[发明专利]显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及有源矩阵型等的显示装置，尤其涉及具有作为开关元 件使用的薄膜晶体管(以下称TFT)的薄膜晶体管阵列衬底(以下称 TFT阵列衬底)及其制造方法。

背景技术

使用了液晶、电致发光等的显示用电气光学元件，作为取代CRT 的平板显示器的一种，在以低耗电和薄型为特征的制品中的应用日益 广泛。

例如，液晶显示装置通常具有：在TFT阵列衬底与具有滤色片 的对置衬底之间夹有液晶层的液晶屏、以及在液晶屏上设置的偏振片， 且在一个衬底的外侧还具有背光单元和光源。从光源发出的光经背光 单元照射并通过偏振片和液晶屏，由此能够得到彩色显示的图像。另 外，电致发光显示装置，在TFT阵列衬底上具有利用了电致发光的发 光膜和对置电极，通过在发光膜上流过电流而能够获得显示光。

在TFT阵列衬底上，TFT和象素电极配置成矩阵状。TFT的漏 电极和象素电极被层间绝缘膜隔开，通过在层间绝缘膜上形成的接触 孔相互接合起来。

通常，作为象素电极的材料使用氧化铟或氧化锌等的透明导电材 料。此时，如果作为漏电极的材料使用铝或铝合金，则在与上述透明 导电材料的接合部处产生氧化层，增大接合部处的接触电阻。因此， 作为漏电极的材料，大多使用铬、钛之类的具有还原能力的高熔点金 属。

使用了液晶、电致发光等的显示装置，随着与其它显示装置置换， 扩大其使用范围，要求实现画面的大型化、高精细化和高亮度化。为 了在大面积画面中也能维持良好的画质，需要抑制与画面大型化相伴 随的布线长度增加导致的布线电阻增大，但是如果为了减小布线电阻 而增大布线宽度，则光的透射区域(即开口率)减小，引起亮度下降， 所以需要用铝或铝合金之类的电阻低的布线材料。

在漏电极(即布线)中使用铝或铝合金时，与象素电极(即透明 电极)的接合部处的接触电阻增大，为了解决该问题，提出了在漏电 极的表面上形成铝以外的导电层的方法(例如，参照专利文献1)。 但是，该方法中，为了形成该导电层需要新追加膜形成或构图工序， 存在成本增加的问题。

作为上述方法以外的其它方法，提出了在层间绝缘膜上形成了接 触孔时，用湿法蚀刻来蚀刻除去从接触孔露出的漏电极的最上层的铝 或铝合金的方法(例如，参照专利文献2)。但是，如果这样地使用 湿法蚀刻等的各向同性蚀刻法，则会进行侧蚀刻，由此接触孔的内侧 壁成为不与漏电极接触的悬浮形状(即檐结构)，象素电极与漏电极 不能充分地接合，有时会引起导通不良。

另外，在上述的其它方法中也是，为了形成该导电层，除了铝合 金之外，需要追加进一步的膜形成或构图工序，存在成本增加的问题。

另外，在漏电极(布线)上形成了接触孔时，由于除去从接触孔 露出的漏电极的最上层的铝或铝合金(以下把该方法称为除去铝的接 触结构)，所以与其相应地布线的电阻会增大，导致动作速度迟延和 可靠性变差。为了避免这一点，与阵列周边和外部电路的输入输出端 子、与后附的LSI芯片的布线图案受到制约(例如，参照专利文献3 所示的电路图)。

另外，作为另一其它方法，提出了通过在由铝或铝合金构成的漏 电极(布线)的整个表层中含有杂质，抑制在与象素电极(透明电极) 的接合部处形成氧化层的方法(例如，专利文献4，以下，把该方法 称为表层含有杂质的铝结构)。如果用该方法，不会导致成本增加， 而且也不会引起布线电阻的增大和导通不良。

由于受电耗的制约和为了提高明亮场所中的辨认性，已有作为液 晶显示装置的光源不仅使用背光还使用外光的例子。这种方式是，通 过在TFT的上部形成透光的透明象素电极且形成由铝、银之类的在可 见光波段反射率高的材料构成的反射电极，把从外部入射到液晶屏的 外光反射，作为显示光利用的方式(例如，专利文献5，以下，把该 方式称为半透射式液晶显示装置)。

但是，由于反射电极通常在象素电极的形成工序之前或之后的工 序中形成，所以需要追加反射电极的形成工序，存在成本增加的问题。

于是，如果在上述的表层含有杂质的铝结构中，通过在由铝或铝 合金形成布线时也形成反射电极，而制造上述的半透射式液晶显示装 置，则无须为了形成反射电极追加新的工序。