[发明专利]有源矩阵基板的制造方法

说明书

有源矩阵基板的制造方法包含如下工序：(A)，在基板上形成遮光层及下部导电层；(B)，以覆盖遮光层及下部导电层的方式形成下部绝缘层；(C)，在下部绝缘层上形成氧化物半导体层、栅极绝缘层及栅极电极；(D)，以覆盖栅极电极及氧化物半导体层的方式形成层间绝缘层；(E)，将源极接触孔及漏极接触孔形成于层间绝缘层，并且以使下部导电层的一部分露出的方式将连接部接触孔形成于层间绝缘层及下部绝缘层；以及(F)，在层间绝缘层上形成源极电极、漏极电极及上部电极层。工序(E)包含：工序(e‑1)，在层间绝缘膜上形成光致抗蚀剂膜；及工序(e‑2)，使用多灰度级掩模将光致抗蚀剂膜曝光，之后进行显影，从而形成光致抗蚀剂层。

技术领域

本发明涉及有源矩阵基板的制造方法，特别是涉及具备氧化物半导体TFT的有源矩阵基板的制造方法。

背景技术

当前，已广泛地使用具备按每一像素设置有开关元件的有源矩阵基板的显示装置。具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor：以下称为“TFT”)作为开关元件的有源矩阵基板被称为TFT基板。此外，在本说明书中，有时将作为开关元件设置于有源矩阵基板的各像素的TFT称为“像素TFT”。

近年来，作为TFT的活性层的材料，提出了使用氧化物半导体来代替非晶硅或多晶硅。将具有氧化物半导体膜作为活性层的TFT称为“氧化物半导体TFT”。在专利文献1中，公开了在TFT的活性层中使用了In-Ga-Zn-O系半导体膜的有源矩阵基板。

氧化物半导体具有比非晶硅高的迁移率。因此，氧化物半导体 TFT能够以比非晶硅TFT高的速度动作。另外，氧化物半导体膜通过比多晶硅膜更简便的工艺形成，因此，也能够适用于需要大面积的装置。

TFT的结构大体分为底栅结构和顶栅结构。当前，在氧化物半导体TFT中多采用底栅结构，但也提出了使用顶栅结构(例如专利文献 2)。在顶栅结构中，能够较薄地形成栅极绝缘层，因此能得到高的电流供应性能。此外，在本申请说明书中，有时将底栅结构中的栅极电极称为“下部栅极电极”，将顶栅结构中的栅极电极称为“上部栅极电极”。

在液晶显示装置中，为了液晶面板的窄边框化或驱动器IC的搭载个数的削减等，有时栅极驱动器或SSD(Source Shared driving：源极共享驱动)电路一体地(单片地)形成于有源矩阵基板。单片地形成于有源矩阵基板的栅极驱动器有时也被称为GDM电路。在单片地形成有GDM电路或SSD电路的有源矩阵基板中，TFT需要对大的电容(总线电容)进行充电，因此，可以说优选TFT是顶栅结构。另外，从由于窄边框化而能节省空间这一点来看，也可以说顶栅结构是优选的。

在顶栅结构的TFT中，已知为了防止由于向半导体层照射光而产生漏电流，而在半导体层的沟道区域的下方设置沟道遮光层的构成。另外，最近提出了具备下部栅极电极及上部栅极电极这两者的双栅结构的氧化物半导体TFT。在双栅结构的情况下，下部栅极电极可以作为沟道遮光层发挥功能。

在专利文献3中公开了一种有源矩阵基板，其具备具有上部栅极电极(即顶栅结构或者双栅结构)的氧化物半导体TFT，用于FFS模式的液晶显示装置。在该有源矩阵基板的制造工艺中，进行9次光刻工序。即，使用9张光掩模。在本说明书中将这样需要9张光掩模的工艺称为“9张掩模工艺”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2012-134475号公报

专利文献2：特开2012-204077号公报

专利文献3：国际公开第2018/212100号

发明内容

发明要解决的问题