[发明专利]薄膜晶体管液晶显示器用的信号线装置及其制造的方法

说明书

本发明一般涉及一种薄膜晶体管液晶显示器(下文略作“TFT-LCD”)，更具体地说是涉及一种用于TFT-LCD的信号线装置和制造该装置的一种方法，本发明能够减小信号线电阻并提高产量。

下面将参照几幅附图描述一种常规TFT-LCD和一种制造方法以及由此产生的问题。

首先参考图1，它给出的是在《日本显示器》(89，京都，pp498)(Japan display(89)，Kyoto，pp498)中向Ikeda报告的TFT-LCD的一种信号装置。

如图1所示，TFT-LCD装置由一玻璃衬底1与覆盖于信号线上的绝缘膜5、非晶硅层6、n⁺非晶硅层7和源/漏极8一起构成。该衬底1包括第一金属(钽膜)2、第二金属(铜膜)3及第三金属(钽膜)4，它们叠起来构成信号线，亦即，栅极13a和数据线13b。绝缘膜5、非晶硅层6、n⁺非晶硅层7和源/漏极8按预定顺序在栅极13a上形成。

同时，本发明的领域是信号线。组成信号线的成分中，第一金属膜2起改善对玻璃衬底1的附着性的作用。第二金属膜3(又一成分)使得电阻被减小，例如减小至约3μΩ·cm，而形成第三金属膜4(另一成分)。是为防止易被氧化的第二金属膜的氧化。

现在参照图2，图释的是一种制作TFF-LCD信号线的常规方法。首先，第一金属(钽)膜2通过溅射沉积在玻璃衬底1上，其厚度约为500_，接着按阳预定顺序在第一金属膜2上沉积第二金属(铜)膜3和第三金属(钽)膜4，其厚度分别为2000_和500_，如图2A所示。

其次，在第三金属膜4上沉积一层光致抗蚀剂9，然后将其进行光刻照相以确定信号线的宽度，接着在CF₄/O₂气中对第三金属膜4进行干腐蚀处理以露出第二金属膜3(如图2B所示)。

然后，在醋酸溶液中对暴露出的第二金属膜3进行湿腐蚀处理，并按与在CF₄/O₂气中处理第三金属4相似的方式对第一金属2进行处理。

最后，除去光致抗蚀剂9，并通过等离子体化学气相沉积工艺形成厚度约为5500A的绝缘膜5，以便制成一个TFT-LCD的信号线，如图2D所示。

然而，实施上述常规方法时会出现几个问题。特别地，在对第三金属4进行干腐蚀之后(如图2C示)又对第二金属3进行湿腐蚀时，第二金属3的侧面也会被腐蚀，如图3A示(它被局部放大以便详细说明)，这是由于湿腐蚀在垂直和水平方向显示出大体相同的腐蚀速度的缘故。另外，由于信号线绝缘膜5是在氧化的气氛中由氧化硅构成，所以第二金属3被氧化，以致于第二金属体积膨胀，导致第三金属4弯曲，如图3B示(它是图2C的A部分的另一幅放大的详图)。

变形的结构导致在所制造的薄膜晶体管的栅极和源/漏极间产生漏电流。更糟糕的是，在栅极和源/漏极间会出现短路现象，以致于TFT-LCD的质量变坏。

为了防止栅极和源/漏极间的短路，栅极要经过阳极氧化处理以形成一层阳极氧化膜，或者也可形成一层绝缘膜，这层膜的组成可以包括氧化硅膜和氮化硅膜两种成分。然而，对结构包括第一金属2、第二金属3和第三金属4的三种成分的信号线(如常规结构中所示)进行阳极氧化会伴随上层的第三金属4的阳极氧化。此时，第二金属3的侧面部分没有被氧化。而且它还被置于可能会被用于阳极氧化的溶液侵蚀的危险之下。因此，即使用这种方法也不足以防止栅极和源/漏极间的漏电流在TFT-LCD中出现，也不能提高产量。

为解决上述问题，本发明的发明人认识到需要一种新的TFT-LCD信号线装置以及制造该装置的方法，其中晶体管的栅极和源/漏极间不会发生漏电和短路。

因此，根据本发明一方面，提供一种电阻显著减小的TFT-LCD信号线装置。

根据本发明的再一方面，提供了一种可防止信号延时现象的TFT-LCD信号线装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种可提高产量的TFT-LCD信号线装置的制造方法。

根据本发明，上述目的可通过提供一种TFT-LCD信号线装置的制造方法来实现，这种方法包括这些步骤：在玻璃衬底上按预定顺序形成第一金属和第二金属；确定第二金属的宽度(W₁)，随后对第二金属进行腐蚀处理；在所得的构造上完全沉积上第三金属，并确定信号线的宽度(W₂)，以便同时除去第一金属和所述第三金属的不必要部分。