属膜を形成し、さらに前記第３の金属膜上に第２の透明導電性膜を形成し、第６の写真製版工程により前記第３の金属膜と前記第２の透明導電性膜を同じマスクパターンでパターニングして、前記コンタクトホールにて前記第１の透明導電性膜を介して前記ドレイン電極と電気的に接続された反射画素電極と、前記反射画素電極と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜を形成する第６工程を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法であって、
前記第５工程において、第２の透明導電性膜の膜厚が少なくとも５ｎｍ以上となるように形成し、
前記第６工程の第６回目の写真製版工程において、前記第３の金属膜と前記第２の透明導電性膜を同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理したことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第５工程において、前記第２の透明導電性膜の膜厚が５ｎｍ以上１５ｎｍ以下となるように形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の液晶表示装置の製造方法であって、前記第５工程において、前記反射画素電極の膜厚が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下となるように形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子に用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）およびその製造方法に関し、特に反射画素電極上に透明導電性膜を備えたＴＦＴアレイ基板を低コストで製造する方法を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリクス型液晶表示装置は、ガラス基板上に薄膜トランジスタをマトリクス状に配置したＴＦＴアレイ基板と、対向電極を備えたカラーフィルタ基板との間に液晶を配置し、それぞれの基板に形成された電極によって液晶の配向を制御することで表示を行うものであり、ノート型パーソナルコンピュータやＯＡモニタ用の表示装置として広く開発が進められている。
【０００３】
従来の一般的な液晶表示装置として、光源をその背面または側面に設置して画像表示を行う透過型液晶表示装置と、反射層を設置し周囲光を反射層表面で反射させることにより画像表示を行う反射型液晶表示装置がある。透過型液晶表示装置には、周囲光が非常に明るい場合に、周囲光に比べて表示光が暗いため表示を観察できないという課題がある。また反射型液晶表示装置には、周囲光が暗い場合には視認性が極端に低下するという課題がある。そこで、１つの画素部分に光を透過する透過画素電極と、光を反射する反射画素電極を有する液晶表示装置（以下、半透過型液晶表示装置と称す）が注目されている。
【０００４】
従来の半透過型液晶表示装置におけるＴＦＴアレイ基板の構造について簡単に説明する。
透明絶縁性基板上に形成される薄膜トランジスタは、ゲート電極を備えたゲート配線、ソース電極を備えたソース配線、ソース配線と同一レイヤで形成されるドレイン電極、ソース電極とドレイン電極の間にあって半導体膜からなるチャネルを備えており、さらに前記薄膜トランジスタ上を覆うようにパッシベーション膜と、表面に凹凸形状を有する有機膜とが形成されている。前記有機膜の上には、ＩＴＯ等の透明導電性膜からなる透過画素電極と、高い光反射率を有する材料（高反射率材料）の膜からなる反射画素電極とが配置され、これらの電極は、パッシベーション膜と有機膜とに設けられたテーパー形状のコンタクトホールを介して前記ドレイン電極に接続されている。また、このようなＴＦＴアレイ基板を製造するには、６回の写真製版工程で可能である。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来の半透過型液晶表示装置におけるＴＦＴでは、電池反応によりＩＴＯ等の透明導電性膜からなる透過画素電極の腐食が発生するため、その対策として反射画素電極の直下にＭｏ等の高融点金属を形成するという手法が知られている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、半透過型液晶表示装置においては、反射画素電極として前述のようにＡｌ合金を用いると、対向基板であるカラーフィルタ基板上の対向電極に用いられるＩＴＯ等の透明導電性膜との仕事関数が異なることに起因してフリッカ等の表示不良が発生するため、反射画素電極上に透明導電性膜を形成する手法が知られている。（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
さらに、反射画素電極と透過画素電極との積層の上下関係を逆転させることにより、上記フリッカの対策と電池腐食との不良を解決する手法も知られている。（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２４８２３２号公報（第９−１０頁、図３）
【特許文献２】特開平１１−２８１９９３号公報（図４）
【特許文献３】特開２００３−２５５３７８号公報（第４頁−第７頁、図２）
【特許文献４】特開２００４−４６２２３号公報（図１０、図３１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
反射画素電極として用いられる高反射率材料としては反射率とエッチング形状に優れたＡｌを主体とする材料を用いる事が適当である。しかし、上記の半透過型液晶表示装置においては以下の問題が生じる。すなわち、反射画素電極のパターニングを行うための写真製版工程には通常、現像液に浸漬する工程があるが、この時にアルカリ性の現像液と下地となるＩＴＯ等の透明導電性膜である透過画素電極との電池反応により、画素電極が腐食してしまう。
【００１０】
このような電池反応による腐食への対策として、特許文献２のように反射画素電極のＡｌの下にＭｏなどの高融点金属を形成する等の対策を取っている例もある。これはＭｏ合金を保護金属膜として用いることにより、現像液などの電解液が反射画素電極のＡｌ材料とＩＴＯ等に同時に接触することがなく、Ａｌ−ＩＴＯ間の電食を防止することができるからである。しかしながら、画素電極のパターンエッジ上でのＭｏ合金のカバレッジが悪く亀裂等がある場合に、Ｍｏ合金の亀裂でＩＴＯとＡｌ材料との両方に現像液が同時に接触することが発生することもあるため、耐腐食性は必ずしも充分ではない。また、下地にＭｏ合金を形成するために成膜工数を増やす必要があり、その為に製造コストが上がるという問題があった。
【００１１】
また、半透過型液晶表示装置においては、反射画素電極として前述のようにＡｌ合金を用いると、対向基板であるカラーフィルタ基板上の対向電極に用いられるＩＴＯ等の透明導電性膜との仕事関数が異なるためにフリッカ等の表示不良が発生するため、特許文献３のように反射画素電極上に透明導電性膜を形成する手法が知られている。しかし、この構造においても、反射画素電極とソース電極は同様な材料（Ａｌ等）から構成されるため、反射画素電極のエッチング時にはソース電極が反射画素電極のエッチング液に侵食されて断線等が発生してしまうことから、有機膜に設けられたコンタクトホール部において、接続用金属層を別途設ける必要があった。このため、新たなマスクパターンが必要になり、工程数が増え、製造コストが上がるという問題があった。
【００１２】
さらに、特許文献４のように、反射画素電極と透過画素電極との積層上下関係を逆転させることにより、上記フリッカの対策と電池腐食との不良を解決する手法も知られている。しかし、通常このような構造においては、コンタクトホール部における被覆性を確保するために、ＩＴＯ等の透明導電性膜の膜厚として５０ｎｍ程度以上必要と考えられ、反射画素電極における反射率を低下させてしまうという問題が懸念される。
【００１３】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、反射率に優れ、かつフリッカや電池腐食の発生しない液晶表示装置を、工程数を増加させることなく低コストで製造することが可能な液晶表示装置の製造方法を提供し、高品質で安価な液晶表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係わる液晶表示装置は、１つの画素部分に光を透過する透過画素電極と光を反射する反射画素電極とを有するＴＦＴアレイ基板、透明共通電極を有する対向電極基板、およびＴＦＴアレイ基板と対向電極基板との間に挟まれた液晶を備えた液晶表示装置であって、ＴＦＴアレイ基板は、絶縁性基板上にゲート電極を有する複数本のゲート配線、ソース電極を有しゲート配線と交差する複数本のソース配線、ゲート電極と、ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、ソース電極およびドレイン電極とから構成される薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと、ゲート配線と、ソース配線との上部に設けられた層間絶縁膜、ドレイン電極上部の層間絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介してドレイン電極と電気的に接続された第１の透明導電性膜からなる透過画素電極、コンタクトホールにて第１の透明導電性膜を介してドレイン電極に電気的に接続された高反射率の金属材料からなる反射画素電極、および反射画素電極上に形成された第２の透明導電性膜を備えており、反射画素電極と第２の透明導電性膜が、同じマスクパターンで形成された同一パターン形状を有するものである。
【００１５】
また、第２の透明導電性膜の膜厚は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることを特徴とするものである。さらに、反射画素電極はＡｌ合金からなり、その膜厚が５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の液晶表示装置およびその製造方法によれば、第３の金属膜上に第２の透明導電性膜を同じマスクパターンでパターニングして、反射画素電極と、この反射画素電極と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜を形成するようにしたもので、工程数を増加させることなく、反射層とＩＴＯ等の画素電極との電池反応を抑制し、反射率に優れた液晶表示装置を低コストで歩留良く製造することが可能である。
【００１７】
また、本発明の液晶表示装置およびその製造方法によれば、反射画素電極上に第２の透明導電性膜を形成することにより、対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差を小さくし、フリッカや液晶の焼き付きを低減することができ、品質に優れた安価な液晶表示装置を高歩留で得ることができる。
【００１８】
さらに、第２の透明導電性膜の膜厚が５ｎｍ以上であるため、第２の透明導電性膜でＡｌ、あるいはＡｌ合金の反射層を完全に覆うことができるので、写真製版工程において現像液が下の反射層と画素電極との境界層に進入することを防止し電池反応を抑制する効果がある。また、第２の透明導電性膜の膜厚が１５ｎｍ以下であるため、反射率の低下を抑制する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１について述べる。図１は、本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の１つの画素部分を示す平面図であり、図２は、図１に示す半透過型液晶表示装置においてＡ−Ａ線で示す個所の断面構造を示す断面図である。図中、同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態１における半透過型液晶表示装置は、図１および図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板２０上の各画素中に、光を透過する透過画素電極１０ａと、光を反射する反射画素電極１１を有するもので、このＴＦＴアレイ基板２０に、透明共通電極を有する対向電極基板（図示せず）を対向して配置し、それらの間に液晶を配置したものである。以下に、図１と図２とを参照して、ＴＦＴアレイ基板２０の構成を説明する。
【００２０】
絶縁性基板であるガラス基板１上には、第１の金属膜からなるゲート電極Ｇを有する複数本のゲート配線２ａ、補助容量電極および補助容量配線２ｂとが形成されており、それらを覆うようにして、画素開口１４以外の領域に、第１の絶縁膜であるゲート絶縁膜３が形成されており、ゲート電極Ｇ上にゲート絶縁膜３を介して形成される半導体能動膜からなる半導体層４と、オーミックコンタクト層５とが形成されている。
【００２１】
さらに、第２の金属膜からなるソース電極Ｓを有する複数本のソース配線６とドレイン電極７とが形成されており、ここで、ソース配線６はゲート絶縁膜３、半導体層４、オーミックコンタクト層５を介して、ゲート配線２ａと交差するように形成されており、ドレイン電極７はゲート電極Ｇ上の半導体層４上においてソース電極Ｓと間隔をおいて対向するように形成され、これらのゲート電極Ｇ、半導体層４、ソース電極Ｓおよびドレイン電極７により、スイッチング素子である薄膜トランジスタＴが各画素部分に対応して形成される。
【００２２】
さらに、薄膜トランジスタＴ、ゲート配線２ａおよびソース配線６の上部には、第２の絶縁膜であるパッシベーション膜８と、表面に凹部９ａによる凹凸面を有する有機膜９とからなる層間絶縁膜ＩＬが形成されており、層間絶縁膜ＩＬはドレイン電極７上を開口するようなコンタクトホール１３と、周縁にテーパー形状をなす画素開口１４を備えている。
【００２３】
さらに、その上部には第１の透明導電性膜１０と第３の金属膜からなる反射画素電極１１と第２の透明導電性膜１２とが順に積層して形成されており、第１の透明導電性膜１０はコンタクトホール１３を介してドレイン電極７と接続され、また透過画素電極１０ａとして画素開口１４を介してガラス基板１の表面に接している。
【００２４】
第１の透明導電性膜１０の上層にある反射画素電極１１と第２の透明導電性膜１２とは互いに同一パターン形状を有して積層されており、反射画素電極１１は可視光の反射率が高い材料であるＡｌ合金からなり、その膜厚が５０〜２００ｎｍである。また第２の透明導電性膜１２の膜厚は５ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。第２の透明導電性膜１２の膜厚が５ｎｍ以上あり、反射画素電極１１を充分に良好に被覆しているので、第２の透明導電性膜１２をパターニングする際に行われるアルカリ性の現像液処理を行っても、電池腐食反応を抑制することが可能である。また、膜厚を１５ｎｍ以下としているので、反射画素電極１１における反射率を低下させることがないので良好な表示に寄与するという効果がある。
【００２５】
さらに、反射画素電極１１と第２の透明導電性膜１２とは、コンタクト１３と第１の透明導電性膜１０とを介してドレイン電極７に接続されており、画素開口１４周縁部のテーパー形状までを被覆するが、画素開口１４には形成されていない。結局、画素開口１４においては金属膜も絶縁膜も形成されずに透過画素電極１０ａのみが形成されていることになるため、バックライト光の透過率が向上し、明るい表示光を得ることができるという効果を有する。
【００２６】
また、画素開口１４の周縁部にはテーパー形状が形成されているので、画素開口１４付近においても第２の透明導電性膜１２は反射画素電極１１を充分良好に被覆することができ、アルカリ性の現像液への浸漬時に生じやすい電池腐食反応の発生を抑制することが可能である。
【００２７】
次に、本実施の形態１における液晶表示装置の製造方法に対応する第１工程〜第６工程のプロセスについて説明する。図３（ａ）〜（ｆ）は、図１で示す半透過型液晶表示装置の１つの画素部分においてＡ−Ａ線で示す個所の断面構造について第１工程〜第６工程の６つの工程に沿って示す断面図である。以下、図３を用いて具体的に説明する。なお、本実施の形態１では、６回の写真製版工程により計６枚のマスクパターンを用いてＴＦＴアレイ基板を製造するプロセスについて述べる。
【００２８】
図３（ａ）を参照して、第１工程のプロセスについて説明する。洗浄により表面を浄化したガラス基板１上に、スパッタリング法等により第１の金属膜を成膜する。第１の金属膜としては、例えばクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、あるいはＭｏ合金等の高融点金属からなり、膜厚２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の単層または積層構造の薄膜を用いることができる。成膜条件は、例えば１５０〜２２０℃でＡｒを１００ｓｃｃｍ流し、圧力０．２〜０．４Ｐａ、ＤＣパワー１０〜１５ｋＷで行う。
【００２９】
次に、第１回目の写真製版工程により第１の金属膜をパターニングし、ゲート電極Ｇおよびゲート配線２ａ、補助容量電極および補助容量配線２ｂ、ゲート端子部（図示せず）等を形成する。写真製版工程では、基板洗浄後、感光性レジストを塗布、乾燥し、所定のパターンが形成されたマスクパターンを通して露光、現像を行い基板上にマスクパターンを転写したレジストを形成し、感光性レジストを加熱硬化させたのちに第１の金属膜のエッチングを行い、感光性レジストを剥離する。なお、第１の金属膜のエッチング処理としては、例えば液組成がリン酸＋硝酸＋酢酸＋純水のエッチング液を用いたウェットエッチングを行う。
【００３０】
図３（ｂ）を参照して、第２工程のプロセスについて説明する。まず、プラズマＣＶＤ法等により第１の絶縁膜であるゲート絶縁膜３、半導体層４、オーミックコンタクト層５を連続して成膜する。ゲート絶縁膜３としては、膜厚３００〜５００ｎｍの窒化ケイ素膜（ＳｉＮｘ）、半導体層４としては膜厚１００〜２００ｎｍのａ−Ｓｉ：Ｈ（水素原子が添加されたアモルファスシリコン）、オーミックコンタクト層５としては膜厚３０〜５０ｎｍのａ―Ｓｉにリン（Ｐ）を微量にドーピングしたｎ型ａ―Ｓｉ膜等がそれぞれ用いられる。
【００３１】
続いて、第２回目の写真製版工程により、半導体層４およびオーミックコンタクト層５を少なくとも薄膜トランジスタＴが形成される部分に残存するようアイランド状にパターニングする。半導体層４およびオーミックコンタクト層５のエッチング処理としては、例えばＳＦ６とＯ２の混合ガスまたはＣＦ４とＯ２の混合ガスによるドライエッチングを行う。
【００３２】
図３（ｃ）を参照して、第３工程のプロセスについて説明する。まず、スパッタリング法等により第２の金属膜を成膜する。第２の金属膜としては、例えばクロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、あるいはＭｏ合金等の高融点金属からなり、膜厚２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の単層または積層構造の薄膜を用いることができる。成膜条件は、例えば１５０〜２２０℃でＡｒを１００ｓｃｃｍ流し、圧力０．２〜０．４Ｐａ、ＤＣパワー１０〜１５ｋＷで行う。続いて、第３回目の写真製版工程により第２の金属膜をパターニングし、ソース電極Ｓおよびソース配線６、ドレイン電極７およびソース端子部（図示せず）を形成する。次に、形成されたソース電極６およびドレイン電極７をマスクにして、オーミックコンタクト層５のエッチングを行い、薄膜トランジスタＴのオーミックコンタクト層５の中央部を除去し、半導体層４を露出させる。オーミックコンタクト層５のエッチング処理としては、例えばＳＦ６とＯ２の混合ガスまたはＣＦ４とＯ２の混合ガスによるドライエッチングを行う。
【００３３】
図３（ｄ）を参照して、第４工程のプロセスについて説明する。まず、プラズマＣＶＤ法等により第２の絶縁膜であるパッシベーション膜８を形成し、その上からさらに有機膜９を形成し、層間絶縁膜ＩＬを形成する。パッシベーション膜８としては、例えば膜厚１００ｎｍのＳｉＮｘ膜を用いることができる。また、有機膜９としては、公知の感光性有機樹脂膜が用いられ、膜厚３．２μｍ〜３．９μｍ程度に形成される。
【００３４】
続いて、第４回目の写真製版工程により、有機膜９、パッシベーション膜８およびゲート絶縁膜３をパターニングする。この工程では、有機膜９の反射部に相当する部分に凹部９ａによる凹凸面を、またドレイン電極７上にコンタクトホール１３を形成し、併せて画素開口１４を形成する。なお、図示しないゲート端子部上およびソース端子部上にもそれぞれコンタクトホールが形成される。各コンタクトホールは、有機膜９をマスクとしたドライエッチングによりパッシベーション膜８を除去することにより形成される。反射部に相当する有機膜９の表面に凹部９ａによる凹凸面を設けることにより、入射された外光が散乱され良好な表示特性を得ることができる。
【００３５】
なお、この工程では有機膜９の露光に２種類のマスクを用いてもよいが、コンタクトホールパターンと凹部ハーフトーンパターンを同時に形成した１種類のマスクを用いてもよい。このとき凹部ハーフトーンパターンは露光光の透過量がコンタクトホールパターンの透過量の２０％から８０％となるようにしておくのが好ましい。このようなハーフトーンマスクを用いれば、１回の露光で有機膜９に凹部９ａによる凹凸面とコンタクトホール１３とを同時に形成することができる。
【００３６】
なお、この時点においては、図３（ｄ）に示すように、薄膜トランジスタＴと反射部の間に位置する画素／ドレインコンタクト部のコンタクトホール１３では、有機膜９、パッシベーション膜８が除去されドレイン電極７が露出している。さらに画素開口１４では、有機膜９、パッシベーション膜８およびゲート絶縁膜３が除去され、ガラス基板１が露出されるようにコンタクトホール１３を開口するためのエッチング時間を設定する。更にコンタクトホール１３と画素開口１４との断面はその上に形成される画素電極のカバレッジが良くなる様にテーパー形状に加工される。
【００３７】
図３（ｅ）を参照して、第５工程のプロセスについて説明する。まず、スパッタリング法等により第１の透明導電性膜１０を成膜する。第１の透明導電性膜１０としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＩＺＯなどを用いることができ、特に化学的安定性の点からＩＴＯを用いることが好ましい。第１の透明導電性膜１０としてアモルファスＩＴＯを用いた場合は、成膜時、あるいはパターニング後に加熱して結晶化させる。
【００３８】
続いて、第５回目の写真製版工程により、第１の透明導電性膜１０をパターニングし、透過画素電極１０ａを形成する。なお、第１の透明導電性膜１０は、有機膜９に形成された凹部９ａによる凹凸面上およびコンタクトホール１３上にも形成される。第１の透明導電性膜１０のエッチング処理は、使用する材料によって公知のウェットエッチングを用いる。例えば、結晶化ＩＴＯの場合には塩酸および硝酸が混合されてなる水溶液を用いて行うことができる。また、ＩＴＯの場合、公知のガス組成（たとえば、ＨＩ、ＨＢｒ）でのドライエッチングも可能である。
【００３９】
図３（ｆ）を参照して、第６工程のプロセスについて説明する。まず、スパッタリング法等により第３の金属膜を成膜する。第３の金属膜としては、例えばＡｌ合金の単層膜を用いることができる。第３の金属膜は反射画素電極として用いられるため、可視光領域で高い反射率を有する金属膜であることが好ましい。この場合、反射率は反射画素電極に用いられるＡｌ材料の表面凹凸に大きく影響される。また、この表面凹凸はＡｌの膜厚に大きく影響され、Ａｌの膜厚が厚いほど結晶粒の増大による拡散反射成分が増大するが、特に膜厚が２００ｎｍを越えると急激に増大するため、表示に最適な散乱角度成分の反射光が減少することが明らかになった。さらに、膜厚が５０ｎｍを下回ると、Ａｌ膜を透過する光量が増大し、反射率に寄与する反射光量自体が減少することもわかったため、Ａｌの膜厚は５０ｎｍ以上で２００ｎｍ以下の膜厚にすることが望ましい。続いて、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の第２の透明導電性膜１２を５〜１５ｎｍの膜厚で成膜する。なお、第２の透明導電性膜１２としては、非結晶の膜を用いる。
【００４０】
次に、第６回目の写真製版工程により、有機レジストをパターニングした後、液組成がリン酸＋硝酸＋酢酸＋純水のエッチャントを用いたウェットエッチングを行う。この時、反射画素電極１１（第３の金属膜）のエッチングのリフトオフ作用により、第３の金属膜と第２の透明導電性膜１２を同時にエッチングし、反射画素電極１１を形成する。すなわち、本実施の形態では、反射画素電極１１とその上層の第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンで形成し、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理したものである。このように、反射画素電極１１（第３の金属膜）と第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンでパターニングし、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理することにより、反射画素電極１１と同一なパターン形状を有する第２の透明導電性膜１２が反射画素電極１１の全面を覆うように形成したので、対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差が小さくフリッカ等の表示不良が無い液晶表示装置を製造する際の工程数やコストの増大を抑制することができる。以上の工程を経て、図１、図２および図３（ｆ）に示すようなＴＦＴアレイ基板２０が完成する。
【００４１】
ここで、第６工程のプロセス（図３（ｆ））において、第３の金属膜として膜厚３００ｎｍのＡｌ−Ｃｕ単層膜を成膜し、続いて、ＩＴＯからなる第２の透明導電性膜１２を膜厚２ｎｍから１０ｎｍまで振り分けて成膜し、アルカリ性の現像液に１０〜２０分間浸漬した時の反射画素電極の腐食具合を調査した結果を表１に示す。なお、表１において、○はピット状の腐食痕が発生しなかったことを示し、×はピット状の腐食痕が発生したことを示している。
【００４２】
【表１】
2006330130.tif 000003
【００４３】
表1の結果より、第２の透明導電性膜１２の膜厚を５ｎｍ以上として形成することにより、反射画素電極のパターニング時に行われる現像の際に電池反応により引き起こされるピット状の腐食痕の発生を抑制できることが判る。一方、第２の透明導電性膜１２の膜厚が厚すぎると、反射画素電極１１における反射率を低下させてしまうため、１５ｎｍ以下とすることがのぞましい。従って、第２の透明導電性膜１２の膜厚を５〜１５ｎｍとすることにより、電池腐食の発生を抑制しながら、良好な反射率やフリッカの無い優れた画質を有する液晶表示装置を形成することが可能となる。
【００４４】
完成したＴＦＴアレイ基板２０は、その後のセル化工程において配向膜が塗布され、一定の方向にラビング処理が施される。同様に、透明絶縁性基板上にブラックマトリクス、カラーフィルタ、カラーフィルタの保護膜、共通透明画素電極等が形成された対向電極基板にも配向膜が塗布されラビング処理が施される。これらのＴＦＴアレイ基板２０と対向電極基板とを互いの配向膜が向き合うようにスペーサを介して重ね合わせ、基板周縁部をシール材にて接着し、両基板間に液晶を封止する。このようにして形成された液晶セルの背面にバックライトユニットを取り付けることにより、本実施の形態１における半透過型液晶表示装置が完成する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態１によれば、反射画素電極１１上に第２の透明導電性膜１２をカバレッジ良く形成することにより、写真製版工程におけるアルカリ現像液の進入を防止し、下地の画素電極のＩＴＯとの電池反応を抑制し、更に対向電極基板の透明共通電極との仕事関数差を小さくし、フリッカや液晶の焼き付きを低減することができる。また、反射画素電極１１（第３の金属膜）と第２の透明導電性膜１２を同じマスクパターンでパターニングし、同じエッチング液を用いて一括ウェットエッチング処理することにより、反射画素電極１１と、この反射画素電極１１と同一パターン形状を有する第２の透明導電性膜１２を形成するようにしたので、工程数を増加させることなく、フリッカや液晶の焼き付きの発生しない液晶表示装置を低コストで高い歩留で製造することが可能となった。
【００４６】
なお、上記実施の形態１では、半透過型液晶表示装置について説明したが、本発明は、画素表示部全面に亘って反射画素電極が形成された全反射型液晶表示装置にも適用可能である。また、上記実施の形態１では、６回の写真製版工程において計６枚のマスクを用いる製造方法について述べたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の１つの画素部分を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の一部の断面を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における半透過型液晶表示装置の一部の断面を、その製造プロセスにおける第１工程〜第６工程の６つの工程に沿って示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ガラス基板、２ａ  ゲート配線、２ｂ  補助容量電極および補助容量配線、
３  ゲート絶縁膜、４  半導体層、５  オーミックコンタクト層、６  ソース配線、
７  ドレイン電極、８  パッシベーション膜、９  有機膜、９ａ  凹部、１０  第１の透明導電性膜、１０ａ  透過画素電極、１１  反射画素電極、１２  第２の透明導電性膜、１３  コンタクトホール、１４  画素開口、２０  ＴＦＴアレイ基板
【図１】
2006330130.tif 000004
【図２】
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【図３】
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