(57)【要約】【課題】基板の段差部におけるＩＴＯ膜からなる透明導電性薄膜の断線を防止する。【解決手段】コンタクトホールなどの段差形状部を有する液晶表示装置用の基板上に、ＩＴＯ膜からなる透明導電膜を形成する工程であって、非晶質の状態で第一のＩＴＯ膜を成膜する工程と、フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンを用いて第一のＩＴＯ膜をパターニング加工する工程と、前記フォトレジストパターンを除去したのちに加熱手段などを用いて第一のＩＴＯ膜パターンを結晶化する工程と、第一のＩＴＯ膜パターンを含む基板上全面に、少なくとも膜の一部が非晶質となる条件で第二のＩＴＯ膜を成膜する工程と、第二のＩＴＯ膜を前記結晶化された第一のＩＴＯ膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程とを含むとともに、シュウ酸を含有する薬液を用いて第二のＩＴＯ膜をエッチングするプロセスを用いて透明導電膜を形成する。【選択図】図２
2005259371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともコンタクトホールまたはスルーホールあるいは段差形状部を有する基板上に、少なくとも酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛またはこれらを混合した材料からなる透明導電性薄膜パターンを形成する工程であって、該透明導電性薄膜パターンを、
（Ａ）成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質となる状態で、第一の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｂ）フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンを用いて、該第一の透明導電性膜をパターニング加工する工程と、
（Ｃ）前記フォトレジストパターンを除去したのちに、加熱手段などを用いて該第一の透明導電性膜パターンを結晶化する工程と、
該結晶化された第一の透明導電性膜パターンを含む基板上全面に、成膜される膜の少なくとも一部が非結晶質となる状態で第二の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｄ）非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能で、かつ、結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、前記第二の透明導電性膜を前記結晶化された第一の透明導電性膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程、とを少なくとも含む透明導電性薄膜の形成方法。
【請求項２】
透明性絶縁基板上に第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、画素透過電極部となる開口部と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
透明導電性薄膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィを用いて、少なくとも透過部の画素透過電極と、前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトグラフィを用いて、反射画素電極を形成する第六の工程とを少なくとも含み、
前記第五の工程を請求項１記載の方法を用いて行なうことを特徴とする半透過型液晶表示装置の製造方法。
【請求項３】
透明性絶縁基板上に第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、画素透過電極部となる開口部と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
第一の透明導電性膜を、成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように成膜し、第五のフォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工して、少なくとも透過部の画素透過電極と、前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
加熱手段を用いて前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する第六の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトリソグラフィを用いて反射画素電極を形成する第七の工程と、
第二の透明導電性膜を、成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように、成膜したのちに、非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、前記第二の透明導電性膜をエッチングする第八の工程、
とを少なくとも含む半透過型液晶表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する工程は、前記第三の金属薄膜を成膜する際の基板予備加熱工程によって行なう請求項３記載の半透過型液晶表示装置の製造方法。
【請求項５】
透明性絶縁基板上に、第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
透明導電性薄膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィを用いて、少なくとも前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトリソグラフィを用いて反射画素電極を形成する第六の工程とを少なくとも含み、
前記第五の工程を請求項１記載の方法を用いて行なう反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項６】
透明性絶縁基板上に、第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
第一の透明導電性膜を、成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように成膜し、第五のフォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工して、少なくとも前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
加熱手段を用いて前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する第六の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトリソグラフィを用いて反射画素電極を形成する第七の工程と、
第二の透明導電性膜を、成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように、成膜したのちに、非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、前記第二の透明導電性膜をエッチングする第八の工程、
とを少なくとも含む反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する工程は、前記第三の金属薄膜を成膜する際の基板予備加熱工程によって行なう請求項６記載の反射型液晶表示装置の製造方法。
【請求項８】
透明性絶縁基板上に、第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜にゲート配線端子部、ソース配線端子部、および薄膜トランジスタのドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
透明導電性薄膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィを用いて、少なくとも画素透過電極と前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程とを少なくとも含み、
前記第五の工程を請求項１記載の方法を用いて行なう透過型液晶表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記透明導電性膜は、特に酸化インジウムと酸化スズを少なくとも含むＩＴＯ膜である請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の透明導電性膜、ならびに半透過型または反射型または透過型の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記透明導電性膜を加工するウエットエッチングに用いる薬液は、シュウ酸を含有する薬液である請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の透明導電性膜、ならびに半透過型または反射型または透過型の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の工程を少なくとも含む工程を用いて製造される液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電性膜の製造方法、さらに詳しくは透過型、反射型もしくは、反射型と透過型の併用型である半透過型として使用できる液晶表示装置用薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶を用いた電気光学素子は液晶表示パネルとしてディスプレイへの応用が盛んになされている。この液晶表示パネルは、薄型で低消費電力であるという特長を持つことから、パーソナルコンピューターなどのＯＡ機器や、携帯電話、電子手帳などの携帯情報機器、あるは、液晶モニターを備えたカーナビゲーションシステム、カメラ一体型ＶＴＲなど、また近年ではＴＶ用として広く用いられるようになっている。
【０００３】
液晶表示パネルには、単純マトリクス型のものと薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下ＴＦＴと記す）をスイッチング素子として用いるアクティブマトリクス型とがあるが、最近では表示品位の点でＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型の液晶表示パネルを用いた液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が広く実用化されている。
【０００４】
上記液晶表示装置に搭載される液晶表示パネルは、従来のブラウン管やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた表示とは異なり、自らは発光しないためバックライトと呼ばれる蛍光管などからなる照明装置をその背面または側方に設置して、その光の透過量を液晶表示パネルで制御して画像表示を行なういわゆる透過型液晶表示パネルがよく用いられている。
【０００５】
一方、戸外で常時携帯して使用する機会の多い携帯情報端末機器などでは、基板の画素電極部に透明膜ではなく反射膜を設け、周囲光を反射表面で反射させることによりバックライト光を用いずに表示を行なうことのできる反射型液晶表示パネルが用いられるようになった。反射型液晶表示パネルはバックライトを用いないので消費電力を少なくすることができるという長所がある。しかしながら、周囲光が暗い場合には視認性が極端に低下するという欠点を併せもつ。
【０００６】
このような反射型液晶表示パネルの問題点を解消するために、バックライト光の一部を透過させると共に周囲光の一部を反射させるような透過部と反射部の両方を画素電極に備え、透過型表示と反射型表示の両方を１つの液晶表示パネルにて実現する半透過型と呼ばれる液晶表示パネルが用いられており、その構成がたとえば特許文献１の図１から図４に開示されている。
【０００７】
以上のように、液晶表示パネルには大きく分けて半透過型、反射型および透過型の３種類がある。これらの代表的なＴＦＴと画素電極部の平面図をそれぞれ図１、図５、図９に示す。また断面図を図１２、図１３、図１４にそれぞれ示す。断面図には走査信号や映像信号を送るための液晶駆動用ドライバＩＣの接続部となるゲート端子およびソース端子部の断面構造も示した。これら反射型および半透過型液晶パネルにおいては、反射電極としてはＡｇまたはＡｌを用いることが多い。また、透過型や半透過型液晶パネルにおいては、透過電極として酸化インジウムや酸化スズなどからなるＩＴＯのような透明の導電性膜が一般的に使用される。また反射型液晶パネルでは透過電極は存在しないが、たとえば走査信号や映像信号を送る配線や液晶駆動用ドライバＩＣの接続用の端子部には、後工程や動作環境などによる接続部の酸化による高低抗化を防止するためにＩＴＯのような透明電極のパッドが使用される。もちろん透過型ならびに半透過型液晶パネルにおいても端子部にはＩＴＯのような透明電極パッドが一般的に用いられている。
【０００８】
ところが、特許文献１においても指摘されているように、透過電極に用いられる酸化インジウムや酸化スズ系のＩＴＯ膜はカバレッジ特性が悪いために、図１２、図１４に示すように透過画素電極とＴＦＴのドレイン電極との接続部となるコンタクトホール１７の段差部で段切れによる断線２３が生じやすく、表示不良や表示ムラとなる問題点がある。
【０００９】
また、走査信号や映像信号を送る配線や液晶駆動用ドライバＩＣの接続部となるゲート端子部やソース端子部においてもＩＴＯ膜からなる端子パッドとゲート端子およびソース端子との接続部となるコンタクトホール１８、１９でも段切れによる断線不良２３が生じやすく線状の表示不良や表示ムラを発生させてしまうという問題点があった。
【００１０】
従来これらの問題点を回避する方法がいくつか提案されている。特許文献１はコンタクト部の断線を防ぐため、コンタクト部では透明電極とせず、反射電極材料とする方法が記載されている。特許文献２は、第２の導電膜と第３の導電膜とによって、コンタクトホールの段差部を包むように形成することによって、ＩＴＯ膜の断線があっても導電性を保つ方法が記載されている。特許文献３は、層間絶縁膜と平坦化膜の積層断面がＩＴＯ膜と接しないようにして、ＩＴＯ膜の応力を小さくすることによって断線を防止する方法が記載されている。また、特許文献４はＩＴＯ膜ではないが、コンタクトホール内の金属層を２段とすることによって、応力を緩和し断線を回避する方法が記載されている。しかし、いずれもＩＴＯ膜そのものの段切れによる切断をなくすものではなく、またコンタクトホール近傍でＩＴＯ膜が使えない場合がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−２８１９９２号公報
【特許文献２】特開２００１−５０３３号公報
【特許文献３】特開２０００−３４０６５２号公報
【特許文献４】特開平５−１３６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者らが検討を行なった結果、上記のＩＴＯ膜の段切れ断線不良は、ＩＴＯ膜を非晶質状態で形成し、そののちに結晶化させるようなプロセスを用いる場合には非常に高い頻度で発生することがわかった。一般的にＩＴＯ膜のパターン加工は、薬液によるウエットエッチングがよく用いられるが、結晶質のＩＴＯ膜の場合はウエットエッチングに用いる薬液として塩酸＋硝酸系の水溶液からなる強酸を用いる必要がある。このような場合、ＩＴＯ膜のウエットエッチング時にゲート配線、ソース配線や反射電極膜としてＡｌやＡｇあるいはＭｏのような金属薄膜が共存すると、同時にこれらの金属薄膜を腐食断線させてしまうという恐れがあった。
【００１３】
ところが非晶質状態のＩＴＯ膜の場合は、シュウ酸系水溶液のような弱酸でウエットエッチングできるため、ＡｌやＡｇあるいはＭｏのような金属薄膜が共存してもこれらの金属薄膜を腐食断線させることがない。したがって、まずＩＴＯ膜を非晶質状態で成膜し、シュウ酸エッチング液を用いてパターン加工を行なったのちに、たとえば加熱手段などを用いて結晶化させ最終的に化学的に安定化させるというプロセスを用いることが好ましい。
【００１４】
しかしながら、ＩＴＯ膜が非晶質状態から結晶化状態へ相変化するときに、原子の無秩序配列構造から規則配列への変化にともなう体積の収縮（結晶原子間距離が小さくなる）が起こり、ＩＴＯ膜には基板からの引っ張り応力が加わるために、特に段差部においてＩＴＯ膜の段切れ断線が発生しやすくなる。表１に本発明者らが測定したＳｉ基板上におけるＩＴＯ膜の膜応力を測定した結果を示す。成膜直後の、非晶質状態のＩＴＯ膜の応力は−２００ＭＰａ、すなわち２００ＭＰａの圧縮応力であるのに対して、このＩＴＯ膜を３００℃で加熱して結晶化させたあとの膜応力は＋２００ＭＰａ、すなわち２００ＭＰａの引っ張り応力へと変化しており、結晶化にともないＩＴＯ膜には引っ張り応力が加わることになることがわかる。一方、結晶化したＩＴＯ膜の膜応力は熱処理を行なっても結晶相の変化が生じなくなるので膜応力は変化しない。
【００１５】
【表１】
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【００１６】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、透過型、反射型、ならびに半透過型の液晶表示パネルにおいて、コンタクトホールやその他の基板の段差部における酸化インジウム系、酸化スズ系のＩＴＯ膜からなる透明導電性薄膜の段切れ断線を防止し、優れた表示特性をもつ液晶表示パネルを生産性よく実現できる製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
コンタクトホール、スルーホールあるいは段差形状部におけるＩＴＯからなる透明導電性薄膜パターンの段切れ断線不良は、たとえば段差部のＩＴＯ膜を少なくとも二層以上の積層構造にすることによって防止することができる。しかしながらこのように積層構造にした場合でも、上述したように積層ＩＴＯ膜を非晶質状態で形成したのちに、加熱手段などを用いて結晶化させる場合には、体積収縮にともなうＩＴＯ膜の段切れ断線不良を完全に防止することは難しいことは容易に想像される。
【００１８】
第一のＩＴＯ膜を非晶質状態で形成してパターン加工後に結晶化させ、そののちに該第一のＩＴＯ膜の段差部における段切れ断線部を覆うように第二のＩＴＯ膜を形成する方法も考えられるが、この場合でも第二のＩＴＯ膜を非晶質状態で形成する場合には同様に段切れ断線を完全に防止することは難しいと考えられる。また別の方法として、たとえば第二のＩＴＯ膜を結晶質で形成してやれば非晶質から結晶質への相変化にともなう体積収縮が発生しないために、第一のＩＴＯ膜の段切れ断線を第二のＩＴＯ膜のカバレッジにより防止することが可能となるが、この場合は第二のＩＴＯ膜のパターン加工時に塩酸＋硝酸系水溶液の強酸を用いる必要があるので、基板上にＡｌ、ＡｇあるいはＭｏ系の金属薄膜が共存する場合に、これらを腐食断線させずに第二のＩＴＯ膜だけを選択エッチング可能にするという、プロセス上のメリットが失われてしまう。
【００１９】
しかしながら前述のいくつかの方法について本発明者らが種々の検討を行なった結果、つぎのような新たな知見が明らかとなった。すなわち、
（１）第一のＩＴＯ膜を非晶質状態で形成し、その上層にさらに第二のＩＴＯ膜を非晶質状態で形成した二層膜の場合、下層の第一のＩＴＯ膜と上層の第二のＩＴＯ膜の界面でエピタキシャル的な結晶化現象が部分的に生じること、
（２）また、第一のＩＴＯ膜を非晶質状態で形成したのちに加熱などの手段で結晶化させ、この上層にさらに第二のＩＴＯ膜を非晶質状態となる条件で形成した二層膜とした場合、上層の第二のＩＴＯ膜は下層の第一の結晶化ＩＴＯ膜表面上でエピタキシャル的な結晶成長が進み、ほぼ完全な結晶化ＩＴＯ膜となること、
が明らかとなった。
【００２０】
前記（２）の現象を用いると、たとえばつぎのようなプロセスが可能になる。まず第一のＩＴＯ膜を非晶質状態で成膜したのちにフォトリソグラフィ法を用いて所望の形状にパターン加工したのちに、加熱などの手段で第一のＩＴＯ膜を結晶化させる。つぎに第二のＩＴＯ膜を非晶質状態となる条件で成膜する。このとき、この第二のＩＴＯ膜は下層の第一の結晶化ＩＴＯ膜パターンの上層部分がエピタキシャル的に成長した結晶化状態となり、その他の部分は非晶質状態となる。したがってこのような状態で第二のＩＴＯ膜を、非晶質状態のＩＴＯ膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態のＩＴＯ膜をエッチングすることが不可能な溶液を用いてウエットエッチングを行なうと、第一の結晶化ＩＴＯ膜パターン上の第二のＩＴＯ膜は結晶化状態となっているのでエッチングされずに残り、他の非晶質部分のみがエッチング除去されるために、結果的に第二のＩＴＯ膜は、自己整合的に第一の結晶化ＩＴＯ膜と同一形状にパターン加工できる。このような非晶質状態のＩＴＯ膜と結晶化状態のＩＴＯ膜とを選択的にエッチングできる溶液としてたとえばシュウ酸を含有するシュウ酸系水溶液を用いることができる。なお、このプロセスにおける非晶質状態のＩＴＯ膜の形成は、公知のＡｒガスにＨ2Ｏ、またはＨ2ガスを加えた混合ガスを用いたスパッタリング法を用いて成膜するのが好ましい。また必要に応じてＯ2ガスをさらに加えた混合ガスを用いてもよい。
【００２１】
さらにこのプロセスの場合、第一の結晶化ＩＴＯ膜パターンの段差部における段切れ断線部をカバレッジする第二のＩＴＯ膜はもともと結晶化状態で形成されているので、のちの工程で基板を加熱する工程がある場合でも体積収縮による新たな段切れ断線不良をほぼ完全に防止することが可能である。本発明者らは、上述のような新たに得られたプロセス知見をもとに、この発明を完成させるに至った。
【００２２】
すなわち本発明は、液晶表示装置の製造方法において少なくともコンタクトホールまたはスルーホールあるいは段差形状部を有する基板上に、少なくとも酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛またはこれらを混合した材料からなる透明導電性薄膜パターンを形成する工程であって、該透明導電性薄膜パターンを、
（Ａ）成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質となる状態で第一の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｂ）フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工する工程と、
（Ｃ）前記フォトレジストパターンを除去したのちに、加熱手段などを用いて該第一の透明導電性膜パターンを結晶化する工程と、
（Ｄ）該結晶化された第一の透明導電性膜パターンを含む基板上全面に、成膜される膜の少なくとも一部が非結晶質となる状態で第二の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｅ）非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、該第二の透明導電性膜を前記結晶化された第一の透明導電性膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程、
とを少なくとも含むプロセスを用いて形成することを特徴とするものである。
【００２３】
また本発明は、半透過型液晶表示装置の製造方法において、透明性絶縁基板上に第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、画素透過電極部となる開口部と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
透明導電性薄膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィを用いて、少なくとも透過部の画素透過電極と、前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトグラフィを用いて、反射画素電極を形成する第六の工程とを少なくとも含み、
前記第五の工程における透過電極と端子パッドパターンを、
（Ａ）成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質となる状態で第一の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｂ）フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工する工程と、
（Ｃ）前記フォトレジストパターンを除去したのちに、加熱手段などを用いて該第一の透明導電性膜パターンを結晶化する工程と、
（Ｄ）該結晶化された第一の透明導電性膜パターンを含む基板上全面に、成膜される膜の少なくとも一部が非結晶質となる状態で第二の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｅ）非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、該第二の透明導電性膜を前記結晶化された第一の透明導電性膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程、
とを少なくとも含むプロセスを用いて形成することを特徴とするものである。
【００２４】
また本発明にかかわる半透過型液晶表示装置の製造方法は、透明性絶縁基板上に第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、画素透過電極部となる開口部と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように第一の透明導電性膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工して、少なくとも透過部の画素透過電極と、前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
加熱手段を用いて前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する第六の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトリソグラフィを用いて反射画素電極を形成する第七の工程と、
さらに成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように第二の透明導電性膜を成膜したのちに、非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、該第二の透明導電性膜をエッチングする第八の工程、
とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
【００２５】
さらに本発明にかかわる半透過型液晶表示装置の製造方法は、前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する工程を、前記第三の金属薄膜を成膜する際の基板予備加熱工程によって行なうことを特徴とするものである。
【００２６】
また本発明は、反射型液晶表示装置の製造方法において、透明性絶縁基板上に、第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
透明導電性薄膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィを用いて、少なくとも前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトリソグラフィを用いて反射画素電極を形成する第六の工程とを少なくとも含み、
前記第五の工程のおける端子パッドパターンを、
（Ａ）成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質となる状態で第一の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｂ）フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工する工程と、
（Ｃ）前記フォトレジストパターンを除去したのちに、加熱手段などを用いて該第一の透明導電性膜パターンを結晶化する工程と、
（Ｄ）該結晶化された第一の透明導電性膜パターンを含む基板上全面に、成膜される膜の少なくとも一部が非結晶質となる状態で第二の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｅ）非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、該第二の透明導電性膜を前記結晶化された第一の透明導電性膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程、
とを少なくとも含むプロセスを用いて形成することを特徴とするものである。
【００２７】
また本発明にかかわる反射型液晶表示装置の製造方法は、透明性絶縁基板上に、第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜上の画素反射電極部の表面に凹凸形状と、ゲート配線端子部、ソース配線端子部、およびドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように第一の透明導電性膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工して、少なくとも前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程と、
加熱手段を用いて前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する第六の工程と、
第三の金属薄膜を成膜し、第六のフォトリソグラフィを用いて反射画素電極を形成する第七の工程と、
さらに成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質の状態となるように第二の透明導電性膜を成膜したのちに、非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、該第二の透明導電性膜をエッチングする第八の工程、
とを少なくとも含むことを特徴とするものである。
【００２８】
さらに本発明にかかわる反射型液晶表示装置の製造方法は、前記第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する工程を、前記第三の金属薄膜を成膜する際の基板予備加熱工程によって行なうことを特徴とするものである。
【００２９】
また本発明は、透過型液晶表示装置の製造方法において、透明性絶縁基板上に、第一の金属薄膜を成膜し、第一のフォトリソグラフィを用いて、少なくともゲート配線、ゲート電極を形成する第一の工程と、
ゲート絶縁膜、半導体能動膜、オーミックコンタクト膜を順次成膜し、第二のフォトリソグラフィを用いて半導体層を形成する第二の工程と、
第二の金属薄膜を成膜し、第三のフォトリソグラフィを用いて、ソース配線、ソース電極、ドレイン電極および薄膜トランジスタのチャネル部を形成する第三の工程と、
層間絶縁膜を形成し、第四のフォトリソグラフィを用いて、該層間絶縁膜にゲート配線端子部、ソース配線端子部、および薄膜トランジスタのドレイン電極に達するコンタクトホールをそれぞれ形成する第四の工程と、
透明導電性薄膜を成膜し、第五のフォトリソグラフィを用いて、少なくとも画素透過電極と前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線端子部および前記ソース配線端子部に電気的に接続する端子パッドパターンを形成する第五の工程とを少なくとも含み、
該第五の工程における透過電極と端子パッドパターンを、
（Ａ）成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質となる状態で第一の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｂ）フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工する工程と、
（Ｃ）前記フォトレジストパターンを除去したのちに、加熱手段などを用いて該第一の透明導電性膜パターンを結晶化する工程と、
（Ｄ）該結晶化された第一の透明導電性膜パターンを含む基板上全面に、成膜される膜の少なくとも一部が非結晶質となる状態で第二の透明導電性膜を成膜する工程と、
（Ｅ）非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングで、該第二の透明導電性膜を前記結晶化された第一の透明導電性膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程、
とを少なくとも含むプロセスを用いて形成することを特徴とするものである。
【００３０】
さらに本発明にかかわる上述の透明導電性膜、ならびに半透過型または反射型または透過型の液晶表示装置の製造方法において、透明導電性膜は、特に酸化インジウムと酸化スズを少なくとも含むＩＴＯ膜であることを特徴とするものである。
【００３１】
さらに本発明にかかわる上述の透明導電性膜、ならびに半透過型または反射型または透過型の液晶表示装置の製造方法において、透明導電性膜を加工するウエットエッチングに用いる薬液は、シュウ酸を含有する薬液であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、まず成膜される膜の全体あるいは少なくともその一部が非晶質となる状態で第一の透明導電性膜を成膜する工程と、フォトリソグラフィによるフォトレジストマスクパターンで該第一の透明導電性膜をパターニング加工する工程と、前記フォトレジストパターンを除去したのちに、加熱手段などを用いて該第一の非晶質状態の透明導電性膜パターンを結晶化する工程と、該結晶化された第一の透明導電性膜パターンを含む基板上全面に、さらに成膜される膜の少なくとも一部が非晶質となる状態で第二の透明導電性膜を成膜する工程と、非晶質状態の透明導電性膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化状態の透明導電性膜をエッチングすることが不可能な薬液を用いたウエットエッチングを用いて、該第二の透明導電性膜を前記結晶化された第一の透明導電性膜パターンと同一形状にパターニング加工する工程、とを少なくとも含むプロセスを用いて形成するとともに、特に前記透明導電性膜として酸化インジウムと酸化スズを少なくとも含むＩＴＯ膜を用い、非晶質状態のＩＴＯ膜をエッチングすることが可能でかつ結晶化されたＩＴＯ膜をエッチングすることが不可能な薬液として、シュウ酸を含有するエッチング液を用いるようにしたので、半透過型、反射型および透過型液晶表示装置の配線材料として、従来は酸系薬液の耐性に乏しく腐食の点から適用することの困難であった電気的に低抵抗のＡｌ系またはＭｏ系配線膜を用いることができるようになり、大型高精細化においても表示ムラや不良のない液晶表示装置を効率良く製造することが可能となる。
【００３３】
なお本発明の実施の形態においては、本発明にかかわる透明導電性膜の形成プロセスを半透過型、反射型、および透過型の液晶表示装置に適用した例を示したが、これらに限らず透明導電性膜を使用する他のデバイスにも適用することが可能である。この場合においても、特にコンタクトホールやスルーホールまたは段差形状部を有する基板に透明導電性膜を形成する場合には、本発明で示した段切れ断線防止効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
実施の形態１
本発明の実施に形態１にかかわる半透過型液晶表示装置の製造方法を、図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかわる半透過型液晶表示装置の平面図、図２は断面図、そして図３Ａから図３Ｇは各工程を示す断面図である。
【００３５】
まず、ガラス基板などの透明絶縁性基板１に第１の金属薄膜を成膜し、１回目の写真製版工程でゲート電極２、補助容量電極３、ゲート配線４、およびゲート端子部５を形成する（図３Ａ）。
【００３６】
本実施例では、まず公知のＡｒガスを用いたスパッタリング法でＡｌにＮｄを０．８〜５重量％添加したＡｌＮｄ合金２００ｎｍの厚さで成膜した。スパッタリング条件はＤＣマグネトロンスパッタリング方式で、成膜パワー密度３Ｗ／ｃｍ2、Ａｒガス流量を４０ｓｃｃｍとした。続けて公知のＡｒガスにＮ2ガスを混合したガスを用いた反応性スパッタリング法により窒素（Ｎ）原子を添加したＡｌＮｄ−Ｎ膜を５０ｎｍの厚さで成膜した。スパッタリング条件は、成膜パワー密度３Ｗ／ｃｍ2、Ａｒガス流量４０ｓｃｃｍ、Ｎ2ガス流量２０ｓｃｃｍとした。以上により、２００ｎｍ厚のＡｌＮｄ膜とその上層に５０ｎｍ厚のＡｌＮｄ−Ｎ膜を有する２層膜を形成した。なお、この場合の上層ＡｌＮｄ−Ｎ膜のＮ元素組成は約１８重量％であった。このＡｌＮｄ−Ｎ膜はのちの工程でゲート端子部１８において上層にＩＴＯからなるゲート端子パッドを形成するときのゲート端子ＡｌＮｄ膜５とＩＴＯ膜２１の界面における電気的なコンタクト抵抗を低減し、良好な導電性を得るために設けるものである。その後、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液を用いてこの２層膜を一括エッチングしたのち、レジストパターンを除去して上記２〜５のパターンを形成した。
【００３７】
つぎに第１の絶縁膜６、半導体膜７、オーミックコンタクト膜８を順次成膜し、２回目の写真製版工程で半導体膜７、オーミックコンタクト膜８からなる半導体パターンを形成する（図３Ｂ）。
【００３８】
本実施例では化学気相成膜（ＣＶＤ）法を用いて第１の絶縁膜６としてＳｉＮ  ４００ｎｍ、半導体膜７としてａ−Ｓｉ  １５０ｎｍ、オーミックコンタクト膜８としてｎ＋ａ−Ｓｉ  ３０ｎｍを順次成膜し、沸素系ガスを用いたドライエッチング法で半導体パターンを形成した。
【００３９】
つぎに第２の金属膜を成膜し、３回目の写真製版工程でソース電極９、ドレイン電極１０、ソース配線１１、およびソース端子部１２を形成する（図３Ｃ）。
【００４０】
本実施例では第２の金属薄膜としてＭｏに２．５〜２０重量％のＮｂを添加したＭｏＮｂ合金を、スパッタリング法を用いて２００ｎｍの厚さで成膜し、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液を用いてエッチングを行ない、上記９〜１２のパターンを形成した。
【００４１】
つぎに第２の絶縁膜１３を成膜したのちに、感光性有機樹脂膜からなる層間絶縁膜１４を塗布形成し、４回目の写真製版工程で前記層間絶縁膜の画素反射部に凹凸形状を作るための凹部１５と画素透過部の凹状抜きパターン１６と、第２の金属薄膜からなるドレイン電極１０の端子表面まで貫通する第１のコンタクトホール１７と、第１の金属薄膜からなるゲート端子部５の端子表面まで貫通するコンタクトホール１８と、第２の金属薄膜からなるソース端子部１２の端子表面まで貫通するコンタクトホール１９とを形成する（図３Ｄ）。
【００４２】
本実施例では第２の絶縁膜１３としてＳｉＮ  １００ｎｍを成膜したのちに、感光性有機樹脂膜１４としてＪＳＲ製ＰＣ３３５を、スピンコート法を用いて３．２〜３．９μｍの膜厚になるように塗布した。その後透過部凹状抜きパターン１６、コンタクトホールパターン１７、１８、１９を有するフォトマスクを用いて第１の露光を行ない、続けて反射部凹凸形成用パターン１５を有するフォトマスクを用いて、前記第１の露光時の２０〜４０％の露光量で第２の露光を行なったのちに、有機アルカリ現像液で現像することによって反射部凹凸パターン１５、透過部凹状抜きパターン１６、およびコンタクトホール１７、１８、１９を形成した。
【００４３】
つぎに透明導電性膜を成膜し、５回目の写真製版工程で透過部の第１の画素電極２０、画素電極パターン２０から延在してコンタクトホール１７を介してドレイン電極１０に接続された画素ドレインコンタクト部、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２１およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２２を形成する。
【００４４】
本実施例では透明導電性膜としてＩＴＯを形成した。好適な例として、Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム）とＳｎＯ2（酸化スズ）をそれぞれ重量比で９：１で混合したＩＴＯターゲットを用いて、公知のＡｒガスにＨ2Ｏガスを導入したスパッタリング法により、１００ｎｍ膜厚の非晶質状態のＩＴＯ膜を成膜した。スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、Ａｒガス流量１００ｓｃｃｍ、Ｈ2Ｏガス流量３ｓｃｃｍとし、成膜パワー密度１Ｗ／ｃｍ2の条件で行なった。その後、写真製版工程でレジストパターニングを行ない、シュウ酸を含有する溶液を用いてエッチングを行なった。
【００４５】
つぎに、レジストパターンを除去したのちに、基板の熱処理を行なう。前記の非晶質ＩＴＯ膜は約１５０〜１７０℃以上の加熱を行なうことにより結晶化反応が進み、多結晶化する。多結晶化したＩＴＯ膜は、非晶質状態に比べて化学的に非常に安定な状態となり化学薬液に対する耐食性が飛躍的に向上するが、すでに述べたように、結晶化に伴う体積収縮のために画素透過部の凹状抜きパターン１６、コンタクトホール部１７、１８、１９の段差部において、ＩＴＯ膜の断線、いわゆる段切れ２３が部分的に発生した状態となる（図３Ｅ）。本実施例においては、約２２０℃の温度で熱処理を行ない非晶質ＩＴＯ膜を多結晶化させた。結晶化させる温度は結晶化反応を生じさせる結晶化温度以上とする必要があるが、本実施例のように感光性樹脂膜１４を用いている場合には、感光性樹脂膜の耐熱温度を超えない範囲に設定するのが好ましい。
【００４６】
つぎに前の工程と同じスパッタリング条件で再びＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚で成膜する。その後、写真製版によるレジストパターン形成プロセスを行なわずに、そのまま前工程と同じシュウ酸を含有する薬液を用いてエッチングを行なう。前工程で形成した多結晶化ＩＴＯからなる画素電極２０、ゲート端子パッド２１およびソース端子パッド２２のパターン上の該上層ＩＴＯ膜は、エピタキシャル的に多結晶化ＩＴＯ膜が形成され、それ以外の部分では非晶質状態のＩＴＯ膜が形成されるので、上層ＩＴＯ膜は自己整合的に下層ＩＴＯ膜パターンと同一形状にエッチングされる。このようにして、下層ＩＴＯ膜の段切れ２３をカバレッジするように、二層ＩＴＯ膜構造の透過部の第１の画素電極２４、画素電極パターン２４から延在してコンタクトホール１７を介してドレイン電極１０に接続された画素ドレインコンタクト部、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２５、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２６が形成される（図３Ｆ）。
【００４７】
つぎに第２の画素電極として、高反射特性を有する第３の金属薄膜を成膜し、６回目の写真製版工程で反射画素電極２７を形成する（図３Ｇ）。
【００４８】
本実施例では第２画素電極の第３の金属薄膜として、まずＭｏに２．５〜２０重量％のＮｂを添加したＭｏＮｂ合金を、スパッタリング法を用いて１００ｎｍの厚さで成膜したのち、その上層に続けてＡｌに０．５〜３重量％のＮｄを添加したＡｌＮｄ合金を３００ｎｍの厚さで成膜した二層構造とした。つぎにこの二層膜を６回目の写真製版工程を用いてレジストのパターニングを行なったのちに、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液を用いて一括エッチングして、第２の画素電極として反射画素電極膜２７を形成した。
【００４９】
本実施例において第３の金属薄膜の下層ＭｏＮｂ膜は、画素ドレインコンタクトホール１７の底面におけるＡｌＮｄ膜の段切れ断線不良の防止、ならびにゲート端子パッド２１とソース端子パッドのＩＴＯ膜に直接ＡｌＮｄを成膜させないためのバリア層のために形成するものである。もし下層ＭｏＮｂ膜を形成せずにＩＴＯの表面に直接ＡｌＮｄを成膜すると、ＡｌＮｄ／ＩＴＯ膜界面でＡｌＯＸ反応層が生成されるため、第３の金属薄膜をエッチング除去したのちでも端子パッドＩＴＯ２１および２２の表面にダメージが残り端子部抵抗を増大させてしまう恐れがあり、表示不良の原因となるからである。
【００５０】
以上の工程により製造された半透過型液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板に、公知の技術を用いて液晶を配向させるための配向制御膜を形成し、カラー表示を行なうためのカラーフィルタ、ブラックマトリックス、対向電極および配向制御膜を形成した対向基板を公知の技術を用いて貼り合わせ、該ＴＦＴアレイ基板と対向基板の間に液晶を注入することにより本発明の実施の形態１にかかわる半透過型液晶表示装置を完成させた。
【００５１】
このようにして完成された半透過型液晶表示装置は、透過部の第１の画素電極２０、画素電極パターン２０から延在してコンタクトホール１７を介してドレイン電極１０に接続された画素ドレインコンタクト部、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２１およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２２を非晶質状態のＩＴＯ膜で形成するようにしたので、従来の多結晶ＩＴＯ膜をエッチングするのに必要だった塩酸＋硝酸を含む強酸薬液を用いずに、シュウ酸を含有する弱酸を用いてエッチングすることができる。したがって第１および第２の金属薄膜として、従来は薬液腐食のために使用することが難しかったＡｌＮｄやＭｏＮｂ膜のような低抵抗配線を用いることが可能となり、配線抵抗による信号遅延に起因する表示不良や表示ムラを改善し、高い表示品質を得ることが可能になった。
【００５２】
一方で、非晶質ＩＴＯ膜を用いることにより、後工程の熱処理における結晶化過程によって生じる段差におけるＩＴＯ膜の段切れ不良に関しては、再度その上層に非晶質ＩＴＯ膜を成膜し、下層の多結晶ＩＴＯ膜上のみに選択的にエピタキシャル的な多結晶ＩＴＯ膜が成長するという特性を利用することによって、非常に簡便なプロセスで段切れ部分をカバレッジすることを可能としたので、表示不良のない高品質な半透過型液晶表示装置を効率よく高歩留りで製造することが可能となった。また最終的にＩＴＯ膜は化学的に安定な多結晶状態となっているので高い化学薬液耐性を有し、腐食などに対して高い信頼性を有する半透過型液晶表示装置が実現可能となった。
【００５３】
なお、本実施の形態１では、第１の金属薄膜として、ＡｌＮｄ膜の上層にＡｌＮｄ−Ｎ膜を設けた二層膜としたが、これに限らず、たとえばＡｌＮｄ膜の上層に、第２の金属薄膜に用いたＭｏＮｂ膜を設けたＭｏＮｂ／ＡｌＮｄ二層膜としてもよい。また、ＭｏＮｂ単層膜としてもよい。この場合は、ゲート端子部１８におけるゲート端子部５と上層のＩＴＯ膜端子パッド２１との間の界面コンタクト抵抗をさらに低減させることが可能である。さらに、第二の金属薄膜としては本実施例のＭｏＮｂ単層膜のほかにＭｏＮｂ膜とＡｌＮｄ膜の積層膜を用いることも可能である。この場合はＭｏＮｂ単層膜に比べ、ソース配線１１の配線抵抗を低減させることが可能となる。もちろん、ＡｌやＭｏ系の合金膜もＡｌＮｄやＭｏＮｂに限らず、たとえば、ＡｌＣｕ、ＡｌＳｉ、ＡｌＴａ、ＡｌＹ、ＡｌＮｉなどの合金系やＭｏＷ、ＭｏＣｒ、ＭｏＶなどの合金系あるいはこれらの組合せ構造などを用いることができる。このほかにも、強酸溶液に対する耐食性に優れる従来のＣｒ、Ｔａ、ＷあるいはＴｉなどの金属膜やこれらを主成分とする合金膜などを用いることももちろん可能である。
【００５４】
ところで、本発明の実施の形態にかかわる半透過型液晶表示装置においては、画素透過部２０、ならびにゲート端子パッド２１、ソース端子パッド２２を形成する場合の非晶質透明導電性膜は、およそ１５０℃以上２５０℃未満の温度で結晶化反応が生じるような材料を用いることが好ましい。結晶化温度が１５０℃未満であると、パターニングを行なうときのレジストパターンのポストベーク処理で、非晶質状態の透明導電性膜が結晶化してしまう恐れがあること、また今回の実施例のようにプラスチック系や有機系などの樹脂膜を基板に用いている場合には、これらの耐熱温度を超えてしまわないように熱処理温度を２５０℃未満に抑える必要があるためである。このような透明導電性膜としてはこの実施例で述べたように非晶質のＩＴＯ（酸化インジウムＩｎ2Ｏ3＋酸化スズＳｎＯ2）膜を用いることが好ましい。非晶質状態のＩＴＯ膜は、公知のスパッタリング方法を用いて、Ａｒガス中にＨ2Ｏガス、またはＨ2ガスを導入した混合ガス中での反応性スパッタリングで比較的簡単に形成することが可能であり、またその結晶化反応温度を約１５０〜２００℃の範囲で制御することが可能だからである。成膜時には必要に応じてさらにＯ2ガスを導入してスパッタリングを行なってもよい。また、ＩＴＯ膜にさらにＺｎＯ（酸化亜鉛）を添加させてもよい。この場合は、Ｈ2ＯガスやＨ２ガスを混合させることなく、従来公知のＡｒガスのみのスパッタリングで非晶質状態の透明導電性膜を得ることが可能で、かつＺｎＯの添加量を調節することによって、さらに広い温度範囲でその結晶化反応温度を制御することが可能となる。たとえば基板に有機系の樹脂膜を用いず２５０℃以上の熱処理が可能である場合には、ＺｎＯの添加量を最適化することで２５０℃を超える結晶化温度に制御することも可能である。
【００５５】
実施の形態２
上述した実施例１の半透過型液晶表示装置は、図３Ｅから図３Ｇの工程を図４Ｅから図４Ｇに示す工程で作製することもできる。この本発明の実施例２にかかわる半透過型液晶表示装置の製造方法を、図４を用いて説明する。なお、図４Ａから図４Ｄまでの工程は実施の形態１と同じであるので説明を省略する。
【００５６】
図４Ｄの工程完了後、つぎに透明導電性膜を成膜し、５回目の写真製版工程で透過部１６の第１の画素電極２０、画素電極パターン２０から延在してコンタクトホール１７を介してドレイン電極１０に接続された画素ドレインコンタクト部、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２１およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２２を形成する（図４Ｅ）。
【００５７】
本実施例では透明導電性膜としてＩＴＯを形成した。好適な例として、Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム）とＳｎＯ2（酸化スズ）を、それぞれ重量比で９：１で混合したＩＴＯターゲットを用いて、公知のＡｒガスにＨ2Ｏガスを導入したスパッタリング法により、１００ｎｍ膜厚の非晶質状態のＩＴＯ膜を成膜した。スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、Ａｒガス流量１００ｓｃｃｍ、Ｈ2Ｏガス流量３ｓｃｃｍとし、成膜パワー密度１Ｗ／ｃｍ2の条件で行なった。その後、写真製版工程でレジストパターニングを行ない、シュウ酸を含有する溶液を用いてエッチングを行なったのちに、レジストパターンを除去して２０〜２２に示すＩＴＯパターンを形成した。
【００５８】
つぎに第２の画素電極として、高反射特性を有する第３の金属薄膜を成膜し、６回目の写真製版工程で反射画素電極２７を形成する。
【００５９】
本実施例では、第２画素電極の第３の金属薄膜として、まずＭｏに２．５〜２０重量％のＮｂを添加したＭｏＮｂ合金を、スパッタリング法を用いて１００ｎｍの厚さで成膜したのち、その上層に続けてＡｌに０．５〜３重量％のＮｄを添加したＡｌＮｄ合金を３００ｎｍの厚さで成膜した二層構造とした。スパッタリングにおいては、ＭｏＮｂ合金、またはＡｌＮｄ合金のスパッタリングに先立ち、スパッタリング装置の加熱室において基板を１５０℃〜２２０℃の範囲の温度で予備加熱するようにした。この予備加熱工程において、前工程で形成した非晶質のＩＴＯ膜が多結晶化され、これに伴う体積収縮により段差部においていわゆる段切れ２３が部分的に発生した状態になる。
【００６０】
つぎにこのＡｌＮｄ／ＭｏＮｂ二層膜を、６回目の写真製版工程を用いてレジストのパターニングを行なったのちに、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液を用いて一括エッチングして、第２の画素電極となる反射画素電極膜２７を形成した（図４Ｆ）。
【００６１】
つぎに前記図４Ｅの工程と同じスパッタリング条件で再びＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚で成膜する。そののち、写真製版によるレジストパターン形成プロセスを行なわずに、そのまま前工程と同じシュウ酸を含有する薬液を用いてエッチングを行なう。前工程で形成した多結晶化ＩＴＯからなる画素電極の、ＡｌＮｄ／ＭｏＮｂ反射電極膜２７で覆われていない透過部２０、ゲート端子パッド２１およびソース端子パッド２２のパターン上の該上層ＩＴＯ膜は、エピタキシャル的に多結晶化ＩＴＯ膜が形成され、それ以外の部分では非晶質状態のＩＴＯ膜が形成されるので、上層ＩＴＯ膜は自己整合的に下層ＩＴＯ膜パターンと同一形状にエッチングされる。このようにして、下層ＩＴＯ膜の段切れ２３をカバレッジするように、二層ＩＴＯ膜構造となる透過部の第１の画素電極２４、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２５、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２６が形成される（図４Ｇ）。
【００６２】
以上の工程により製造された半透過型液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板に、公知の技術を用いて液晶を配向させるための配向制御膜を形成し、カラー表示を行なうためのカラーフィルタ、ブラックマトリックス、対向電極および配向制御膜を形成した対向基板を公知の技術を用いて貼り合わせ、該ＴＦＴアレイ基板と対向基板の間に液晶を注入することにより本発明の実施の形態２にかかわる半透過型液晶表示装置が完成する。
【００６３】
以上のように本実施の形態２によれば、反射電極膜２７を形成するときのスパッタリング時の基板予備加熱工程を利用して、下層の非晶質ＩＴＯパターン２０〜２２を多結晶化するようにしたので、実施の形態１に比べ、非晶質ＩＴＯ膜を結晶化させるための基板加熱工程を省略することが可能である。
【００６４】
実施の形態３
つぎに、本発明の実施の形態３にかかわる反射型液晶表示装置の製造方法を、図を用いて説明する。図５は本発明の実施の形態１にかかわる反射型液晶表示装置の平面図、図６は断面図、そして図７Ａから図７Ｇは各工程を示す断面図である。
【００６５】
本発明の実施の形態３において、図７Ａから図７Ｃまでの工程は前記実施の形態１と同じであるので説明を省略する。図７Ｄ以降の工程においても、画素電極部が画素反射部のみの全反射型構造となっている点が実施の形態１と異なる点である。
【００６６】
図７Ｃの工程完了後、つぎに第２の絶縁膜１３を成膜したのちに、感光性有機樹脂膜からなる層間絶縁膜１４を塗布形成し、４回目の写真製版工程で前記層間絶縁膜の画素反射部に凹凸形状を作るための凹部１５と、第２の金属薄膜からなるドレイン電極１０の端子表面まで貫通する第１のコンタクトホール１７と、第１の金属薄膜からなるゲート端子部５の端子表面まで貫通するコンタクトホール１８と、第２の金属薄膜からなるソース端子部１２の端子表面まで貫通するコンタクトホール１９とを形成する（図７Ｄ）。
【００６７】
本実施例では第２の絶縁膜１３としてＳｉＮ  １００ｎｍを成膜したのちに、感光性有機樹脂膜１４としてＪＳＲ製ＰＣ３３５を、スピンコート法を用いて３．２〜３．９μｍの膜厚になるように塗布した。つぎにコンタクトホールパターン１７、１８、１９を有するフォトマスクを用いて第１の露光を行ない、続けて反射部凹凸形成用パターン１５を有するフォトマスクを用いて、前記第１の露光時の２０〜４０％の露光量で第２の露光を行なったのちに、有機アルカリ現像液で現像することによって反射部凹凸パターン１５、およびコンタクトホール１７、１８、１９を形成した。
【００６８】
つぎに透明導電性膜を成膜し、５回目の写真製版工程でコンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２１およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２２を形成する。
【００６９】
本実施例では透明導電性膜としてＩＴＯ膜を形成した。好適な例として、Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム）とＳｎＯ2（酸化スズ）をそれぞれ重量比で９：１で混合したＩＴＯターゲットを用いて、公知のＡｒガスにＨ2Ｏガスを導入したスパッタリング法により、１００ｎｍ膜厚の非晶質状態のＩＴＯ膜を成膜した。スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、Ａｒガス流量１００ｓｃｃｍ、Ｈ2Ｏガス流量３ｓｃｃｍとし、成膜パワー密度１Ｗ／ｃｍ2の条件で行なった。その後、写真製版工程でレジストパターニングを行ない、シュウ酸を含有する溶液を用いてエッチングを行なった。
【００７０】
つぎに、レジストパターンを除去したのちに、基板の熱処理を行なう。前記の非晶質ＩＴＯ膜は約１５０〜１７０℃以上の加熱を行なうことにより結晶化反応が進み、多結晶化する。多結晶化したＩＴＯ膜は、非晶質状態に比べて化学的に非常に安定な状態となり化学薬液に対する耐食性が飛躍的に向上するが、すでに述べたように、結晶化に伴う体積収縮のためにコンタクトホール部１７、１８、１９の段差部において、ＩＴＯ膜の断線、いわゆる段切れ２３が部分的に発生した状態となる（図７Ｅ）。本実施例においては、約２２０℃の温度で熱処理を行ない非晶質ＩＴＯ膜を多結晶化させた。結晶化させる温度は結晶化反応を生じさせる結晶化温度以上とする必要があるが、本実施例のように感光性樹脂膜１４を用いている場合には、感光性樹脂膜の耐熱温度を超えない範囲に設定するのが好ましい。
【００７１】
つぎに前の工程と同じスパッタリング条件で再びＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚で成膜する。その後、写真製版によるレジストパターン形成プロセスを行なわずに、そのまま前工程と同じシュウ酸を含有する薬液を用いてエッチングを行なう。前工程で形成した多結晶化ＩＴＯからなる画素電極２０、ゲート端子パッド２１およびソース端子パッド２２のパターン上の該上層ＩＴＯ膜は、エピタキシャル的に多結晶化ＩＴＯ膜が形成され、それ以外の部分では非晶質状態のＩＴＯ膜が形成されるので、上層ＩＴＯ膜は自己整合的に下層ＩＴＯ膜パターンと同一形状にエッチングされる。このようにして、下層ＩＴＯ膜の段切れ２３をカバレッジするように、二層ＩＴＯ膜構造のコンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２５、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２６が形成される（図７Ｆ）。
【００７２】
つぎに画素電極として、高反射特性を有する第３の金属薄膜を成膜し、６回目の写真製版工程で反射画素電極２７を形成する（図７Ｇ）。
【００７３】
本実施例では第２画素電極の第３の金属薄膜として、まずＭｏに２．５〜２０重量％のＮｂを添加したＭｏＮｂ合金を、スパッタリング法を用いて１００ｎｍの厚さで成膜したのち、その上層に続けてＡｌに０．５〜３重量％のＮｄを添加したＡｌＮｄ合金を３００ｎｍの厚さで成膜した二層構造とした。つぎにこの二層膜を６回目の写真製版工程を用いてレジストのパターニングを行なったのちに、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液を用いて一括エッチングして、第２の画素電極として反射画素電極膜２７を形成した。
【００７４】
本実施例において第３の金属薄膜の下層ＭｏＮｂ膜は、画素ドレインコンタクトホール１７の底面におけるＡｌＮｄ膜の段切れ断線不良の防止、ならびにゲート端子パッド２１とソース端子パッドのＩＴＯ膜に直接ＡｌＮｄを成膜させないためのバリア層のために形成するものである。もし下層ＭｏＮｂ膜を形成せずにＩＴＯの表面に直接ＡｌＮｄを成膜すると、ＡｌＮｄ／ＩＴＯ膜界面でＡｌＯＸ反応層が生成されるため、第３の金属薄膜をエッチング除去したのちでも端子パッドＩＴＯ２１および２２の表面にダメージが残り端子部抵抗を増大させてしまう恐れがあり、表示不良の原因となるからである。
【００７５】
以上の工程により製造された反射型液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板に、公知の技術を用いて液晶を配向させるための配向制御膜を形成し、カラー表示を行なうためのカラーフィルタ、ブラックマトリックス、対向電極および配向制御膜を形成した対向基板を公知の技術を用いて貼り合わせ、該ＴＦＴアレイ基板と対向基板の間に液晶を注入することにより本発明の実施の形態３にかかわる反射型液晶表示装置を完成させた。
【００７６】
実施の形態４
上述した実施例３の反射型液晶表示装置は、図７Ｅから図７Ｇの工程を図８Ｅから図８Ｇに示す工程で作製することもできる。この本発明の実施例４にかかわる反射型液晶表示装置の製造方法を、図８を用いて説明する。なお、図８Ａから図８Ｄまでの工程は実施の形態３と同じであるので説明を省略する。
【００７７】
図８Ｄの工程完了後、つぎに透明導電性膜を成膜し、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２１、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２２を形成する（図８Ｅ）。
【００７８】
本実施例では透明導電性膜としてＩＴＯ膜を形成した。好適な例として、Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム）とＳｎＯ2（酸化スズ）をそれぞれ重量比で９：１で混合したＩＴＯターゲットを用いて、公知のＡｒガスにＨ2Ｏガスを導入したスパッタリング法により、１００ｎｍ膜厚の非晶質状態のＩＴＯ膜を成膜した。スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、Ａｒガス流量１００ｓｃｃｍ、Ｈ2Ｏガス流量３ｓｃｃｍとし、成膜パワー密度１Ｗ／ｃｍ2の条件で行なった。その後、写真製版工程でレジストパターニングを行ない、シュウ酸を含有する溶液を用いてエッチングを行なったのちに、レジストパターンを除去して２１、２２に示すＩＴＯパターンを形成した。
【００７９】
つぎに第２の画素電極として、高反射特性を有する第３の金属薄膜を成膜し、６回目の写真製版工程で反射画素電極２７を形成する。
【００８０】
本実施例では第２画素電極の第３の金属薄膜として、まずＭｏに２．５〜２０重量％のＮｂを添加したＭｏＮｂ合金を、スパッタリング法を用いて１００ｎｍの厚さで成膜したのち、その上層に続けてＡｌに０．５〜３重量％のＮｄを添加したＡｌＮｄ合金を、３００ｎｍの厚さで成膜した二層構造とした。スパッタリングにおいては、ＭｏＮｂ合金、またはＡｌＮｄ合金のスパッタリングに先立ち、スパッタリング装置の加熱室において、基板を１５０℃〜２２０℃の範囲の温度で予備加熱するようにした。この予備加熱工程において、前工程で形成した非晶質のＩＴＯ膜が多結晶化され、これに伴う体積収縮により段差部においていわゆる段切れ２３が部分的に発生した状態になる。
【００８１】
つぎにこのＡｌＮｄ／ＭｏＮｂ二層膜を６回目の写真製版工程を用いてレジストのパターニングを行なったのちに、公知のリン酸＋硝酸＋酢酸を含む溶液を用いて一括エッチングして、第２の画素電極となる反射画素電極膜２７を形成した（図８Ｆ）。
【００８２】
つぎに前記図８Ｅの工程と同じスパッタリング条件で再びＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚で成膜する。その後、写真製版によるレジストパターン形成プロセスを行なわずに、そのまま前工程と同じシュウ酸を含有する薬液を用いてエッチングを行なう。前工程で形成した多結晶化ＩＴＯからなるゲート端子パッド２１、およびソース端子パッド２２のパターン上の該上層ＩＴＯ膜は、エピタキシャル的に多結晶化ＩＴＯ膜が形成され、それ以外の部分では非晶質状態のＩＴＯ膜が形成されるので、上層ＩＴＯ膜は自己整合的に下層ＩＴＯ膜パターンと同一形状にエッチングされる。このようにして下層ＩＴＯ膜の段切れ２３をカバレッジするように、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続された二層構造のゲート端子パッド２１、２５、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続された二層構造のソース端子パッド２２、２６が形成される（図８Ｇ）。
【００８３】
以上の工程により製造された半透過型液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板に、公知の技術を用いて液晶を配向させるための配向制御膜を形成し、カラー表示を行なうためのカラーフィルタ、ブラックマトリックス、対向電極および配向制御膜を形成した対向基板を、公知の技術を用いて貼り合わせ、該ＴＦＴアレイ基板と対向基板の間に液晶を注入することにより、本発明の実施の形態４にかかわる反射型液晶表示装置が完成する。
【００８４】
以上のように本実施の形態４によれば、反射電極膜２７を形成するときのスパッタリング時の基板予備加熱工程を利用して、下層の非晶質ＩＴＯパターン２０〜２２を多結晶化するようにしたので、実施の形態１に比べ、非晶質ＩＴＯ膜を結晶化させるための基板加熱工程を省略することが可能である。
【００８５】
実施の形態５
つぎに本発明の実施の形態２にかかわる透過型液晶表示装置の製造方法を、図を用いて説明する。図９は本発明の実施の形態１にかかわる透過型液晶表示装置の平面図、図１０は断面図、そして図１１Ａから図１１Ｆは各工程を示す断面図である。
【００８６】
本発明の実施の形態５において、図１１Ａから図１１Ｃまでの工程は前記実施の形態１と同じであるので説明を省略する。図１１Ｄ以降の工程においても、画素電極部が散乱の凹凸形状がない全透過型構造となっている点が実施の形態１と異なる点である。
【００８７】
図１１Ｃの工程完了後、つぎに第２の絶縁膜１３を成膜したのちに、感光性有機樹脂膜からなる層間絶縁膜１４を塗布形成し、４回目の写真製版工程で前記層間絶縁膜に、第２の金属薄膜からなるドレイン電極１０の端子表面まで貫通する第１のコンタクトホール１７と、第１の金属薄膜からなるゲート端子部５の端子表面まで貫通するコンタクトホール１８と、第２の金属薄膜からなるソース端子部１２の端子表面まで貫通するコンタクトホール１９とを形成する（図１１Ｄ）。
【００８８】
本実施例では第２の絶縁膜１３としてＳｉＮ  １００ｎｍを成膜したのちに、感光性有機樹脂膜１４としてＪＳＲ製ＰＣ３３５を、スピンコート法を用いて３．２〜３．９μｍの膜厚になるように塗布した。その後、コンタクトホールパターン１７、１８、１９を有するフォトマスクを用いて第１の露光を行なったのちに、有機アルカリ現像液で現像することによってコンタクトホール１７、１８、１９を形成した。
【００８９】
つぎに透明導電性膜を成膜し、５回目の写真製版工程で透過部の第１の画素電極２０、画素電極パターン２０から延在してコンタクトホール１７を介してドレイン電極１０に接続された画素ドレインコンタクト部、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２１、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２２を形成する。
【００９０】
本実施例では透明導電性膜としてＩＴＯを形成した。好適な例として、Ｉｎ2Ｏ3（酸化インジウム）とＳｎＯ2（酸化スズ）をそれぞれ重量比で９：１で混合したＩＴＯターゲットを用いて、公知のＡｒガスにＨ2Ｏガスを導入したスパッタリング法により、１００ｎｍ膜厚の非晶質状態のＩＴＯ膜を成膜した。スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法で、Ａｒガス流量１００ｓｃｃｍ、Ｈ2Ｏガス流量３ｓｃｃｍとし、成膜パワー密度１Ｗ／ｃｍ2の条件で行なった。その後、写真製版工程でレジストパターニングを行ない、シュウ酸を含有する溶液を用いてエッチングを行なった。
【００９１】
つぎに、レジストパターンを除去したのちに、基板の熱処理を行なう。前記の非晶質ＩＴＯ膜は、約１５０〜１７０℃以上の加熱を行なうことにより結晶化反応が進み、多結晶化する。多結晶化したＩＴＯ膜は、非晶質状態に比べて化学的に非常に安定な状態となり、化学薬液に対する耐食性が飛躍的に向上するが、すでに述べたように、結晶化に伴う体積収縮のためにコンタクトホール部１７、１８、１９の段差部において、ＩＴＯ膜の断線、いわゆる段切れ２３が部分的に発生した状態となる（図１１Ｅ）。本実施例においては、約２２０℃の温度で熱処理を行ない非晶質ＩＴＯ膜を多結晶化させた。結晶化させる温度は、結晶化反応を生じさせる結晶化温度以上とする必要があるが、本実施例のように感光性樹脂膜１４を用いている場合には、感光性樹脂膜の耐熱温度を超えない範囲に設定するのが好ましい。
【００９２】
つぎに、前の工程と同じスパッタリング条件で、再びＩＴＯ膜を１００ｎｍの膜厚で成膜する。その後、写真製版によるレジストパターン形成プロセスを行なわずに、そのまま前工程と同じシュウ酸を含有する薬液を用いてエッチングを行なう。前工程で形成した多結晶化ＩＴＯからなる画素電極２０、ゲート端子パッド２１およびソース端子パッド２２のパターン上の該上層ＩＴＯ膜は、エピタキシャル的に多結晶化ＩＴＯ膜が形成され、それ以外の部分では非晶質状態のＩＴＯ膜が形成されるので、上層ＩＴＯ膜は自己整合的に下層ＩＴＯ膜パターンと同一形状にエッチングされる。このようにして、下層ＩＴＯ膜の段切れ２３をカバレッジするように、二層ＩＴＯ膜構造の透過部の画素電極２４、画素電極パターン２４から延在してコンタクトホール１７を介してドレイン電極１０に接続された画素ドレインコンタクト部、コンタクトホール１８を介してゲート端子部５に接続されたゲート端子パッド２５、およびコンタクトホール１９を介して端子部１２に接続されたソース端子パッド２６が形成される（図１１Ｆ）。
【００９３】
以上の工程により製造された透過型液晶表示装置用ＴＦＴアレイ基板に、公知の技術を用いて液晶を配向させるための配向制御膜を形成し、カラー表示を行なうためのカラーフィルタ、ブラックマトリックス、対向電極および配向制御膜を形成した対向基板を、公知の技術を用いて貼り合わせ、該ＴＦＴアレイ基板と対向基板の間に液晶を注入することにより、本発明の実施の形態１にかかわる透過型液晶表示装置を完成させた。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図３Ｇ】本発明の実施の形態１にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ｄ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ｅ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ｆ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図４Ｇ】本発明の実施の形態２にかかわる、半透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図７Ｃ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図７Ｄ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図７Ｅ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図７Ｆ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図７Ｇ】本発明の実施の形態３にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ｂ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ｃ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ｄ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ｅ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ｆ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図８Ｇ】本発明の実施の形態４にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５にかかわる、透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５にかかわる、透過型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態５にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態５にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図１１Ｃ】本発明の実施の形態５にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図１１Ｄ】本発明の実施の形態５にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図１１Ｅ】本発明の実施の形態５にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図１１Ｆ】本発明の実施の形態５にかかわる、反射型液晶表示装置のＴＦＴアレイ基板の製法の一工程を示す断面図である。
【図１２】半透過型液晶表示装置の従来例を示すＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図１３】反射型液晶表示装置の従来例を示すＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【図１４】透過型液晶表示装置の従来例を示すＴＦＴアレイ基板の断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  透明絶縁性基板
２  ゲート電極
３  補助容量電極
４  ゲート配線
５  ゲート端子部
６  第１の絶縁膜
７  半導体膜
８  オーミックコンタクト膜
９  ソース電極
１０  ドレイン電極
１２  ソース端子部
１３  第２の絶縁膜
１４  有機樹脂膜
１５  凹凸反射電極の凹部
１６  画素透過部の凹状抜きパターン
１７  画素ドレインコンタクトホール
１８  ゲート端子部コンタクトホール
１９  ソース端子部コンタクトホール
２０  下層透過電極膜
２１  下層ゲート端子パッド
２２  下層ソース端子パッド
２３  透明導電膜の段差部の断線発生部
２４  上層透過電極膜
２５  上層ゲート端子パッド
２６  上層ソース端子パッド
２７  反射電極膜
【図１】
2005259371.tif 000004
【図２】
2005259371.tif 000005
【図３Ａ】
2005259371.tif 000006
【図３Ｂ】
2005259371.tif 000007
【図３Ｃ】
2005259371.tif 000008
【図３Ｄ】
2005259371.tif 000009
【図３Ｅ】
2005259371.tif 000010
【図３Ｆ】
2005259371.tif 000011
【図３Ｇ】
2005259371.tif 000012
【図４Ａ】
2005259371.tif 000013
【図４Ｂ】
2005259371.tif 000014
【図４Ｃ】
2005259371.tif 000015
【図４Ｄ】
2005259371.tif 000016
【図４Ｅ】
2005259371.tif 000017
【図４Ｆ】
2005259371.tif 000018
【図４Ｇ】
2005259371.tif 000019
【図５】
2005259371.tif 000020
【図６】
2005259371.tif 000021
【図７Ａ】
2005259371.tif 000022
【図７Ｂ】
2005259371.tif 000023
【図７Ｃ】
2005259371.tif 000024
【図７Ｄ】
2005259371.tif 000025
【図７Ｅ】
2005259371.tif 000026
【図７Ｆ】
2005259371.tif 000027
【図７Ｇ】
2005259371.tif 000028
【図８Ａ】
2005259371.tif 000029
【図８Ｂ】
2005259371.tif 000030
【図８Ｃ】
2005259371.tif 000031
【図８Ｄ】
2005259371.tif 000032
【図８Ｅ】
2005259371.tif 000033
【図８Ｆ】
2005259371.tif 000034
【図８Ｇ】
2005259371.tif 000035
【図９】
2005259371.tif 000036
【図１０】
2005259371.tif 000037
【図１１Ａ】
2005259371.tif 000038
【図１１Ｂ】
2005259371.tif 000039
【図１１Ｃ】
2005259371.tif 000040
【図１１Ｄ】
2005259371.tif 000041
【図１１Ｅ】
2005259371.tif 000042
【図１１Ｆ】
2005259371.tif 000043
【図１２】
2005259371.tif 000044
【図１３】
2005259371.tif 000045
【図１４】
2005259371.tif 000046