專利名稱：薄膜晶體管陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管陣列基板及其制造方法，更特別地涉及一種適于防止圖像質(zhì)量惡化的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器件利用電場來控制液晶的透光率，從而顯示圖像。根據(jù)驅(qū)動(dòng)液晶的電場方向，液晶顯示器件可大致劃分為垂直電場施加型和水平電場施加型。
垂直電場施加型液晶顯示器件在形成于相對設(shè)置在上、下基板上的像素電極和公共電極之間的垂直電場作用下以TN(扭曲向列)模式驅(qū)動(dòng)液晶。垂直電場施加型液晶顯示器件具有大孔徑比的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)具有約為90的度窄視角的缺陷。
水平電場施加型液晶顯示器件在形成于相互平行設(shè)置在下基板上的像素電極和公共電極之間的水平電場作用下以共平面開關(guān)(以下，稱為“IPS”)模式驅(qū)動(dòng)液晶。IPS模式的液晶顯示器件具有約為160度的寬視角優(yōu)點(diǎn)。
以下，將詳細(xì)描述水平電場施加型液晶顯示器件。
圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的水平電場施加型液晶顯示器件的薄膜晶體管陣列基板的平面圖，圖2是沿著圖1中剖面線I-I’，II-II’和III-III’的薄膜晶體管陣列基板截面圖。
參照圖1和圖2，現(xiàn)有技術(shù)的水平電場施加型液晶顯示器件的薄膜晶體管(下文中，稱為“TFT”)陣列基板包括以相互交叉的方式形成在下基板42上的柵線2和數(shù)據(jù)線4，并在其間具有柵絕緣膜44，形成在柵線2和數(shù)據(jù)線4的每個(gè)交叉處的TFT 6，設(shè)置像素電極18和公共電極22以對具有柵線2和數(shù)據(jù)線4交叉結(jié)構(gòu)的像素區(qū)域提供水平電場，以及與公共電極22相連的公共線20。并且，TFT陣列基板包括與柵線2連接的柵焊盤26和與數(shù)據(jù)線4連接的數(shù)據(jù)焊盤34。
TFT 6包括與柵線2連接的柵極8，與數(shù)據(jù)線4連接的源極10，與像素電極18連接的漏極12以及用于在源極10和漏極12之間形成溝道的有源層14。有源層14形成為重疊于下數(shù)據(jù)焊盤電極36，數(shù)據(jù)線4，源極10和漏極12。在有源層14上進(jìn)一步形成用于與源極10和漏極12進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層48。這樣，薄膜晶體管6響應(yīng)施加在柵線2上的柵信號以將施加在數(shù)據(jù)線4上的像素電壓信號充入并保持在像素電極18中。
像素電極18經(jīng)貫穿保護(hù)膜50的第一接觸孔16與TFT 6的漏極12相連。該像素電極18包括與漏極12相連并與相鄰柵線2平行的的第一水平部分18a和第二水平部分18b，以及形成于第一水平部分18a和第二水平部分18b之間的指狀部分18c。
公共線20以與柵線2平行的方式形成，并向公共電極22提供用于驅(qū)動(dòng)液晶的基準(zhǔn)電壓。
公共電極22包括與公共線20平行的水平部分22a，以及以沿著像素電極18的指狀部分18c提供水平電場的方式形成于水平部分22a和公共線20之間的垂直部分22b。
因此，如果經(jīng)TFT將像素電壓信號施加給像素電極18，并且經(jīng)公共線20將基準(zhǔn)電壓施加給公共電極22，則在像素電極18的指狀部分18c與公共電極22的垂直部分22b之間形成水平電場。液晶顯示器件由于介電各向異性將位于薄膜晶體管陣列基板和濾色片陣列基板之間的液晶旋轉(zhuǎn)，并將通過像素電極18由背光(未圖示)輸入的光向上基板傳送，從而顯示圖像。
柵線2經(jīng)棚焊盤26與柵驅(qū)動(dòng)器(未圖示)連接。柵焊盤26由從柵線2延伸的下柵焊盤電極28，以及通過貫穿柵絕緣膜44和保護(hù)膜50的第二接觸孔30與下柵焊盤電極28連接的上柵焊盤電極32組成。
數(shù)據(jù)線4經(jīng)數(shù)據(jù)焊盤34與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未圖示)連接。數(shù)據(jù)焊盤34由從數(shù)據(jù)線4延伸的下數(shù)據(jù)焊盤電極36，以及通過貫穿保護(hù)膜50的第三接觸孔38與下數(shù)據(jù)焊盤電極36連接的上數(shù)據(jù)焊盤電極40組成。
具有這樣結(jié)構(gòu)的TFT陣列基板通過4輪掩模工序形成。以下將通過附圖描述該工序。
首先，在第一掩模工序中形成包括柵線2，柵極8，下柵焊盤電極28，公共線20和公共電極22的柵圖案。包括有源層14和歐姆接觸層48，以及諸如下數(shù)據(jù)焊盤電極36和源極10和漏極12等的源/漏圖案的半導(dǎo)體圖案在第二掩模工序中順序地形成于整體設(shè)置在下基板42上的柵絕緣膜44上。包括第一到第三接觸孔16，30和38的保護(hù)膜50形成于第三掩模工序中。像素電極18，上柵焊盤電極32和上數(shù)據(jù)焊盤電極40形成于第四掩模工序。
在這樣的現(xiàn)有技術(shù)的TFT陣列基板的制造方法中，源/漏圖案和半導(dǎo)體圖案通過衍射掩模同時(shí)形成，從而有源層14和歐姆接觸層48的線寬比源極10和漏極12的線寬更寬。
以下將參照順序地表示第二掩模工序部分的圖3A到3E做出詳細(xì)描述。
參照圖3A，柵絕緣膜44，非晶硅層14a，由n+雜質(zhì)摻雜的非晶硅層47a，源/漏金屬層10a和光刻膠55順序地形成于具有柵圖案的下基板42上，所述柵圖案包括由諸如PECVD和濺射等沉積技術(shù)形成的柵極8，柵線(未圖示)和柵焊盤。并且，屏蔽部分形成于具有源極10和漏極12的區(qū)域，以及將在薄膜晶體管溝道區(qū)域具有衍射曝光部分的衍射曝光掩模對準(zhǔn)下基板42。
接下來，如圖3B所示，具有階梯覆蓋的光刻膠圖案55a通過使用第二掩模的光刻工序形成于源/漏金屬層10a上。在這種情況下，第二掩模應(yīng)用在對應(yīng)于TFT 6的溝道的區(qū)域具有衍射曝光部分的衍射曝光掩模，從而，形成于TFT 6溝道處的光刻膠圖案55a具有比形成于源/漏圖案上的光刻膠圖案55a更低的高度。
接下來，如圖3C所示，通過使用光刻膠圖案55a作為掩模的濕刻工序?qū)υ?漏金屬層10a進(jìn)行構(gòu)圖，從而將包括完整的數(shù)據(jù)線4，源極10和漏極12的源/漏圖案提供給源極10。
并且，通過同時(shí)使用相同的光刻膠圖案55a的干刻工序?qū)Ψ蔷Ч鑼?8a進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成包括歐姆接觸層48和有源層14的半導(dǎo)體圖案。
接下來，進(jìn)行灰化工序，如圖3D所示，將在TFT 6的溝道具有相對較低高度的光刻膠圖案55a部分去除，從而形成用于暴露對應(yīng)于TFT 6的溝道的源/漏金屬的光刻膠圖案55a。
這里，使用O2和SF6的比率為20∶1的灰化氣體。但是，如果光刻膠圖案55a由該灰化氣體灰化，那么光刻膠圖案55a的厚度以及光刻膠圖案55a的邊緣A將部分地去除。因此，經(jīng)過灰化工序的光刻膠圖案55a暴露出源/漏金屬層10a的邊緣。
并且隨后，由殘留的光刻膠圖案55a暴露出的TFT 6的溝道的源/漏圖案和歐姆接觸層48通過干刻工序蝕刻。這樣，對有源層14進(jìn)行曝光從而將源極10與漏極12分離。這里，形成TFT 6的溝道并且對源/漏金屬層10a的邊緣A進(jìn)行蝕刻，從而有源層14和歐姆接觸層48的線寬比源/漏圖案的線寬更寬。
殘留在源/漏圖案上的光刻膠圖案55a通過剝離工序去除，從而形成源極10和漏極12，以及位于源極10和漏極12更下部分的歐姆接觸層48和有源層14。
現(xiàn)有技術(shù)的TFT陣列基板的制造方法利用衍射曝光掩模作為第二掩模來同時(shí)形成半導(dǎo)體圖案，源極10和漏極12，從而有源層14和歐姆接觸層48的線寬比源極10和漏極12的線寬更寬。
因此，屏蔽了不存在光的諸如柵極8和柵線2等的薄膜圖案的區(qū)域位于形成在源極10和漏極12更低部分的有源層14的更低部分，從而由背光發(fā)射的光直接照射到有源層14。
這里，如果進(jìn)行光照，則有源層14被照射光激活而形成溝道，從而電流流入TFT 6。特別地，如果形成于TFT 6的下漏極12上的有源層14被照射光激活，則在TFT 6未由柵信號啟動(dòng)的情況下，TFT 6經(jīng)激活的有源層14形成溝道。也就是說，TFT 6形成與TFT陣列基板的驅(qū)動(dòng)無關(guān)的溝道。因此，通過該與TFT陣列基板的驅(qū)動(dòng)無關(guān)的溝道流入像素電極18的電流在液晶顯示器件中會泄漏。因此，液晶顯示器件的圖像質(zhì)量由于電流的泄漏而惡化。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管陣列基板及其制造方法，其適于防止圖像質(zhì)量的惡化。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些及其它目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的薄膜晶體管陣列基板的制造方法包括以下步驟將透明導(dǎo)電材料和金屬材料順序地設(shè)置在基板上；第一掩模工序，其用于對所述的透明導(dǎo)電材料和金屬材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成柵金屬圖案，該柵金屬圖案包括設(shè)置有透明導(dǎo)電材料和金屬材料的雙層結(jié)構(gòu)的柵線，與該柵線連接的薄膜晶體管的柵極，從所述柵線延伸的柵焊盤，與柵線平行的公共線，以及垂直延伸于公共線并形成指狀結(jié)構(gòu)的公共電極，并且形成由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成并沿著公共電極形成水平電場的像素電極；將第一絕緣材料，第一半導(dǎo)體材料和第二半導(dǎo)體材料順序地沉積在具有柵金屬圖案和像素電極的基板上；第二掩模工序，其用于對所述第一絕緣材料，第一半導(dǎo)體材料和第二半導(dǎo)體材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成具有暴露出像素電極的第一接觸孔的柵絕緣膜，由與柵極重疊的柵絕緣膜上的第一半導(dǎo)體材料構(gòu)成的有源層，以及由有源層上的第二半導(dǎo)體材料構(gòu)成的歐姆接觸層；將源/漏金屬材料設(shè)置在具有第一接觸孔，有源層和歐姆接觸層的基板上；第三掩模工序，其用于對源/漏金屬材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成數(shù)據(jù)金屬圖案，該數(shù)據(jù)金屬圖案包括與柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜的數(shù)據(jù)線，通過第一接觸孔與像素電極接觸的薄膜晶體管的漏極，與漏極分離并在其間具有薄膜晶體管的溝道的薄膜晶體管的源極以及從柵線延伸的數(shù)據(jù)焊盤；在具有數(shù)據(jù)金屬圖案的下基板上整體鍍上第二絕緣材料；以及第四掩模工序，其用于對第二絕緣材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成暴露出柵焊盤的第二接觸孔和暴露出數(shù)據(jù)焊盤的第三接觸孔。
第一掩模是半透射掩模，其屏蔽部分形成于與具有柵金屬圖案的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，并且其半透射部分形成于與具有像素電極的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域。
第二掩模是半透射掩模，其屏蔽部分形成于與具有有源層和歐姆接觸層的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，并且其半透射部分形成于與除了具有有源層，歐姆接觸層和第一接觸孔以外的具有柵絕緣膜的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域。
有源層形成區(qū)域與形成柵極的區(qū)域相同或窄于形成柵極的區(qū)域。
第三掩模工序進(jìn)一步包括去除薄膜晶體管的溝道部分的歐姆接觸層的步驟。
第四掩模工序進(jìn)一步包括去除第三接觸孔處的第一絕緣材料的步驟。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的薄膜晶體管陣列基板包括柵線，其具有在基板上設(shè)置透明導(dǎo)電層和金屬層的雙層結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)線，其與柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜；公共電極，其包括與柵線平行并設(shè)置有透明導(dǎo)電層和金屬層的雙層結(jié)構(gòu)的公共線，并且具有垂直延伸于公共線并到達(dá)由柵線和數(shù)據(jù)的交叉點(diǎn)限定的像素區(qū)域的指狀部分；像素電極，其具有在像素區(qū)域沿著公共電極形成水平電場的指狀部分，并且由透明導(dǎo)電層構(gòu)成；薄膜晶體管，其具有與柵線連接的薄膜晶體管的柵極，與數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管的源極，薄膜晶體管的漏極，其與源極不連接并在其與薄膜晶體管之間具有溝道，并通過暴露出像素電極的第一接觸孔與像素電極連接，以及島狀的有源層，其用于形成薄膜晶體管的溝道并形成于與柵極重疊的區(qū)域的柵絕緣膜上；以及保護(hù)膜，其用于覆蓋數(shù)據(jù)線，源極和漏極。
在薄膜晶體管陣列基板中，所述有源層形成區(qū)域與形成柵極的區(qū)域相同或窄于形成柵極的區(qū)域。
在薄膜晶體管陣列基板中，進(jìn)一步包括歐姆接觸層，其用于對島狀的有源層上的源極和漏極進(jìn)行歐姆接觸。
在薄膜晶體管陣列基板中，在薄膜晶體管的溝道將所述歐姆接觸層去除。
在薄膜晶體管陣列基板中，進(jìn)一步包括從柵線延伸的柵焊盤；以及從數(shù)據(jù)線延伸的數(shù)據(jù)焊盤。
在薄膜晶體管陣列基板中，進(jìn)一步包括穿過柵絕緣膜和保護(hù)膜而暴露出柵焊盤的第二接觸孔；以及穿過保護(hù)膜而暴露出數(shù)據(jù)焊盤的第三接觸孔。
包含用來提供本發(fā)明進(jìn)一步理解并結(jié)合進(jìn)來組成本申請一部分的附圖，其示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并和說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的水平電場施加型液晶顯示器件的薄膜晶體管陣列基板的平面圖；圖2是沿著圖1中剖面線I-I’，II-II’和III-III’的薄膜晶體管陣列的截面圖；圖3A到3E是按步驟順序地表示現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管陣列基板的第二掩模工序部分的截面圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的薄膜晶體管陣列基板的平面圖；圖5是沿著圖4中剖面線IV-IV’，V-V’和VI-VI’的薄膜晶體管陣列基板的截面圖；圖6A到6D是按步驟順序地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的薄膜晶體管陣列基板的制造方法的截面圖；圖7A到7E是按步驟順序地表示本發(fā)明的第一掩模工序的截面圖；圖8A到8E是按步驟順序地表示本發(fā)明的第二掩模工序的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中示出其實(shí)施例。盡可能，在整個(gè)附圖中對于相同或者相似的部件使用同樣附圖標(biāo)記。
以下，將參照圖4到圖8E對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做出詳細(xì)說明。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的薄膜晶體管陣列基板的平面圖，圖5是沿著圖4中剖面線IV-IV’，V-V’和VI-VI’的薄膜晶體管陣列基板的截面圖。
參照圖4和圖5，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的水平電場施加型液晶顯示器件的TFT陣列基板包括以相互交叉的方式形成在下基板142上的柵線102和數(shù)據(jù)線104，并在其間具有柵絕緣膜144，形成在柵線102和數(shù)據(jù)線104的每個(gè)交叉處的TFT 106，在具有柵線102和數(shù)據(jù)線104的交叉結(jié)構(gòu)的像素區(qū)域形成水平電場的像素電極118和公共電極122，以及與公共電極122連接的公共線120。并且，TFT陣列基板包括與柵線102連接的柵焊盤26和與數(shù)據(jù)線104連接的數(shù)據(jù)焊盤134。
TFT 106包括與柵線102連接并且設(shè)置有透明導(dǎo)電層101和金屬層103的柵極108，與數(shù)據(jù)線104連接的源極110，與像素電極118連接的漏極112，以及在源極110和漏極112之間形成溝道并且在與柵極108重疊的區(qū)域上為島狀的有源層114。在島狀的有源層114上進(jìn)一步形成有對源極110和漏極112進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層148。該薄膜晶體管106響應(yīng)施加在柵線102上的柵信號將施加在數(shù)據(jù)線104上的像素電壓信號充入并保持在像素電極118中。
像素電極118經(jīng)貫穿于柵絕緣膜144的第一接觸孔116與TFT 106的漏極112相連。該像素電極118由與柵線102平行的方式形成的水平部分118a，以及從水平部分118a延伸的指狀部分118c所組成。
公共線120平行于柵線102，并將用于驅(qū)動(dòng)液晶的基準(zhǔn)電壓提供給公共電極122。在公共線120上設(shè)置透明導(dǎo)電層101和金屬層103。
公共電極122垂直延伸于公共線120并進(jìn)入像素區(qū)域，從而沿著像素電極118的指狀部分118c形成水平電場。
因此，如果經(jīng)TFT將像素電壓信號施加給像素電極118，并且經(jīng)公共線120將基準(zhǔn)電壓施加給公共電極122，則在像素電極118的指狀部分118c與公共電極122之間形成水平電場。液晶顯示器件由于介電各向異性而將位于薄膜晶體管陣列基板和濾色片陣列基板之間的液晶旋轉(zhuǎn)，并將通過像素電極118由背光(未圖示)輸入的光向上基板傳送，從而顯示圖像。
在柵線102上設(shè)置透明導(dǎo)電層101和金屬層103，并通過柵焊盤126與柵驅(qū)動(dòng)器(未圖示)連接。柵焊盤126包括從柵線102延伸的柵焊盤電極128，并通過貫穿柵絕緣膜144和保護(hù)膜150的第一接觸孔130與柵驅(qū)動(dòng)器連接。
數(shù)據(jù)線104通過數(shù)據(jù)焊盤134與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未圖示)連接。數(shù)據(jù)焊盤134包括從數(shù)據(jù)線104延伸的數(shù)據(jù)焊盤電極136，并經(jīng)貫穿于保護(hù)膜150的第三接觸孔138與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器連接。
以下，將參照圖6A到6D描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的TFT陣列基板的制造方法。
參照圖6A，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的TFT陣列基板的制造方法中，透明導(dǎo)電材料和柵金屬材料通過第一掩模工序整體設(shè)置在下基板142上，并且隨后通過光刻工序和蝕刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成包括設(shè)置有透明導(dǎo)電層101和金屬層103的柵線102，柵極108，柵焊盤電極128，公共線20和公共電極22的柵圖案，以及由透明導(dǎo)電層101構(gòu)成的像素電極118。
第一掩模是半透射掩模。這里，該半透射掩模由位于與具有柵圖案的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的屏蔽部分，位于與具有公共電極122和像素電極118的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的半透部分，以及位于除了以上所述部分以外區(qū)域的透過部分組成。
接下來，如圖6B所示，將絕緣材料整體鍍在具有柵圖案和像素電極118的下基板142上，以及通過第二掩模工序?qū)⒎蔷Ч鑼雍蚽+雜質(zhì)摻雜的非晶硅層順序地整體形成，并隨后由光刻工序和蝕刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成通過第一接觸孔116暴露出像素電極118的柵絕緣膜144，在重疊于柵極108以島狀形成于與重疊區(qū)域的有源層114，以及歐姆接觸層148。在這種情況下，有源層114和歐姆接觸層148具有與柵極108相同或者比柵極108更窄的寬度。
第二掩模是半透射掩模。這里，該半透射掩模由位于與具有有源層114和歐姆接觸層148的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的屏蔽部分，位于與具有暴露出像素電極118的第一接觸孔116的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的半透部分，以及位于除了以上所述部分以外區(qū)域的透過部分組成。
接下來，如圖6C所示，通過第三掩模工序?qū)⒃?漏金屬材料整體設(shè)置于具有島狀的有源層114和歐姆接觸層148的下基板142上，并且隨后由光刻工序和蝕刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成數(shù)據(jù)線104，源極110，漏極112，以及數(shù)據(jù)焊盤電極136。在這種情況下，漏極112通過第一接觸孔116與像素電極連接。
接下來，如圖6D所示，通過第四掩模工序來整體形成絕緣材料，并且隨后由光刻工序和蝕刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成包括用于暴露出柵焊盤電極128的第二接觸孔130和用于暴露出數(shù)據(jù)焊盤電極136的第三接觸孔138的保護(hù)膜150。并且通過第四掩模工序，對第二接觸孔130和第三接觸孔138的柵絕緣膜144進(jìn)行構(gòu)圖，從而暴露出柵焊盤電極128和數(shù)據(jù)焊盤電極134，并且暴露出的柵焊盤電極128和數(shù)據(jù)焊盤電極134分別與柵驅(qū)動(dòng)器和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未圖示)連接。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的TFT陣列基板的制造方法利用第二掩模工序在與柵極108重疊的區(qū)域形成島狀的有源層114和歐姆接觸層148，以及利用不同于第二掩模工序的第三掩模工序來形成源極110和漏極112。因此，柵極108屏蔽了從背光發(fā)射的光，從而不能將光直接照射到本發(fā)明的TFT陣列基板的有源層114上。因此，TFT 106不考慮TFT陣列基板的驅(qū)動(dòng)時(shí)不會形成溝道，從而TFT陣列基板可以消除充入像素電極118的像素電壓信號的泄漏。結(jié)果，TFT陣列基板可以防止液晶顯示器件圖像質(zhì)量的惡化。
以下，將參照圖7A到圖8E詳細(xì)本發(fā)明的第一掩模和第二掩模工序。
參照圖7A，第一掩模工序使用諸如濺射等的沉積技術(shù)在下基板142上順序地設(shè)置透明導(dǎo)電材料101a和金屬材料103a。
并且，將半透射掩模對準(zhǔn)下基板142。這里，該半透射掩模是由位于與具有包括柵線(未圖示)，柵極108，柵焊盤電極128，公共線120和公共電極122的柵金屬圖案的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的屏蔽部分，位于與具有像素電極118的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的半透部分組成。
并且隨后，如圖7B所示，具有階梯覆蓋的光刻膠圖案155a通過使用第一掩模的光刻工序形成于金屬材料103a上。在這種情況下，形成于像素電極118上的光刻膠圖案155a比形成于柵金屬圖案上的光刻膠圖案155a具有更小的高度。
接下來，如圖7C所示，透明導(dǎo)電材料101a和金屬材料103a通過使用光刻膠圖案155a作為掩模的濕刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成像素電極118。并且，如圖7D所示，在像素電極118上具有相對較低高度的光刻膠圖案通過使用O2等離子的灰化工序來去除，從而暴露出形成于像素電極118上的金屬材料103a，并形成其高度在具有柵金屬圖案的區(qū)域被降低的光刻膠圖案155b。
接下來，如圖7E所示，暴露出的金屬材料通過使用其高度已降低的光刻膠圖案155b作為掩模的濕刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成柵圖案。
并且，殘留在柵金屬圖案上的光刻膠圖案155b通過剝離工序來去除，從而形成柵線(未圖示)，柵極108，柵焊盤電極128，公共線120和公共電極。
另外，如圖8A所示，本發(fā)明的第二掩模工序?qū)沤^緣膜144a整體形成于具有柵圖案和像素電極118的下基板142上，并且非晶硅層114a和n+雜質(zhì)摻雜的非晶硅層148a通過諸如PECVD和濺射等沉積技術(shù)順序地設(shè)置在柵絕緣膜144a上。
并且，將半透射掩模對準(zhǔn)下基板142。這里，該半透射掩模是由位于與具有包括有源層114和歐姆接觸層148的半導(dǎo)體圖案的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的屏蔽部分，以及位于與除了第一接觸孔116以外的具有柵絕緣膜144的區(qū)域相對應(yīng)區(qū)域的半透部分組成。
并且隨后，如圖8B所示，通過使用第二掩模的光刻工序在柵絕緣膜144a上形成具有階梯覆蓋的光刻膠圖案165a。在這種情況下，形成于除了第一接觸孔116的柵絕緣膜144上的光刻膠圖案165a具有比形成于半導(dǎo)體圖案上的光刻膠圖案165a更小的高度。
接下來，如圖8C所示，通過使用光刻膠圖案165a作為掩模的干刻工序來形成第一接觸孔116。并且，如圖8D所示，通過使用O2等離子的灰化工序去除在除了第一接觸孔116的柵絕緣膜144上的具有相對較低高度的光刻膠圖案，從而形成高度被降低為半導(dǎo)體圖案區(qū)域的光刻膠圖案165b。
并且，如圖8E所示，非晶硅層114a和n+雜質(zhì)摻雜的非晶硅層148a使用已降低高度的光刻膠圖案165b作為掩模的干刻工序進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成半導(dǎo)體圖案。
并且，通過剝離工序去除殘留在半導(dǎo)體圖案上的光刻膠圖案165b，從而形成有源層114和歐姆接觸層148。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法使用第二掩模工序在與柵極重疊的區(qū)域形成島狀的有源層和歐姆接觸層，并使用不同于第二掩模工序的第三掩模工序形成源極和漏極。因此，像素電極屏蔽了從背光發(fā)射的光從而將光不照射到本發(fā)明的TFT陣列基板的有源層上。因此，TFT不考慮TFT陣列基板的驅(qū)動(dòng)時(shí)不會形成溝道，從而TFT陣列基板可以消除充入像素電極的像素電壓信號的泄漏。結(jié)果，TFT陣列基板可以防止液晶顯示器件圖像質(zhì)量的惡化。
雖然本發(fā)明如上述附圖中所示的實(shí)施方式所闡明，但應(yīng)該理解對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式，相反地對可以對本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)和修改而不會偏離本發(fā)明的構(gòu)思或范圍。因此，本發(fā)明意欲覆蓋所附權(quán)利要求及其等同范圍內(nèi)對本發(fā)明所規(guī)定的所有改進(jìn)和變形。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，包括步驟將透明導(dǎo)電材料和金屬材料順序設(shè)置在基板上；第一掩模工序，用于對所述的透明導(dǎo)電材料和金屬材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成柵金屬圖案，該柵金屬圖案包括設(shè)置有透明導(dǎo)電材料和金屬材料的雙層結(jié)構(gòu)的柵線，與該柵線連接的薄膜晶體管的柵極，從所述柵線延伸的柵焊盤，與柵線平行的公共線，以及垂直延伸于公共線并形成指狀結(jié)構(gòu)的公共電極，并且形成由透明導(dǎo)電材料構(gòu)成并沿著公共電極形成水平電場的像素電極；將第一絕緣材料，第一半導(dǎo)體材料和第二半導(dǎo)體材料順序設(shè)置在具有柵金屬圖案和像素電極的基板上；第二掩模工序，其用于對所述第一絕緣材料，第一半導(dǎo)體材料和第二半導(dǎo)體材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成具有暴露出像素電極的第一接觸孔的柵絕緣膜，由與柵極重疊的柵絕緣膜上的第一半導(dǎo)體材料構(gòu)成的有源層，以及由有源層上的第二半導(dǎo)體材料構(gòu)成的歐姆接觸層；將源/漏金屬材料設(shè)置在具有第一接觸孔，有源層和歐姆接觸層的基板上；第三掩模工序，其用于對源/漏金屬材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成數(shù)據(jù)金屬圖案，該數(shù)據(jù)金屬圖案包括與柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜的數(shù)據(jù)線，通過第一接觸孔與像素電極接觸的薄膜晶體管的漏極，與漏極分離并在其間具有薄膜晶體管的溝道的薄膜晶體管的源極以及從柵線延伸的數(shù)據(jù)焊盤；在具有數(shù)據(jù)金屬圖案的下基板上整體鍍上第二絕緣材料；以及第四掩模工序，其用于對第二絕緣材料進(jìn)行構(gòu)圖以形成暴露出柵焊盤的第二接觸孔和暴露出數(shù)據(jù)焊盤的第三接觸孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，其中所述第一掩模是半透射掩模，其屏蔽部分形成于與具有柵金屬圖案的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，并且其半透射部分形成于與具有像素電極的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，其中所述第二掩模是半透射掩模，其屏蔽部分形成于與具有有源層和歐姆接觸層的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域，并且其半透射部分形成于與除了具有有源層、歐姆接觸層和第一接觸孔以外的具有柵絕緣膜的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述有源層形成區(qū)域與形成柵極的區(qū)域相同或窄于形成柵極的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述第三掩模工序進(jìn)一步包括去除薄膜晶體管的溝道部分的歐姆接觸層的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，所述的第四掩模工序進(jìn)一步包括去除第三接觸孔處的第一絕緣材料的步驟。
7.一種薄膜晶體管陣列基板，包括柵線，其具有在基板上設(shè)置透明導(dǎo)電層和金屬層的雙層結(jié)構(gòu)；數(shù)據(jù)線，其與柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜；公共電極，其包括與柵線平行并設(shè)置有透明導(dǎo)電層和金屬層的雙層結(jié)構(gòu)的公共線，并且具有垂直延伸于公共線并到達(dá)由柵線和數(shù)據(jù)的交叉點(diǎn)限定的像素區(qū)域的指狀部分；像素電極，其具有在像素區(qū)域沿著公共電極形成水平電場的指狀部分，并且由透明導(dǎo)電層構(gòu)成；薄膜晶體管，其具有與柵線連接的薄膜晶體管的柵極，與數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管的源極，薄膜晶體管的漏極，其與源極不連接并在其與薄膜晶體管之間具有溝道，并通過暴露出像素電極的第一接觸孔與像素電極連接，以及島狀的有源層，其用于形成薄膜晶體管的溝道并形成于與柵極重疊的區(qū)域的柵絕緣膜上；以及保護(hù)膜，其用于覆蓋數(shù)據(jù)線，源極和漏極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述有源層形成區(qū)域與形成柵極的區(qū)域相同或窄于形成柵極的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，進(jìn)一步包括歐姆接觸層，其用于對島狀的有源層上的源極和漏極進(jìn)行歐姆接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，在薄膜晶體管的溝道將所述歐姆接觸層去除。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，進(jìn)一步包括從柵線延伸的柵焊盤；以及從數(shù)據(jù)線延伸的數(shù)據(jù)焊盤。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，進(jìn)一步包括穿過柵絕緣膜和保護(hù)膜而暴露出柵焊盤的第二接觸孔；以及穿過保護(hù)膜而暴露數(shù)據(jù)焊盤的第三接觸孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管陣列基板，包括具有雙層結(jié)構(gòu)的柵線；與柵線交叉的數(shù)據(jù)線；公共電極，其包括公共線以及垂直延伸于公共線并到達(dá)像素區(qū)域的指狀部分；具有指狀部分的像素電極；薄膜晶體管，其具有柵極、源極、漏極和島狀的有源層；以及用于覆蓋數(shù)據(jù)線、源極和漏極的保護(hù)膜。
文檔編號G02F1/136GK1992236SQ20061014526
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者林柄昊 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社