TWI243270B - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

1243270 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域： 有由每一書關灰一種液晶顯示裝置及其製造方法，具 的光通過：透：:來光線的反射電極、與使背光源 迷月電極所構成之晝素電極。 先前技術： 液晶顯 }夜晶組 偏光板 。於上 液晶均 過偏光 對側之 施加電 率亦產 產生變 譜產生 示裝置 ’進行 上設置 示之反 光線很 觀察顯 時，則 示裝置係由各配置於上、下方之兩個基 成之液晶層、分別配置於兩個基板之 、（若為透光型的話）配置於背面之背光 述具有電極之基板表面上進行所謂的配 勻配向，使所欲之液晶具有雙折射性， 板入射的光會因雙折射轉變成橢圓偏 偏光板進行入射。於此狀態下，當對上 壓時，液晶之配位狀態產生變化，液晶 生變化，入射於相對侧之偏光板的橢圓 化，因此，可產生透過液晶顯示裝置之 變化的電光效應。 中，具有於其背面或側面設置一背光源 影像顯示之透光型液晶顯示裝置、以及 反光板，於反光板表面反射周圍光線， 射型液晶顯不裝置。此透光型液晶顯示 亮時，會因顯示光線比周圍光線還暗， 示的問題。而反射型液晶顯示裝置於周 會產生V見度很低之缺點。 一般的 板間夾有由 上、下方的 源專所構成 向處理，使 由背光源通 光，而由相 下之電極間 層之雙折射 偏光狀態亦 光強度與光 液晶顯 (背面光源） 利用於基板 進行影像顯 裝置於周圍 而發生無法 圍光線很暗 2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第5頁 1243270 五、發明說明（2) 因此，為了解決這些問題，本發明提出一種利用可使 部分光線透過、使部分光線反射之半透光反射膜的液晶顯 示裝置（以下以半透型液晶顯示裝置表示）。半透型液晶顯 示裝置例如揭露於日本公開公報第7-3 3 3 5 9 8號、公開公報 第2 0 0 0 - 1 9 5 6 3號、公開公報第2 0 0 0 - 3 0 5 1 1 0號中。 發明内容： 發明所欲解決的課題： 這些文獻中所揭露習知之半透型液晶顯示裝置具有製 造步驟複雜、效能低等之缺點。 因此，為了改善上述缺點，本發明之目的係提供一種 液晶顯示裝置及其製造方法，不僅製造步驟簡單，而且具 有南效能。 用以解決課題的手段： 本發明提出一種液晶顯示裝置，於夾有液晶層、且相 對配置之1對基板中之一基板上，具有由每一畫素中之反 射外來光線之反射電極（例如，發明實施例卡之第三金屬 薄層1 0、11 )、與使背光源的光通過之透明電極（例如，發 明實施例中之導電性薄層9)所構成之畫素電極，包括：構 成上述晝素電極之上述反射電極與上述透明電極間不設置 絕緣層。具有上述結構之液晶顯示裝置，不僅製作容易， 且具有南效能。 在此，上述反射電極較佳形成於最上層。再者，上述

2185-5494-PF(NI);Ahddub.ptd 第6頁 1243270 五、發明說明（3) 反射電極較佳 性材料，於圖 此，可防止透 於較佳實 形成，上述導 種的材料所形 此外，最 部分、或上述 除一部分之上 而使上述反射 層連接。如此 之連接阻抗。 由圖案 案形成 明電極 施例中 電性材 成。 好於上 透明電 述透明 電極與 ，可降 形成前 後去除 被侵1虫 ’上述 料係以 述透明 極與第 電極， 上述第 低透明 沁成覆蓋上述反射電極之導電 上迷導電性材料所形成。如 的情形發生。 反射電極係以包含鋁之材料所 包含鉻、鉬、钽、鎢中之任一 電極與第一金屬薄層間之連接 二金屬薄層間之連接部分，去 並以反射電極覆蓋上述部分， “金屬薄層或上述第二金屬薄 電極與第一或第二金屬薄層間 電極最好包圍上述透明 射電極間之附著力。 電極最好覆蓋存在於上 再者’於晝素區中，上述反射 電極。如此，可增加透明電極與反 此外，於畫素區中，上述反射 述透明電極之高度差部分。 而且，於畫素區中 分較佳約2至6 μ m。 另外，於晝素區中，TFT區之半導體層 形狀殘留至源極配線之底部。 1土从連續之 本發明又提出一種液晶顯示裝置之製造 液晶層、且相對配置之1對基板中一 、去，於失有 .., 丞奴上，目各 一旦素中之反射外來光線之反射電極、盥北/、有由每 過之透明電極所構成之晝素電極’ =光源的光通 匕括.形成透明電極之 1243270 五、發明說明（4) 步驟；及於上述透明電極上形成反射電極，而不形成絕緣 層之步驟。根據上述之製造方法，製作容易，且具有高效 能。 在此，上述形成透明電極之步驟最好更包括：於圖案 形成前形成覆蓋上述反射電極之導電性材料之步驟；及於 圖案形成後去除上述導電性材料之步驟。 於較佳實施例中，上述反射電極以包含鋁之材料所形 成，上述導電性材料以包含鉻、鉬、鈕、鎢中之任一種之 材料所形成。 此外，本發明提出另一種液晶顯示裝置之製造方法， 於夾有液晶層、且相對配置之1對基板中之一基板上，具 有由每一晝素中之反射外來光線之反射電極、與使背光源 的光通過之透明電極所構成之畫素電極，上述製造方法包 括：於絕緣基板上形成第一金屬薄層，並進行圖案化之步 驟；形成第一絕緣層、半導體層、歐姆接觸層與第二金屬 薄層之步驟；利用濃淡特性（ha 1 f-tone)曝光形成光阻圖 案之步驟；及上述進行圖案化，蝕刻半導體層、歐姆接觸 層與第二金屬薄層，之步驟。根據此液晶顯示裝置之製造 方法，不僅減少了微影步驟，製造步驟變得更為容易，並 提高效能。 在此，於上述進行圖案化，蝕刻半導體層、歐姆接觸 層與第二金屬薄層之步驟後，最好更包括：形成第二絕緣 層之步驟；利用濃淡特性（h a 1 f -1 ο n e )曝光形成凹凸圖案 之步驟；及上述進行圖案化，蝕刻上述第一絕緣層與第二

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第8頁 1243270 五、發明說明（5) 絕緣層之步驟。根據此液晶顯示裝置之製造方法，可減少 微影步驟，使製造步驟更為容易，進而提高效能。 再者，本發明又提出另一種液晶顯示裝置之製造方 法，於夾有液晶層、且相對配置之1對基板中之一基板 上，具有由每一畫素中之反射外來光線之反射電極、與使 背光源的光通過之透明電極所構成之畫素電極，包括··於 絕緣基板上形成第一金屬薄層，並進行圖案化之步驟；形 成第一絕緣層、半導體層、歐姆接觸層、與第二金屬薄層 之步驟；利用濃淡特性（half-tone)曝光形成光阻圖案之 步驟；於上述進行圖案化，蝕刻半導體層、歐姆接觸層與 第二金屬薄層之步驟後，形成第二絕緣層之步驟；利用濃 淡特性（half-tone)曝光形成凹凸圖案之步驟；及上述進 行圖案化，蝕刻第一絕緣層與第二絕緣層之步驟。根據此 製造方法，可減少微影步驟，使製造步驟更為容易，進而 提高效能。 在此，上述形成透明電極與反射電極之步驟最好包 括：形成非晶質I T0之步驟；圖案化非晶質I T0之步驟；使 非晶質I T0轉變為結晶化I T0之步驟；及形成反射電極之步 驟。上述使非晶質I T0轉變為結晶化I T0之步驟中，較佳以 2 0 0 C以上之溫度加熱’進行I T 0之結晶化。 實施方式： 發明實施例1 第1圖繪示根據本發明之實施例1之半透型液晶顯示裝

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第9頁 1243270 五 發明說明（6) 置之製造流程圖。此製程^ " 一 TFT陣列。 係以七道微影步驟來製造半透型 .首先，清洗作為絕緣性 乎。在此，絕緣性基板係土板之玻璃基板，使表面乾 板。絕緣性基板的厚度雖用坡螭基板等之透明絕緣性基 示裝置的厚度薄，故最好使為任意厚度，但為了使液晶顯 但若基板太薄的話，定用厚度為1 · 1 mm以下之基板。 使基板翹曲變形，導致圖宍γ U各層成膜製程與熱處理而 此，必須針對所進行之事:也成的精確度降低等缺點，因 度。此外，若以玻璃等=王，以斟酌選擇絕緣性基板之厚 雖然已預先將基板的邊磨=材質來作為絕緣性基板的話， 造成的異物釋入。又雖然^ #位最好能防止因邊緣破裂所 板的方向，但藉由各製^ 1絕緣性基板設置缺口可決定基 管理更容易，故以後者基板處理方向之決定可使製程 接著，利用賤鍍等匕： 層1例如為以鉻、鉬、鈕、、,形成第一金屬層1。第一金屬 量之其他物質的合金等任一太銘、銅或於上述中添加微 5 0 0 n m的薄膜。在此較佳每^材貝’形成厚度為1 0 0 n m至 2 0 0 nm之薄膜。因為於後續$例中’例如以鉻形成厚度為 形成導電性薄膜，並以V驟中，將於第一金屬層1上方 屬層1之材質較佳係利用L表刻製程形成介層窗，故第一金 使產生氧化也具有導電性的面^不易產生氧化之金屬、或即 鉻、鈦、鈕、鉬等材質中之孟屬’最好至少表面係利用 1亦可為以不同材質所溽任—材質。此外，第一金屬層 貝形成之金屬層、或於厚度方向

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第10頁 1243270 五、發明說明（7) 上具成份不同之金屬層。又倘若第一金屬層丨之材質為包 含銘之材質時’最好使用至少表面電阻係數為丨〇〜丨〇 〇 〇 # Ω之氮化鋁。 然後’以第一微影製程，對第一金屬層1定義出閘極 電極與閘極配線、儲存電容電極與儲存電容配線。如此， 形成了如第1 ( a)圖所示之結構。微影製程包括於TFT陣列 基板清洗後’塗佈感光性光阻並乾燥之，其後藉由具有特 定圖案之罩幕圖案進行曝光、顯影，而kTFT陣列基板上 形成具有由罩幕圖案轉印之圖案的光阻，然後加熱使感光 性光阻硬化後進行姓刻，之後剝除感光性光阻。若感光性 光阻與TFT陣列基板間之潤濕性不佳，而產生感光性光阻 抗潤現象時，則於塗佈前進行uv清潔、以蒸氣塗佈 HMDS(hexamethyldisilazane)以改善潤濕性等的處理。此 外’若感光性光阻與T F T陣列基板間之附著性不佳，而發 生剝離情形時’則提高加熱硬化溫度、且加長時間來進 行L第一金屬層1的蝕刻可利用眾所熟知之蝕刻劑（例如， 若第一金屬層1為鉻層時，則利用硝酸鈽銨與頌酸的混合 水溶液），以溼蝕刻進行蝕刻步驟。雖然第一金屬層丨之蝕 刻圖案為喇。八狀，但最好可防止與其他配線間之落差所導 致的知：路問題。在此，所謂的喇σ八狀為剖面呈梯形之蝕刻 圖案。此外，此步驟中雖揭露形成閘極電極與閘極配線、 儲存電容電極與儲存電容配線，但亦可依其他T F Τ陣列基 板之製造上的需要，而形成必要之各種記號與配線。 之後，以電漿CVD法依序形成第一絕緣層2、半導體層

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1243270 五、發明說明（9) 施例中’半導體層3係以150ηπ]之mi層所形成。 歐姆接觸層4係利用於a-Si中摻雜微量的磷（P)之 n-a-Si層、n — p — si層所形成。歐姆接觸層4之厚度範圍可 由20nm 至7〇nm 上述SiNx 層、SiOy 層、SiOzNw 層、a-Si :―si層、"-Si層等，均可利用眾所熟知 之就肢（S4、NHS、％、N〇2、PHS、％或上述任意組人 合氣體）來形成。於此較佳實施例中，歐姆接觸層4: Λ 3 0 n m之η - a - S i層所形成。 9係以 接著’以第二微影製程，至少對TFT所形 半導f層3與歐姆接觸層4 ’進行圖案化步驟。品域的 了如：i(b)圖所示之結構。第—絕緣層2殘留於’形成 上。除了TFT形成之區域外的其他區域， =基材 間極配線及儲存電容配線於平面之交錯區域、，㈢配線、與 圖案化，並使半導體層3與歐姆接觸層4殘留，^也進行 叉區之耐電強度增大。此外，最好使tft 可使交 歐姆接觸層4以連續之形狀殘留至源極配線之底：體層3與 此，源極電極不需克服與半導體声3及—卩，如 差，因而不县# % 接觸層4的其疮 至？而：易於此洛差處發生源極電極斷線 的问度 "導豆層3與歐姆接觸層4之姓刻係以眾所孰/。 且成（例如’ SFs與〇2之混合氣體或之二知之氣體 蝕刻來進行。 0虱體）之乾 然後，利用滅鍍等方法形成第二金屬薄声 Τ例如為以路、鉬、组、欽、紹、銅或於日弟一金屬 …他物質的合金、或上述任意組合之層積V等所加： 2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 1243270 五、發明說明（10) 成。於此較佳實施例中係以2 0 0ηπ1之鉻層來形成。 之後’以第二微影製程圖案化第二金屬薄層，以形成 源極電極5與汲極電極6。如此，形成了如第1(c)圖所示之 、、、。構。源極電極5分佈至源極配線與閘極配線交叉之區域 而形成。源極電極6分佈至反射區而形成。接著，進行歐 姆，觸層4之蝕刻。此製程移除TFT區之歐姆接觸層4的中 央部分，暴露出半導體層3。歐姆接觸層4之蝕刻係利用眾 所熟知之氣體組成（例如，SF6與〇2之混合氣體或與％之 混合氣體）之乾餘刻來進行。 接著以電漿c v D形成第二絕緣層7，之後進行旋轉塗 Ϊ、刮刀塗佈、轉印等方法形成有機層8。於較佳實施例 =二弟，絕緣層7係以厚度1〇〇nmaN層所形成。有機層8 ”、、♦所熟知之感光性有機層，例如為Jsr製之pc3 3 5或 一之後，以第四微影製程進行圖案化，形成如第丨（㈨圖 所不之有機層8。呈濟从％ 、仓y— 士 山a功士 一版地況進仃有機層8之圖案化，暴露 出於後續將以第五微影赞鞋哈 心衣柱除去弟一與第二絕緣層2與7的 部分之第一與第二絕緣^ 士』k p n 巴、冬層Z與7。而且，於反射區形成移除 有機層8之部分與沒有務哈夕立 、又韦私除之部分，而形成凹凸形狀。 斤t盘ΐ第五微影製程進行有機層之圖案化。此時， :二二絕緣層2與7被去除之部分的有機層。而 且，不移除凹凸狀部分之右嬙@ / 刀之有妆層，如此可適度緩和一層的 凹凸，而獲得良好之散射特柯 拉# ° ^ , , ^ W Λ ^ -政射特11。接者，進行喇叭口蝕刻， 形成如弟1(e)圖所示之纟士播 女 ^、、、ΰ構。亦即，為了於閘極端子區中

1243270 五、發明說明（π) 形成閘極配線與驅動信號源電性相接之接觸 =與山第二絕緣層J兩者去除，暴露出第-金屬=卜、巴 方、"、5编子區去除第二絕緣層7，暴露出第二、曰 讓區與Λ射區間去除第二絕緣層，暴露出汲：ί:6。 此夕灰透光區去除第一絕緣層與第二絕緣層，Α露出第 -絕緣性基板。若透光區之有機層沒有去除的話：= ϊϊίϊίίί製Ϊ進行圖案化之後，增加-道眾所熟知 之先子~白處理’亦即，利用紫外光照射 機層之透光度的處理。 次幻生有 接著，以濺鍍等方法形成導電性薄層9。導電性 Τ利?透明導電層之IT0、Sn〇2等，而由化學安定性來看曰， 較佳疋使用I T0。於此較佳實施例中，導電性薄層9係由厚 度為8 0nm之ΙΤ0所形成。此外，IT〇可為結晶化IT〇或非晶子 質ΙΤ0，若採用非晶質ΙΤ〇時，則必須於第三金屬薄層形曰曰成 前，進行加熱至結晶化溫度18〇 r以上，使其結晶化9。於 此較佳實施例中係將其加熱至2 〇 〇 〇c以上。 、 之後，以第六微影製程圖案化導電性薄層9，形成如 第1 ( f )圖所不之晝素電極等的形狀。導電性薄芦9 可依據所使用之材料，以眾所熟知之濕蝕刻（‘例^如，電 性薄層9若由結晶化I T0形成時，可利用鹽酸與硝酸八 水溶液）來進行。若導電性薄層9為IT〇時，可 ^ " 熟知之氣體組成（例如HI、HBr)之乾蝕刻來水 外，此步驟雖只揭露形成晝素電極， 進:丁 ？。此 端子區之導電性薄層9所形成的電極，苴v成/、他以傳輸 /、利用含有導電性

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第〗5頁 1243270 五、發明說明（12) 粒子之樹脂，使相對 接。若採用非晶質ΙΤ〇時，土反與打丁陣列基板間作電性連 相同，故於上述加熱前，凹進仃^上述加熱後與結晶化丨Τ0 進行圖案化步驟。 來所熱知之草酸的混合水溶液 然後，以濺鏢等方一 金屬薄層10、11例如為以2成第三金屬薄層10、11 。第三 述中添加微量之其他物質的合金直一鈦、鋁、銅與於上 1 OOnm至5 0 0nm之薄膜。、，、之一，形成厚度為 觸窗區等落差處發生被切斷的^題可？屬薄層n於接 問題的話，亦可不形成金屬薄層10。被切斷之 驟，降低花費成本。於卜 此¥ ’可減少製程步 !之路層後’形成厚=厚度為 形成厚度為1⑽⑽之鉻層。由於之+銘銅合金層，接著再 話，於後續微影製程進行顯影時，？出=金層的 效果之金屬還有鉬、妲、與鎢；^成、°層。另外，具有同樣 然後，以第七微影萝葙7斟μ 一 反射電極形狀的圖荦化、弟二金屬薄層1 〇、11進行 成反射電極。此時，若本队& τ玄k取上層之鉻層，以形 該處之高度差而導致=除透光區之有機層時，可能會因 質降低。為了防止上ί:;;;::異！現象，而造成顯示品 高度差處，如第1 ( g ) Η 、Χ 取好以反射電極覆蓋該 由高度差所造根據種種_^^^ 為6_。因此，可得知反圍，最小為2㈣最大 欠射電極重®之長度必須至少為2 2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第16頁 1243270 五、發明說明（13) // m，而即使於透光之開口率為可容許之最低下限時，僅 需要6 // m即可◦故較佳設定於2 // m至6 // m範圍中。此夕卜， 若由最上層起依序以鉻、铭（金屬層11)、絡（金屬層10)層 積形成時，可同時蝕刻最上層的鉻與第3層的鉻（金屬層 1 0 )。此時，可依序進行光阻之圖案化步驟、鉻之蝕刻步 驟、鋁之蝕刻步驟、鉻之蝕刻步驟、光阻之剝除步驟、及 鉻之蝕刻步驟，以形成反射板；亦可依序進行光阻之圖案 化步驟、鉻之蝕刻步驟、鋁之蝕刻步驟、光阻之剝除步 驟、及絡之钱刻步驟，以形成反射板。 另外，若金屬層10即為最上層之金屬薄層時，可以同 一蝕刻步驟去除金屬層1 0與最上層之金屬。反射電極係利 用於鉻金屬薄層10上方層積鋁銅合金之金屬薄層11所構 成。雖然最上層之絡係用來防止I T 0 9之侵钱而形成，但為 了提高反射率，於此步驟中需將其去除。第三金屬薄層之 蝕刻可利用眾所熟知之蝕刻劑以濕蝕刻來進行。最後，形 成如第1 ( g)圖所示之結構。根據上述，本發明實施例之液 晶顯示裝置具有反射電極1 0、11與導電性薄層9間不需形 成絕緣層之優點。 利用上述之步驟所形成之TFT陣列基板係以七道微影 製程所製作，可提高效能。 又本發明之實施例1中係形成第三金屬薄層1 〇、11兩 層，但並不只限於此，亦可僅形成一層之第三金屬層Π， 如第7圖所示。 以下之發明實施例2、3、4中，以只形成一層之第三

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第17頁 1243270 五、發明說明（14) 金屬層11為例來作說明。 另外，於金屬薄層1 0或1 1之微影製程中，因利用具有 抑制侵蝕效果之三菱化學製之ELM-DSA等的I T0的顯影液 故最上層之金屬並不需包含銦、组、鎢中任一種金屬。 列實施例中以鉻形成最上層為例來作說明。 下 發明之實施例2 弟2圖繪不依據本發明之貫施例2之半透型液晶顯-、壯 置的製造流程圖。此製程係以六道微影步驟來製造半i1 TFT陣列。 、、型 首先’清洗作為絕緣性基板之具有〇. 7賴厚度的破璃 基板，使其表面乾淨。關於絕緣性基板，由於與上述發明 實施例1所述之基板相同，故在此省略其說明。 又 接著，利用濺鍍等方法形成第一金屬層丨。第一金屬 層1例如為以鉻、鉬、钽、鈦、鋁、銅或於上述中添加 量之其他物質的合金等任一材質，形成厚度為10011111至Λ 5 0 0 nm的薄膜。在此較佳實施例中，例如以鉻形 2 0 0nm之薄膜。關於第一金屬層1，由於與上 又施例 i所述之金屬層相同，故在此不再贅述。 ^月貝她例 然後’以弟-微影製程’對第一金屬層！定義出間極 電極與閘極配線、儲存電容電極與儲存電容配線。如此， 形成了如第2(a)圖所示之結構。關於此結構之 ， 因與上述發明實施例1所述之方法相同，故在此^再贅 述。

1243270 五、發明說明（15) 層4、第一金屬薄層◦於較佳實施例中，作為閘極絕緣層 之第一絕緣層2例如為3 0 0nm之SiN與ΙΟΟηπι之SiN的層積 層。半導體層3例如為1 5 0 n m之i - a - S i層。歐姆接觸層4例 如為30nm之η-a-Si層。第二金屬層例如為200nm之路層。 上述SiN層、a-Si層、n-a-Si層均以電漿CVD裝置來形成， 於歐姆層形成時，摻雜PH3以形成n —a —Si層。關於鉻層之 形成’例如利用磁控Dc型濺鍍裝置來進行。 接者 以弟一微影製程形成光阻圖案，用以形成源極 配線、源極端子區金屬接點、汲極電極、半導體層3等。 第二微影製程係利用濃淡特性（hal f — t〇ne)曝光方法進 行。 關於濃淡特性（ha 1 f-tone)曝光方法，在此利用第5圖 與第6圖來作說明。濃淡特性（ha 1 f -1 οne )曝光法例如利^ 如第5圖所示之光罩。因光罩上之曝光圖案的空間頻率比 曝光機之圖案解析度（例如為1. 6 # m)還高，光阻上無法解 析光罩之圖案，故此光罩可於此狀態下用來調整曝光強 ，。透過此光罩進行光的照射，藉由控制此照射光之光 ϊ，可對光阻的剩餘厚度作控制。亦即，如第6圖所示， 於光阻可以顯影去除之光量的範圍内調整光量，藉此來 變光阻的剩餘厚度。具體地說，當光量大之區域，其殘留 較少的，阻；當光量小之區域，則殘留較多的光阻。 此貫施例係利用酚醛樹脂系之正型光阻，以旋塗機進 行厚度約1. 5 am的塗佈。光阻塗佈後，以12〇。〇進行約 秒的預烤’之後，光阻圖案為一般之Cr光罩圖案，且利用

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第19頁 1243270 五、發明說明（16) 光阻圖木具有線/間距=1 · 5 v m / 1 · 5 // m之C r條紋狀的濃淡 特性（hal f - tone)光罩圖案，進行1 〇〇〇msec的曝光。曝光 機為一般之步進式或投影式曝光機，光源則使用高壓水銀 燈之g線、h線。此時，由於條紋圖案為比曝光裝置之解析 度底限更小之圖案’因此光阻不會曝光成條紋狀，而會平 均地、且比其他之曝光部分具有較少的曝光量。 接著’以有機鹼性的顯影液進行顯影後，以丨〇 〇 〇c至 1 2 0 C之溫度，進行1 8 〇秒之曝光後烘烤，隨著光阻内之溶 劑的揮發，提高了光阻與Cr間的附著力。其後，以1 20 〇C 至1 3 0 C之溫度進行烘烤，使光阻與Cr間的附著力更為提 南 此日守’右供烤、溫度太南時’因會使光阻之底面會變 鬆’必須加以注意。然後，以（NHj2[Ce(N〇3)6]+HN〇3 + H2〇 溶液’進行Cr層的蝕刻。之後，利用HC1+SF6氣體進行歐姆 接觸層4與半導體層3之钱刻。然後，以氧電漿灰化光阻， 暴露出光阻圖案區之Cr層。灰化步驟係以4〇pa之壓力進行 約6 0秒。此外，當進行灰化時，r丨E模式比pE模式更容易 控制光阻開口的大小。如此，形成了如第2 (b)圖所示之結 構。 其後’以1 3 0 C至1 4 0 C之溫度進行烘烤後，以 (N H4 ) 2 [ C e ( N 03 )6 ] + Η N 03 + H2 0 溶液，進行 c r 層的# 刻。然後 去除歐姆接觸層。 接著，以電漿CVD形成第二絕緣層7。 然後，以第三微影製程進行有機層8之圖案化，形成 如第2 ( c)圖所示之形狀。具體地說，進行有機層8之圖案

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第 20 頁 1243270 五、發明說明（17) 化，暴露出於後續將以第四微影製程除去第 層2與7的部分之第一與弟二絕緣層2與7。而 人第一絕緣 凹 形成移除有機層8之部分與沒有移除之部分，且 於反射區 凸形狀。 刀，因而形成 其後’以苐四微影製程進行有機層之圖安 移除第一與第二絕緣層2與7被除去之部分^术化。 凹凸，而獲得良好之散射特性。接著，進行二緩和 ν 形成如第2 ( d)圖所示之結構。亦即，為了於却°八D钱刻， 形成閘極配線與驅動信號源電性相接之接觸^核端子區中 緣層2與第二絕緣層7兩者去除，暴露出第—:。將第一絕 於源極端子區去除第二絕緣層7，暴露出第二心屬屬薄層1。 於TFT區與反射區間去除第二絕緣層’暴露出：極；：。 此外，於透光區去除第一絕緣層與第二絕緣層，吴露6塞 一絕緣性基板。 *路出弟 層的 且，不移除凹凸狀部分之有機層，如此可a有機層 π ^ ..... 」適度、缓 接著，以濺鍍等方法形成導電性薄層9。於此較佳實 施例中，導電性薄層9係由厚度為8 〇nm之丨τ〇所形成。此 外，ΙΤ0可為結晶化ΙΤ0或非晶質ΙΤ〇，若採用非晶質丨丁〇 則必須於第二金屬薄層形成前，進行加熱至結晶化溫 度1 8 0 C以上’使其結晶化。於此較佳實施例中係將其加 熱至2 0 0 °C以上。 之後’以第五微影製程圖案化導電性薄層9，形成如 第2 ( e)圖所不之畫素電極等的形狀。導電性薄層9之蝕刻 可依據所使用之材料，以眾所熟知之濕蝕刻（例如，導電

1243270 五、發明說明（18) 性薄層9若由結晶化I τ〇形成 水溶液)來進行導電性成；yjf;严酸與确酸之混合 熟知之氣體組成（例如HI、HfB層9為^0時，可使用以眾所 外，.此步驟雖只揭露形成查n乾餘刻來進行钱刻。此 端子區之導電性薄層9所开；'Λ 亦形成其他以傳輸 私；夕抖s匕 杜4 斤^成的電極，其利用含有導電性 粒子之树月日，使相對侧之美 接。若採用非晶質m時基因板隹與τ⑽ 間作電性 相同，故於上述加敛前二上：加熱後與結晶化1το 進行圖案化步驟。〜所熟知之草酸的混合水溶液 芦1 〇接U t鍍寻方法形成第三金屬薄11。第三金屬薄 :如為以絡、•、组、鈦、紹、銅與於上述中添 二!之其他物質的合金等其中之-，形成厚度為ίο- 至5 0 0 n m之薄膜。於輕伟告厂士么/ 广 罕乂1土貝加例中係形成厚度為3 0 Onm之鋁 銅合金層，接著再形成厚度為1〇〇nm之鉻層。由於若暴 出鋁銅合金層時，於後續微影製程進行顯影時，合造成 IT09之侵蝕’故為了防止此現象而於 ： 另外，具有同樣效果之金屬還_、组、與1成4口層 錢，以第六微影製程，對第三金屬薄層 的鉻，進行反射電極形狀之圖案化，並飿刻去除最：層J 鉻層，以形成反射電極。若金屬層丨丨為鉻層時，可與^ I::】同:寺Ϊ除。雖然最上層之絡係用以防止1 T09:侵 触而开J成，但為了接古G 6丄、古， ^.Λ . , _ 1又 第三金屬薄層之飯刻=利用二所$ ^飾二需將其去除° 進行。最後，形成如第2 = = 刻劑以濕㈣來 弟Af)圖所不之、、、口構。根據上述，本

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptcl 第22頁 1243270 五、發明說明（19) 發明實施例之液晶顯示裝置具有反射電極1 1與導電性薄層 9間不需形成絕緣層之優點。 利用上述之步驟所形成之汀丁陣列基板係以六道微影 製程所製作’可提高效能。 發明之實施例3 弟3圖a不依據本發明之實施例3之半透型液晶顯示裝 置的製造流程圖。此絮葙仫丄、、， L ^ , 衣私係以六迢微影步驟來製造丰透型 TFT陣列。 首先，清洗作為絕緣性其 基板，使其表面乾淨。關於^ =有0.7mm厚度的玻璃 實施例1所述之基板相同，故4 '基板，由於與上述發明 接著，利用濺鍍等方法步在此省略其說明。 層1例如為以鉻、鉬、鈕、敛）、成第一金屬層1。第一金屬 量之其他物質的合金等任一材⑻銘、銅或於上述中添加微 5 0 0 nm的薄膜。在此較佳實施貝’形成厚度為1〇〇nm至 2 0 0 rnn之薄膜。關於第—金屬展中，例如以鉻形成厚度為 1所述之金屬層㈣，故在心’由於與上述發明實施例 然後，以第一微影製程，、丹，述。 電極與閘極配線、儲存電ΐ電2一金屬層1定義出閘極 形成了如第3(a)圖所示之結極與儲存電容配線。如此， 因與上述發明實施例1所述之大\關於此結構之製造方法， 述。 法相同，故在此不再贅 之後，以電漿CVD法，依 、 層3、歐姆接觸層4。其後，々形成第一絕緣層2、半導體

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 仃蝕刻等步驟，形成如第 1243270 五、發明說明（20) 3 (b)圖所示之形狀。關於此製造方法，因與上述發明實施 例1所述之方法相同，故在此不再加以敘述。 然後，以濺鍍等方法形成第二金屬薄層。第二金屬層 1例如使用鉻。於較佳實施例中，例如形成厚度為2〇〇nm ^ 鉻層。 其後，以第三微影製程圖案化第二金屬薄層，以形成 源極電極5與汲極電極6。如此，形成了如第3(〇圖所示之 結構。源極電極5分佈至源極配線與閘極配線交叉之區域 而形成。源極電極6分佈至反射區而形成。接著，進行歐 姆接觸層4之/虫刻。此製程移除TFT區之歐姆接觸層4的中 央部分，暴路出半導體層3。歐姆接觸層4之蝕刻為利用眾 所熟知之氣體組成（例如，SFe與〇2之混合氣體或CF4與％之 混合氣體）所進行之乾蝕刻。 接著、，以電漿CVD形成第二絕緣層7，並進行旋轉塗 佈刮刀k佈轉印等方法形成有機層8。於此較佳實施 例中，第二;絕緣層7係以厚度lOOnm之SiN層所形成。有機 層8為眾所热知之感光性有機層，例如為JSR製之pc3 3 5或 PC405 。 之後’ Γ f四微影製程進行圖案化，形成如第3 (d)圖 所示。第四，^製程係利用濃淡特性（half_t〇ne)曝光方 法進行。關於滚淡特性（haH—tone)曝光方法，與本發明 實施例2所述之方法相同。利用濃淡特性（haH_tone)曝光 與後續之#刻’於閘極端子區中，移除電性連接之閘極配 線與驅動信號源之接觸窗部分的有機層，以後續之蝕刻步

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第24頁 1243270 五、發明說明（21) 驟去除第一絕緣層2與第二絕緣層7兩者，暴露出第一金屬 ，層1。於源極端子區去除第二絕緣層7，暴露出第二金屬 溥層。於TFT區與反射區間去除第二絕緣層，暴露出汲極 電極6。此外，於透光區去除第_絕緣層與第二絕緣層兩 者，暴4出第一絕緣性基板。為了於凹凸部分之凹處殘留 有機層，在此不去除第二絕緣層，形成了凹凸狀之有機 層。 接著，以濺鍍等方法形成導電性薄層9。導電性薄層9 可利用一般於透光型液晶顯示裝置中所使用之透明導電層 ΙΤ0、Sn〇2等，而由化學安定性來看，較佳是使用ΙΤ[^於 此較佳貫施例中，導電性薄層9係由厚度為8 〇nm之丨τ〇所形 成。此外，I Τ0可為結晶化I Τ0或非晶質丨τ〇 ,若採用非晶 質ΙΤ0時，則必須於第三金屬薄層形成前，進行加熱至結 晶化溫度180 〇c以上，使其結晶化。於較佳實施例中係將 其加熱至2 0 0 °C以上。 #之後，以第五微影製程圖案化導電性薄層9，形成如 弟3(e)圖所示之晝素電極等的形狀。導電性薄層9之 可«所使用之材料，以眾所熟知之濕#刻（例如 性溥層9係由結晶化ΙΤ0形成時，可利用鹽酸與硝酸所混合 而成之水溶液）來進行。若導電性薄層9為丨τ〇時，可γ 用以取所熟知之氣體組成（例如HI、HBr)之乾蝕刻來= 蝕刻。此外’此步驟雖只揭露形成畫素電極，但進 他以傳輸端子區之導電性薄層9所形成的電極 用成含、 有導電性粒子之樹脂，使相對侧之基板與TFT陣列基^

2iS5-5494-PF(Nl)；Ahddub.ptd 第25頁 1243270

作電性連接。若採用非s暂τ τ 士 結晶化ιτο相同，故於Λ : Γ因進行上述加熱後與 、、θ人k〜、广、往/ 、上处加…、月11 ，以眾所熟知之草酸的 此3水洛液進行圖案化步驟。 ^ Γ、乂後乂 4鍍等方法形成第三金屬薄厣1 1。第二全屬 薄層例如為以ί各、鉬、相* # f潯層U $ -至屬 -.^ ^ 、’ 1一、鈦、鋁、銅與於上述中添加微 八—貝的合金等其中之一 ’形成厚度為l〇〇nm至 5 〇nm之溥膜。於此較佳實施例中係於形成厚度為1〇〇隨之 釔層之後，形成厚度為3〇〇nm之鋁銅合金層，接著再形成 厚度為lOOrim之鉻層。由於若暴露出鋁銅合金層的話，於 後續U影製私進行顯影時，會造成I τ 〇 9的侵姓，故為了防 止此現象而於最上層再形成鉻層。另外，具有同樣效果之 金屬還有鉬、鉅、與鶴。 然後’以第六微影製程，對第三金屬薄層1 1與最上層 之鉻層進行反射電極形狀之圖案化，以形成反射電極。若 金屬層11為鉻層時，可與最上層之鉻層同時去除。第三金 屬薄層11之蝕刻可利用眾所熟知之蝕刻劑以濕蝕刻來進 行。最後，形成如第3 (f)圖所示之結構。根據上述，本發 明貫施例之液晶顯示裝置具有反射電極11與導電性薄層9 間不需形成絕緣層之優點。 利用上述之步驟所形成之TFT陣列基板係以六道微影 製程所製作，可提高效能。 ~ 發明之實施例4 第4圖繪示依據本發明之實施例4之半透型液晶顯示裝 置的製造流程圖。此製程係以五道微影步驟來製造半透型

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2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第27頁 1243270 五、發明說明（24) 接著’以第二微影製程形成光阻圖案，用以形成源極 配線、源極端子區金屬接點、汲極電極、半導體層3等/'◦ 第二微影製程係利用濃淡特性（ha 1卜tone)曝光方法進 打。、關於激淡特性（hal f — t〇ne)曝光方法，與發明實施例2 所述之方法相同。因此步驟與發明實施例2所述之方法相 同，故在此不再贅述。在此步驟形成如第4 ( b)圖所示之妙 構。 、’、口 以 其後，以13(TC至140它之溫度進行烘烤後. (N扎）2 [ ^ (N 〇3 )6 ] + Η N 〇3 + H2 0溶液，進行c r層的蝕刻 二，著，以電漿CVD形成第二絕緣層了與有機層8。於 車乂 ^貝轭例四中’第二絕緣層7為厚度為lOOnm之SiN層。而 有機層8為眾所熟知之感光性有機 PC3 3 5或PC4 0 5等所形成。 衣之 然後’以第二例·旦7制^ 所示之形狀。第：匕：'進行圖案化’形成如第3⑷圖 曝光方法進行。：濃淡特性(half-tone) 衣私方法與發明貫施例2所述之方法相 同，故在此不再加以說明。 接著’以濺鍍等方法形成導電性 可利用一般形成透光刚、、存曰航-& 守电j /寻層g TTn Q n a 九1 /夜日日顯不裝置所使用之透明導電； IT〇、Sn〇2等，而由化學伞6 电冷 此較佳實施例中，導電十ΠΓ〇 是使用m。於 成。 、笔生，寻層9係由厚度為80nm之ΙΤ0所形 之後’以第四微影製 第4(d)圖所示之畫素電極 程圖案化導電性薄層9，形成如 等的形狀。此步驟因與發明實施

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第28頁 1243270 五、發明說明（25) 例3所述之方法相同，故在此不再加多作說明。 其後，以藏鑛等方法形成第三金屬薄層11。此步驟因 與發明實施例3所述之方法相同，故在此省略其說明。之 後，以第五微影製程，對第三金屬薄層1 1進行反射電極形 狀之圖案化，以形成反射電極。最後，形成如第4 ( e)圖所 示之結構。根據上述，本發明實施例之液晶顯示裝置具有 反射電極1 1與導電性薄層9間不需形成絕緣層之優點。 利用上述之步驟所形成之TFT陣列基板係以五道微影 製程所製作，可提高效能。 發明之實施例5 第8圖繪示依據本發明之實施例5之半透型液晶顯示裝 置的結構剖面圖。此結構可利用實施例1至4中任一方法來 製造，在此，本實施例以實施例1所示之製造流程所製造 之結構為例來作說明。 根據本發明實施例之液晶顯示裝置，至少去除部分於 第一或第二金屬薄層與透明電極（導電性薄層9)之連接部 分，亦即形成於第一或第二絕緣層中之接觸窗部分的透明 電極，並以第三金屬薄層1 0或1 1覆蓋此部份。如此，第三 金屬薄層10、11可同時連接導電性薄層9與第一或第二金 屬薄層兩者。 上述之結構具有下列之效果。一般藉由接觸窗之透明 電極與金屬薄層間的連接阻抗，會比藉由接觸窗之金屬薄 層與金屬薄層間的連接阻抗還高。因此，上述之結構可降 低透明電極與第一或第二金屬薄層間的連接阻抗。

2l85-5494-PF(Nl);Ahddab.ptd 第29頁 1243270 五、發明說明（26) 根據上述之結構，可降低TFT陣列基板中各配線與透 明電極間之連接阻抗，且可抑制因連接阻抗的增加所造成 之顯示性能不佳之情形，進而提高效能。 發明之實施例6 第9圖繪示依據本發明之實施例6之半透型液晶顯示裝 置的結構剖面圖◦此結構可利用實施例1至4中任一方法來 製造，在此，本實施例6以實施例1所示之製造流程所製造 之結構為例來作說明。 根據本發明實施例之液晶顯示裝置，第三金屬薄層 10、11包圍晝素區中有機層上方之透明電極（導電性薄層 9) ° 上述之結構具有下列之效果。一般形成於有機層上之 透明電極（導電性薄層9 )、與該透明電極上不形成絕緣層 而形成金屬薄層間之附著力，比直接形成於有機層上之金 屬薄層間之附著力低，如此，於後續之製程中，有機層上 之透明電極與形成於該透明電極上之金屬薄層會產生剝離 的問題。針對此缺點，本實施例之結構可顯著改善金屬薄 層產生剝離的問題。例如，較佳為透明電極被覆蓋至金屬 薄層内側1 // m處之結構。此外，因絕緣基板上之透明電極 與金屬薄層間的附著力良好，故於透光區之開口處不會產 生透明電極與金屬薄層剝離的問題。 根據上述之結構，可抑制TFT陣列基板之透明電極與 第三金屬薄層的剝離情形，進而提高效能。

2i85-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第30頁 1243270 五、發明說明（27) 發明效果： 本發明可提供一種以簡單之製造步驟，形成具有高效 能之液晶顯示裝置及其製造方法。 1 1¾ 2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第31頁 1243270 圖式簡單說明 第1圖（a)至第1圖（g)係繪示依據本發明之實施例1之 液晶顯示裝置之製造流程圖。 第2圖（a )至第2圖（f )係繪示依據本發明之實施例2之 液晶顯示裝置之製造流程圖。 第3圖（a)至第3圖（f )係繪示依據本發明之實施例3之 液晶顯不裝置之製造流程圖。 第4圖（a )至第4圖（e )係繪示依據本發明之實施例4之 液晶顯示裝置之製造流程圖。 第5圖係繪示對有機層進行塗佈、曝光與顯影以形成 凹凸部分時之原理圖。 第6圖係繪示本發明中所利用之濃淡特性（h a 1 f - t ο n e ) 罩幕之結構圖。 第7圖（a)至第7圖（g)係繪示依據另一實施例之液晶顯 示裝置之製造流程圖。 第8圖係繪示依據本發明之實施例5之液晶顯示裝置的 結構剖面圖。 第9圖係繪示依據本發明之實施例6之液晶顯示裝置的 結構剖面圖。 符號說明： 1〜第一金屬薄層 2〜第一絕緣層 3〜半導體層 4〜歐姆接觸層 5〜源極電極 6〜汲極電極 7〜第二絕緣層 8〜有機層

2185-5494-PF(Nl);Ahddub.ptd 第32頁 1243270

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Claims (1)

1. I · I ·

   4|4| ^ , MM 92103788 >月 I 日 條 π： 六、+請#利範圍 1· 種液晶顯示裝置，於夾有液晶層、且相對配置之 1對基板中之一基板上，具有由每一畫素中之反射外來光 線之反射電極、與使背光源的光通過之透明電極所構成之 晝素電極， 其特徵在於： 構成上述畫素電極之上述反射電極與上述透明電極間 不設置絕緣層。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中 上述反射電極形成於最上層。 3·如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中 上述反射電極係由在圖案形成前形成覆蓋上述反射電極之 導電性材料，於圖案形成後去除上述導電性材料所形成。 4·如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中 上述反射電極係以包含鋁之材料所形成，上述導電性材料 係以包含鉻、鉬、鈕、鎢中之任一種的材料所形成。、 5·如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裳置，其 於上述透明電極與第一金屬薄層間之連接部分、 ，、 明電極與第二金屬薄層間之連接部分，去除—部分I 透明電極’並以反射電極覆蓋上述部分，而使上述雷 極與上述第一金屬薄層或上述第二金屬薄層連接。 、查6·如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其 於晝素區中，上述反射電極包圍上述透明電極' ^ 7·如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裂置，直 於晝素區中，上述反射電極覆蓋存在於上述透^電極之高 第34頁 2185-5494-PFl(Nl).ptc 度差部分。 8·如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置，其中 於畫素區中，上述反射電極覆蓋上述高度差部分約2至6# 9曰如中請專利範圍第1、2、3、4、5、6、7或8項所述 之液晶顯示裝置，其中於晝素區中，TFT區之半導體層以 連續之形狀殘留至源極配線之底部。 1 〇. —種液晶顯示裝置之製造方法，於夾有液晶層、 且相對配置之1對基板中之一基板上，具有由每一畫素中 之反射外來光線之反射電極、與使背光源的光通過之透明 電極所構成之晝素電極， 其特徵在於包括： 形成透明電極之步驟；及 於上述透明電極上形成反射電極，而不形成絕緣層之 11. 造方法， 如申請專利範圍第1 〇項所述之液

   I晶顯示裝置之製 更包括： 極之導電性材料之 之步驟。 項所述之液晶顯示裝置之製 卜、以包含鋁之材料所形成，上 3、纽、鎢中之任一種之材料 1243270 +案號921f)37SR 年 月 、由 i去士 -— 曱％專利範圍 袭置1 3.如申請專利範圍第1 0、11或1 2項所述之液晶顯示 ^ 之製造方法，於夾有液晶層、且相對配置之1對基板 電極—基板上’具有由每一畫素中之反射外來光線之反射 極1^ 、與使背光源的光通過之透明電極所構成之晝素電 六 曰 修正 上述製造方法更包括 步 於絕緣性基板上形成第一金屬薄層，並進行圖案化之 形成第一絕緣層、半導體層、歐姆接觸層、與第二金 萄涛層之步驟；

   驟· 2用濃淡特性（half-tone)曝光形成光阻圖案之步 第一上述進行圖案化，蝕刻上述半導體層、歐姆接觸層與 弟二金屬薄層之步驟。 穿1 4.如申請專利範圍第1 〇、丨丨或丨2項所述之液晶顯示 ^置之製造方法，其中於上述進行圖案化，蝕刻上述半導 一層、歐姆接觸層與第二金屬薄層之步驟後，更包括： 形成第二絕緣層之步驟； 利用濃淡特性（ha If-tone)曝光形成凹凸圖案之步 驟；及

   上述進行圖案化，蝕刻上述第一絕緣層與第二絕緣層 之步驟。 1 5.如申請專利範圍第丨〇、η或丨2項所述之液晶顯示 裝置之製造方法，其中於夾有液晶層、且相對配置之1對 基板中之一基板上，具有由每一晝素中之反射外來光線之

   2185-5494-PFl(Nl).ptc 第36頁 η ^

   、電極、與使背光源的光通過之透明電極 電極，卜、+、制 Τ稱成之書专 仏上迷製造方法更包括： —京 1243270 ~—El_92103788 六、申請專利範園 驟； 之步 於絕緣基板上形成第一金屬薄層，並進行圖案化 形成第一絕緣層、半導體層、歐姆接觸層、盥 屬薄層之步驟； 一第二金 矛丨用複淡特性（half-tone)曝光形成光阻圖奉夕本 驟； η禾 < 步 述進行圖案化，蝕刻半導體層、歐姆接觸層鱼第 —金屬薄1之步驟後，形成第二絕緣層之步驟；，、弟 利用濃淡特性（ha 1 f-tone)曝光形成凹凸圖幸 驟；及 口未又步 之步ί述進行圖案化，蝕刻上述第一絕緣層與第二絕緣層 之制1如申請專利範圍第1 1或12項所述之液晶顯示裝置 括衣k方法，其中上述形成透明電極與反射電極之步驟包 形成非晶質I τ 0之步驟； 圖案化非晶質IT 0之步驟；

   使非晶質ΙΤ0轉變為結晶化IT〇之步驟；及 形成反射電極之步驟。 、& 17·如申請專利範圍第1 6項所述之液晶顯示裝置之製 造方法’其中上述使非晶質ΙΤ〇轉變為結晶化ΙΤ〇之步驟係 以2 〇 〇 C以上之溫度加熱，進行I τ〇之結晶化。