專利名稱：液晶顯示器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用水平電場(chǎng)的液晶顯示器件，尤其涉及一種可以簡(jiǎn)化工藝的薄膜晶體管基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器件(LCD)通常采用電場(chǎng)控制具有介電各向異性的液晶的透光率來(lái)顯示圖像。為此，LCD包括通過(guò)液晶單元矩陣顯示圖像的液晶顯示面板，以及用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的驅(qū)動(dòng)電路。
參照?qǐng)D1，現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示面板由彼此粘結(jié)的濾色片基板10和薄膜晶體管基板20組成，并且在二者之間設(shè)置有液晶層24。
濾色片基板10包括依次設(shè)置在玻璃基板2上的黑矩陣4、濾色片6和公共電極8。黑矩陣4以矩陣形式設(shè)置在上玻璃基板2上。黑矩陣4將上玻璃基板2的區(qū)域分為設(shè)置有濾色片6的多個(gè)單元區(qū)域，并防止相鄰單元之間的光干擾和外部光反射。濾色片6設(shè)置在由黑矩陣4劃分的單元區(qū)域上，并分成紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)濾色片，由此透射紅、綠和藍(lán)光。公共電極8由完全涂覆在濾色片6上的透明導(dǎo)電層形成，并提供公共電壓Vcom用作驅(qū)動(dòng)液晶24的基準(zhǔn)電壓。此外，用于使濾色片6平整的涂覆層(未示出)可以設(shè)置在濾色片6和公共電極8之間。
薄膜晶體管基板20包括薄膜晶體管18和像素電極22，其中像素電極設(shè)置于由下玻璃基板12上的柵線14和數(shù)據(jù)線16相交而限定的各單元區(qū)域。薄膜晶體管18響應(yīng)來(lái)自柵線14的柵信號(hào)，而將來(lái)自數(shù)據(jù)線16的數(shù)據(jù)信號(hào)施加到像素電極22。由透明導(dǎo)電層形成的像素電極22提供來(lái)自薄膜晶體管18的數(shù)據(jù)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)液晶24。
具有介電各向異性的液晶24依照由來(lái)自像素電極22的數(shù)據(jù)信號(hào)和來(lái)自公共電極8的公共電壓Vcom形成的電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)，以控制光透射率，從而實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)值。
此外，液晶顯示面板包括襯墊料(未示出)，以保持濾色片基板10和薄膜晶體管基板20之間的盒間隙不變。
在該液晶顯示面板中，濾色片基板10和薄膜晶體管基板20由多輪掩模工序形成。其中，一輪掩模工序包括諸如薄膜沉積(涂敷)工序、清潔工序、光刻工序、蝕刻工序、光刻膠剝離工序和檢驗(yàn)工序等許多工序。
尤其是，因?yàn)楸∧ぞw管基板包括半導(dǎo)體工序，并需要多輪掩模工序，所以其具有復(fù)雜的制造工藝，成為液晶顯示面板制造成本增加的主要因素。因此，薄膜晶體管基板已朝向減少掩模工序數(shù)目的方向發(fā)展。
同時(shí)，依照驅(qū)動(dòng)液晶的電場(chǎng)方向，液晶顯示器件主要分成垂直電場(chǎng)施加型和水平電場(chǎng)施加型。
垂直電場(chǎng)施加型液晶顯示器件應(yīng)用垂直電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)扭曲向列模式(TN)的液晶，該垂直電場(chǎng)形成于彼此相對(duì)設(shè)置在上基板和下基板上的像素電極和公共電極之間。垂直電場(chǎng)施加型液晶顯示器件的優(yōu)點(diǎn)是孔徑比大，同時(shí)其缺點(diǎn)是只有約90°的窄視角。
水平電場(chǎng)施加型液晶顯示器件采用水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)共平面開(kāi)關(guān)模式的液晶，該水平電場(chǎng)形成于彼此平行設(shè)置在下基板上的像素電極和公共電極之間。水平電場(chǎng)施加型液晶顯示器件的優(yōu)點(diǎn)是具有約160°的寬視角。
在水平電場(chǎng)施加型液晶顯示器件中，薄膜晶體管基板也需要多輪掩模工序，從而使制造工藝復(fù)雜。因此，為了降低制造成本，必須減少掩模工序的數(shù)目。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板及其制造方法，其可以簡(jiǎn)化工序。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種液晶顯示器件包括基板上的柵線；與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線之間具有柵絕緣膜；薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極和半導(dǎo)體層，以在源極和漏極之間限定溝道；基板上的公共線；像素區(qū)中的公共電極；以及像素電極，在像素區(qū)中與公共電極形成水平電場(chǎng)；其中，柵線、源極和漏極具有不透明導(dǎo)電圖案和透明導(dǎo)電圖案，像素電極通過(guò)延伸出漏極的透明導(dǎo)電圖案形成，并且保護(hù)膜與透明導(dǎo)電圖案相接并位于透明導(dǎo)電圖案的剩余區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種液晶顯示器件的制造方法包括第一掩模工序，形成第一掩模圖案組，包括基板上的柵線、柵極、公共線和公共電極；第二掩模工序，在第一掩模圖案組上形成柵絕緣膜，并在柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體圖案和不透明導(dǎo)電圖案；以及第三掩模工序，在不透明導(dǎo)電圖案上形成透明導(dǎo)電圖案，并形成與透明導(dǎo)電圖案相接的保護(hù)膜；其中，數(shù)據(jù)線與柵線相交叉、源極和漏極由具有不透明導(dǎo)電圖案和透明導(dǎo)電圖案的雙層結(jié)構(gòu)形成，像素電極從漏極的透明導(dǎo)電圖案延伸出，以與公共電極形成水平電場(chǎng)。
應(yīng)當(dāng)理解，前面的概述和下面的詳細(xì)描述是示例性的和解釋性的，是為了進(jìn)一步解釋所要求保護(hù)的本發(fā)明。


所述附圖是為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，作為說(shuō)明書(shū)的一部分，示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并結(jié)合說(shuō)明書(shū)，用于解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1為示出現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示面板結(jié)構(gòu)的示意性透視圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖；圖3為沿圖2的III-III’、IV-IV’、V-V’線提取的薄膜晶體管基板截面圖；圖4為示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖；圖5A和圖5B分別為示出在制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板的方法中第一掩模工序的平面圖和截面圖；圖6A和圖6B分別為示出在制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板的方法中第二掩模工序的平面圖和截面圖；圖7A到圖7F為用于具體解釋第二掩模工序的截面圖；
圖8A和圖8B分別為示出在制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板的方法中第三掩模工序的平面圖和截面圖；以及圖9A到圖9E為用于具體解釋第三掩模工序的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，其實(shí)施例如附圖所示。
以下，將參照?qǐng)D2到圖9E詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖2為示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖，圖3為沿圖2的III-III’、IV-IV’、V-V’線提取的薄膜晶體管基板截面圖。
參照?qǐng)D2和圖3，薄膜晶體管基板包括設(shè)置在下基板150上彼此交叉而限定像素區(qū)的柵線102和數(shù)據(jù)線104，柵線102和數(shù)據(jù)線104之間具有柵絕緣膜152；連接到柵線102和數(shù)據(jù)線104的薄膜晶體管TFT；設(shè)置為在所述像素區(qū)形成水平電場(chǎng)的像素電極118和公共電極122；連接到公共電極122的公共線120；以及設(shè)置在像素電極118和漏極112之間的重疊部分的存儲(chǔ)電容Cst。此外，薄膜晶體管基板包括連接到柵線102、數(shù)據(jù)線104和公共線120的焊盤(pán)124。
當(dāng)數(shù)據(jù)線104提供來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)的視頻信號(hào)時(shí)，柵線102提供來(lái)自柵驅(qū)動(dòng)器(未示出)的掃描信號(hào)。柵線102和數(shù)據(jù)線104彼此交叉以限定像素區(qū)，柵線102和數(shù)據(jù)線104之間具有柵絕緣膜152。
柵線102形成在基板150上，并為至少具有雙柵金屬層構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu)。例如，如圖3所示，柵線102具有雙層結(jié)構(gòu)，其中包括第一柵金屬層101和第二柵金屬層103。數(shù)據(jù)線104形成在柵絕緣膜152上，并為至少具有包括透明導(dǎo)電層的雙層的多層結(jié)構(gòu)。例如，如圖3所示，數(shù)據(jù)線104具有雙層結(jié)構(gòu)，其中包括源/漏金屬圖案111和透明導(dǎo)電圖案113。在此，透明導(dǎo)電圖案113設(shè)置為遮蓋源/漏金屬圖案111，從而防止由于源/漏金屬圖案111暴露而引起的照度(illumination)問(wèn)題。
薄膜晶體管TFT響應(yīng)來(lái)自柵線102的掃描信號(hào)而可以使數(shù)據(jù)線104上的像素信號(hào)充入像素電極118并存儲(chǔ)在其中。為此，薄膜晶體管TFT包括包括在柵線102中的柵極；連接到數(shù)據(jù)線104的源極110；漏極112，與源極110相對(duì)設(shè)置并連接到像素電極118的漏極112；以及半導(dǎo)體圖案115，與柵線102重疊以限定源極110和漏極112之間的溝道，并且半導(dǎo)體圖案115與柵線102之間具有柵絕緣膜152。在此，源極110和漏極112具有雙層結(jié)構(gòu)，其中包括源/漏金屬圖案111和透明導(dǎo)電圖案113。半導(dǎo)體圖案115包括在源極110和漏極112之間形成溝道的有源層114和形成在除了溝道部分以外的有源層114上與源極110和漏極112歐姆接觸的歐姆接觸層116。
公共線120和公共電極122提供用于驅(qū)動(dòng)液晶的基準(zhǔn)電壓，即，施加于各像素的公共電壓。公共線120和公共電極122具有雙層結(jié)構(gòu)，其中包括第一柵金屬層101和第二柵金屬層103。
公共線120包括與柵線102平行設(shè)置在顯示區(qū)的內(nèi)公共線120A，和通常在非顯示區(qū)與內(nèi)公共線120A相連的外公共線120B。
公共電極122設(shè)置在像素區(qū)內(nèi)，并連接到內(nèi)公共線120A。具體地說(shuō)，公共電極122包括水平部分122A和指狀部分122B，所述水平部分122A與鄰近柵線102的漏極112重疊，所述指狀部分122B從水平部分122A延伸入像素區(qū)，并與內(nèi)公共線120A相連。
像素電極118設(shè)置為從漏極112延伸出的透明導(dǎo)電圖案113以與公共電極122一起形成水平電場(chǎng)。具體地說(shuō)，像素電極118包括水平部分118B和指狀部分118A，所述水平部分118B與公共電極122的水平部分122A重疊，其間具有柵絕緣膜152；所述指狀部分118A從水平部分118B延伸出，以具有與公共電極122的指狀部分122B平行的指形。在此，像素電極118的指狀部分118A與部分內(nèi)公共線120A重疊。像素電極118由透明導(dǎo)電圖案113形成，所以其可以改善孔徑比。如果通過(guò)薄膜晶體管TFT將視頻信號(hào)施加到像素電極118，則在像素電極118和提供有公共電壓的公共電極122的指狀部分122B之間形成水平電場(chǎng)。沿水平方向設(shè)置在薄膜晶體管陣列基板和濾色片陣列基板之間的液晶分子由于介電各向異性而通過(guò)該水平電場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。透射到像素區(qū)的光的透射比根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而不同，從而實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)值。
此外，公共電極122的指狀部分122B和像素電極118可以形成如圖4所示的Z字形。在該情況下，公共電極122的指狀部分122B上與數(shù)據(jù)線104相鄰的邊緣可以形成為與數(shù)據(jù)線104平行，或者可以形成為Z字形?；蛘?，數(shù)據(jù)線104可以沿著相鄰公共電極122的指狀部分122B形成為Z字形。
存儲(chǔ)電容Cst設(shè)置為公共電極122的水平部分122A與像素電極118的水平部分118B重疊，其間具有柵絕緣膜152。在此，像素電極118的水平部分118B設(shè)置為從漏極112的透明導(dǎo)電圖案113延伸出并盡可能寬的與公共電極122的水平部分122A重疊。因此，通過(guò)公共電極122和像素電極118之間較寬的重疊面積提高了存儲(chǔ)電容Cst的電容值，使得存儲(chǔ)電容Cst可以穩(wěn)定地保持充入像素電極118中的視頻信號(hào)，直至充入下一信號(hào)。
柵線102、數(shù)據(jù)線104和公共線120通過(guò)連接到各自的焊盤(pán)124從驅(qū)動(dòng)電路接收相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。焊盤(pán)124具有相同的結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，焊盤(pán)124包括下焊盤(pán)電極126和經(jīng)由貫穿柵絕緣膜152的第一接觸孔128連接到下焊盤(pán)電極126的上焊盤(pán)電極130。在此，下焊盤(pán)電極126具有雙層結(jié)構(gòu)，其中包括與柵線102和公共線120相似的第一和第二柵金屬層101和103，而上焊盤(pán)電極130具有透明導(dǎo)電圖案113。
因此，各柵線102和公共線120通過(guò)按照相同結(jié)構(gòu)設(shè)置在基板150上的下焊盤(pán)電極126連接到相應(yīng)的焊盤(pán)124。另一方面，設(shè)置在柵絕緣膜152上的數(shù)據(jù)線104通過(guò)接觸電極160連接到從相應(yīng)的下焊盤(pán)電極126延伸出的數(shù)據(jù)鏈環(huán)(data link)135。這里，接觸電極160延伸，使得數(shù)據(jù)線104的透明導(dǎo)電圖案113與數(shù)據(jù)鏈環(huán)135重疊。接觸電極160通過(guò)貫穿柵絕緣膜152的第二接觸孔148連接到數(shù)據(jù)鏈環(huán)135。接觸電極160沿著數(shù)據(jù)鏈環(huán)135延伸，以與相應(yīng)的上焊盤(pán)電極130構(gòu)成一體。
保護(hù)膜154包括像素電極118、上焊盤(pán)電極130和接觸電極160。保護(hù)膜154與包括在數(shù)據(jù)線104、源極110和漏極122中的透明導(dǎo)電圖案113相接。這是因?yàn)楸Ｗo(hù)膜154以下述狀態(tài)形成保留在形成透明導(dǎo)電圖案113時(shí)使用的光刻膠圖案，然后通過(guò)掀離(lift-off)光刻膠圖案而進(jìn)行構(gòu)圖。
因此，通過(guò)下述三輪掩模工序形成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式具有上述結(jié)構(gòu)的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板。
圖5A和圖5B分別為示出在制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板的方法中第一掩模工序的平面圖和截面圖。
第一掩模圖案組通過(guò)第一掩模工序形成在下基板150上，所述第一掩模圖案組包括柵線102、下焊盤(pán)電極126、數(shù)據(jù)鏈環(huán)135、公共線120和公共電極122。該第一掩模圖案組具有至少包括雙層導(dǎo)電層的多層結(jié)構(gòu)。但是，為了便于解釋，這里將只描述具有第一和第二柵金屬層101和103的雙層結(jié)構(gòu)。
具體地說(shuō)，第一和第二柵金屬層101和103通過(guò)諸如濺射等的沉積技術(shù)形成在下基板150上。各第一和第二柵金屬層101和103由諸如鉬、鈦、銅、鋁、鉻、鉬合金、銅合金或鋁合金等金屬材料形成。例如，第一和第二柵金屬層101和103的層結(jié)構(gòu)使用鋁/鉻、鋁/鉬、鋁(釹)/鋁、鋁(釹)/鉻、銅/鉬、鉬/鋁、銅合金/鉬、銅合金/鋁、銅合金/鉬合金、銅合金/鋁合金、鋁/鉬合金、鉬合金/鋁、鋁合金/鉬合金、鉬合金/鋁合金或鉬/鋁合金等?；蛘撸梢允褂萌龑咏Y(jié)構(gòu)形成，例如鈦/鋁(釹)/鈦或鉬/鈦/鋁(釹)等。
然后，通過(guò)采用第一掩模的光刻和蝕刻工藝對(duì)第一和第二柵金屬層101和103構(gòu)圖，從而提供第一掩模圖案組，其包括均具有雙層結(jié)構(gòu)的柵線102、下焊盤(pán)電極126、數(shù)據(jù)鏈環(huán)135、公共線120和公共電極122。
圖6A和圖6B分別為示出在制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板的方法中第二掩模工序的平面圖和截面圖，圖7A到圖7F為用于具體解釋第二掩模工序的截面圖。
通過(guò)第二掩模工序在設(shè)置有第一掩模圖案組的下基板150上形成具有第一和第二接觸孔124和128的柵絕緣膜152、半導(dǎo)體圖案115和源/漏圖案111。這些是通過(guò)采用衍射曝光掩?；虬肷{(diào)掩模的單輪掩模工序形成的。以下將描述將半色調(diào)掩模用作第二掩模的情形。
參照?qǐng)D7A，通過(guò)諸如PECVD等的沉積技術(shù)，在設(shè)置有第一掩模圖案組的下基板150上順序形成柵絕緣膜152、非晶硅層105、摻雜有n+或者p+雜質(zhì)的非晶硅層107和源/漏金屬層109。在此，柵絕緣膜152由諸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的無(wú)機(jī)絕緣材料形成。源/漏金屬層109采用由諸如鉬、鈦、銅、鋁釹、鋁、鉻、鉬合金、銅合金或鋁合金等形成的單層，或采用至少雙層的層結(jié)構(gòu)，例如鋁/鉻、鋁/鉬、鋁(釹)/鋁、鋁(釹)/鉻、鉬/鋁(釹)/鉬、銅/鉬、鈦/鋁(釹)/鈦、鉬/鋁、鉬/鈦/鋁(釹)、銅合金/鉬、銅合金/鋁、銅合金/鉬合金、銅合金/鋁合金、鋁/鉬合金、鉬合金/鋁、鋁合金/鉬合金、鉬合金/鋁合金、鉬/鋁合金、銅/鉬合金或銅/鉬(鈦)等。
參照?qǐng)D7B，具有階梯覆層(step coverage)的第一光刻膠圖案168通過(guò)采用半色調(diào)掩模的光刻法形成。半色調(diào)掩模由遮蔽部分、半色調(diào)透射部分和全透射部分組成，所述遮蔽部分用于遮蔽紫外線，所述半色調(diào)透射部分用于采用移相材料部分透射紫外線，所述全透射部分用于全部透射紫外線。具有不同厚度的光刻膠圖案168A和168B的第一光刻膠圖案168通過(guò)采用半色調(diào)掩模的光刻法提供；并提供有孔部分。相對(duì)厚的光刻膠圖案168A設(shè)置在與半色調(diào)掩模的遮蔽部分重疊的第一光刻膠的遮蔽區(qū)P1上；比光刻膠圖案168A薄的光刻膠圖案168B設(shè)置在與半色調(diào)透射部分重疊的半色調(diào)曝光部分P2上；孔部分設(shè)置在與全透射部分重疊的全曝光區(qū)P3上。
參照?qǐng)D7C，通過(guò)采用第二光刻膠圖案168作為掩模的蝕刻工藝，形成貫穿源/漏金屬層109到柵絕緣膜152的第一和第二接觸孔128和148。第一接觸孔128暴露下焊盤(pán)電極126，而第二接觸孔148暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)135。
參照?qǐng)D7D，通過(guò)采用氧(O2)等離子體的灰化工序，使光刻膠圖案168A的厚度變薄并除去光刻膠圖案168B。
參照?qǐng)D7E，通過(guò)采用灰化的光刻膠圖案168A作為掩模的蝕刻工序，對(duì)源/漏金屬層109、摻雜有雜質(zhì)的非晶硅層107和非晶硅層105構(gòu)圖，從而提供具有有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案115以及重疊其上的源/漏金屬圖案111。
參照?qǐng)D7F，通過(guò)剝離工藝除去留在圖7E中的源/漏金屬圖案111上的光刻膠圖案168A。
另外，采用第一光刻膠圖案168作為掩模形成第一和第二接觸孔128和148以及包括有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案115的工序可以用單一工序代替。
圖8A和圖8B分別為示出在制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板的方法中第三掩模工序的平面圖和截面圖，圖9A到圖9E為用于具體解釋第三掩模工序的截面圖。
通過(guò)第三掩模工序形成覆蓋源/漏金屬圖案111的透明導(dǎo)電圖案113以及與透明導(dǎo)電圖案113相接的保護(hù)膜154。從而，提供具有雙層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)線104、源極110和漏極112，在所述雙層結(jié)構(gòu)中包括有源/漏金屬圖案111和透明導(dǎo)電圖案113，同時(shí)，提供具有透明導(dǎo)電圖案113單層結(jié)構(gòu)的像素電極118、上焊盤(pán)電極130和接觸電極160。
具體地說(shuō)，如圖9A所示，透明導(dǎo)電層117形成在設(shè)置有源/漏金屬圖案111的柵絕緣膜152上。透明導(dǎo)電層117由ITO、TO、IZO或ITZO等形成。
參照?qǐng)D9B，光刻膠圖案182通過(guò)采用第三掩模的光刻法形成在透明導(dǎo)電層117上。
參照?qǐng)D9C，通過(guò)采用光刻膠圖案182作為掩模的蝕刻工序，即濕刻工藝對(duì)透明導(dǎo)電層117構(gòu)圖，從而提供覆蓋源/漏金屬圖案111的透明導(dǎo)電圖案113。此時(shí)，透明導(dǎo)電圖案113在要提供薄膜晶體管溝道的部分打開(kāi)。從而，通過(guò)采用透明導(dǎo)電圖案113作為掩模的蝕刻工藝，即干刻工藝除去暴露的源/漏金屬圖案111和其下的歐姆接觸層116，從而使有源層114具有暴露的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，提供了具有雙層結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)線104、源極110和漏極112。此外，提供有從漏極112的透明導(dǎo)電圖案113延伸出的像素電極118和從數(shù)據(jù)線104的透明導(dǎo)電圖案133延伸出的接觸電極160，同時(shí)，提供有連接到下焊盤(pán)電極126的上焊盤(pán)電極130。與光刻膠圖案182相比，透明導(dǎo)電圖案113被過(guò)蝕刻。
參照?qǐng)D9D，覆蓋光刻膠圖案182的保護(hù)膜154完全形成。在這種情況下，設(shè)置在不存在光刻膠圖案182的基板上的保護(hù)膜154具有以光刻膠圖案182邊緣和透明導(dǎo)電圖案113邊緣的間隔距離相對(duì)于設(shè)置在光刻膠圖案182上的保護(hù)膜154打開(kāi)的結(jié)構(gòu)。從而，在接下來(lái)的掀離工序中，有利于剝離劑滲入光刻膠圖案182和透明導(dǎo)電圖案113之間的部分，由此提高掀離效率。保護(hù)膜154是由諸如柵絕緣膜144的無(wú)機(jī)絕緣材料形成。該保護(hù)膜154通過(guò)諸如PECVD或?yàn)R射等沉積技術(shù)形成。但是，為了防止光刻膠圖案182在高溫下硬化，優(yōu)選通過(guò)濺射形成保護(hù)膜154?；蛘撸Ｗo(hù)膜154可以由諸如丙烯酸有機(jī)化合物、BCB或PFCB等有機(jī)絕緣材料形成。
參照?qǐng)D9E，通過(guò)掀離工藝除去圖9D中所示的光刻膠圖案182和設(shè)置其上的保護(hù)膜154，從而對(duì)保護(hù)膜154構(gòu)圖。構(gòu)圖的保護(hù)膜154與透明導(dǎo)電圖案113相接。換句話說(shuō)，與透明導(dǎo)電圖案113相接的保護(hù)膜154保留在除了提供有透明導(dǎo)電圖案113以外的剩余區(qū)域中。
因此，薄膜晶體管TFT的溝道長(zhǎng)度L由透明導(dǎo)電圖案113決定。此外，根據(jù)透明導(dǎo)電圖案113的厚度，獲得平滑是可能的，所以可以避免形成定向膜后進(jìn)行諸如摩擦等定向處理工序時(shí)的摩擦不利。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在第二掩模工序中，通過(guò)采用半色調(diào)(或衍射曝光)掩模，形成半導(dǎo)體圖案和源/漏金屬圖案以及接觸孔。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，在第三掩模工序中，通過(guò)掀離在形成透明導(dǎo)電圖案時(shí)使用的光刻膠，形成透明導(dǎo)電圖案并對(duì)保護(hù)膜構(gòu)圖。該透明導(dǎo)電圖案和保護(hù)膜保護(hù)其下部的金屬層，從而避免了照度問(wèn)題。
結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)三輪掩模工序可以簡(jiǎn)化工藝，因此可以降低材料成本和設(shè)備投資成本等，并提高生產(chǎn)率。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由透明導(dǎo)電圖案形成像素電極，因此可以提高孔徑比。
盡管通過(guò)如上附圖所示的實(shí)施方式已解釋本發(fā)明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)可作各種修改和變型。因此，僅通過(guò)所附的權(quán)利要求及其等同物確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括基板上的柵線；與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線之間具有柵絕緣膜；薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極和半導(dǎo)體層，以在源極和漏極之間限定溝道；基板上的公共線；像素區(qū)中的公共電極；以及像素電極，在像素區(qū)中與公共電極形成水平電場(chǎng)；其中，柵線、源極和漏極具有不透明導(dǎo)電圖案和透明導(dǎo)電圖案，像素電極通過(guò)延伸出漏極的透明導(dǎo)電圖案形成，并且保護(hù)膜與透明導(dǎo)電圖案相接并位于透明導(dǎo)電圖案的剩余區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)電容，設(shè)置為像素電極與部分公共電極重疊，其間具有柵絕緣膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述柵線、柵極、公共線和公共電極包括以下結(jié)構(gòu)中的一種由鉬、鈦、銅、鋁釹、鋁、鉻、鉬合金、銅合金和鋁合金中的一種構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，以及具有至少其中兩層的多層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括連接到柵線、公共線和數(shù)據(jù)線的焊盤(pán)，其中，所述焊盤(pán)包括下焊盤(pán)電極，在具有柵線和公共線的基板上；接觸孔，貫穿柵絕緣膜以暴露下焊盤(pán)電極；以及上焊盤(pán)電極，通過(guò)所述接觸孔連接到下焊盤(pán)電極，并由透明導(dǎo)電圖案形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器件，其特征在于，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)鏈環(huán)，從數(shù)據(jù)焊盤(pán)的下焊盤(pán)電極延伸出；第二接觸孔，貫穿柵絕緣膜以暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)；以及接觸電極，從數(shù)據(jù)線的透明導(dǎo)電圖案延伸出，以通過(guò)第二接觸孔連接到數(shù)據(jù)鏈環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述接觸電極與上焊盤(pán)電極構(gòu)成一體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述透明導(dǎo)電圖案包圍所述不透明導(dǎo)電圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述不透明導(dǎo)電圖案包括以下結(jié)構(gòu)中的一種由鉬、鈦、銅、鋁釹、鋁、鉻、鉬合金、銅合金和鋁合金中的一種構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，以及具有至少其中兩層的多層結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述上焊盤(pán)電極和接觸電極與保護(hù)膜相接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述公共線與柵線平行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述像素電極從漏極延伸出。
12.一種制造液晶顯示器件的方法，包括第一掩模工序，形成第一掩模圖案組，包括基板上的柵線、柵極、公共線和公共電極；第二掩模工序，在第一掩模圖案組上形成柵絕緣膜，并在柵絕緣膜上形成半導(dǎo)體圖案和不透明導(dǎo)電圖案；以及第三掩模工序，在不透明導(dǎo)電圖案上形成透明導(dǎo)電圖案，并形成與透明導(dǎo)電圖案相接的保護(hù)膜；其中，與柵線相交的數(shù)據(jù)線、源極和漏極是由具有不透明導(dǎo)電圖案和透明導(dǎo)電圖案的雙層結(jié)構(gòu)形成，像素電極從漏極的透明導(dǎo)電圖案延伸出，以與公共電極形成水平電場(chǎng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述第一掩模工序進(jìn)一步包括形成下焊盤(pán)電極，以連接到柵線、數(shù)據(jù)線和公共線中的至少一條；所述第二掩模工序進(jìn)一步包括形成貫穿柵絕緣膜的接觸孔，以暴露下焊盤(pán)電極；以及所述第三掩模工序進(jìn)一步包括形成上焊盤(pán)電極，以使由透明導(dǎo)電圖案形成的上焊盤(pán)電極通過(guò)接觸孔連接到下焊盤(pán)電極。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述第一掩模工序包括形成從下焊盤(pán)電極延伸出的數(shù)據(jù)鏈環(huán)，以連接到數(shù)據(jù)線；所述第二掩模工序包括形成第二接觸孔，以暴露數(shù)據(jù)鏈環(huán)；以及所述第三掩模工序包括形成從數(shù)據(jù)線的透明導(dǎo)電圖案延伸出的接觸電極，以通過(guò)第二接觸孔連接到數(shù)據(jù)鏈環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述接觸電極與上焊盤(pán)電極構(gòu)成一體。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述上焊盤(pán)電極和接觸電極與保護(hù)膜相接。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述柵線、柵極、公共線、公共電極、下焊盤(pán)電極和數(shù)據(jù)鏈環(huán)包括以下結(jié)構(gòu)中的一種由鉬、鈦、銅、鋁釹、鋁、鉻、鉬合金、銅合金和鋁合金中的一種構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)，以及具有至少其中兩層的多層結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述透明導(dǎo)電圖案包圍不透明導(dǎo)電圖案。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二掩模工序包括基本上順序形成遮蓋第一掩模圖案組的柵絕緣膜、非晶硅層、摻雜有雜質(zhì)的非晶硅層以及不透明導(dǎo)電層；通過(guò)采用半色調(diào)掩模和衍射曝光掩模中的至少一種的光刻法，形成具有不同厚度的光刻膠圖案，以及通過(guò)采用光刻膠圖案的蝕刻工序，形成貫穿不透明導(dǎo)電層和柵絕緣膜的第一和第二接觸孔、不透明導(dǎo)電圖案、以及具有有源層和歐姆接觸層的半導(dǎo)體圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第三掩模工序包括在柵絕緣膜上形成透明導(dǎo)電層；通過(guò)光刻法形成光刻膠圖案；通過(guò)采用光刻膠圖案作為掩模的蝕刻工藝形成透明導(dǎo)電圖案；除去通過(guò)透明導(dǎo)電圖案暴露的不透明導(dǎo)電圖案和歐姆接觸層；基本上完全形成覆蓋光刻膠圖案的保護(hù)膜；以及除去具有保護(hù)膜的光刻膠圖案。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，用濺射法形成所述保護(hù)膜。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，與所述光刻膠圖案相比，所述透明導(dǎo)電圖案被過(guò)蝕刻。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括形成存儲(chǔ)電容，所述像素電極與部分公共電極重疊，其間具有柵絕緣膜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于簡(jiǎn)化工藝的水平電場(chǎng)施加型薄膜晶體管基板及其制造方法。在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件中包括，基板上的柵線；與柵線交叉以限定像素區(qū)的數(shù)據(jù)線，所述柵線和數(shù)據(jù)線之間具有柵絕緣膜；薄膜晶體管，包括柵極、源極、漏極和半導(dǎo)體層，以在源極和漏極之間限定溝道；基板上的公共線；像素區(qū)中的公共電極；以及像素電極，在像素區(qū)中與公共電極形成水平電場(chǎng)；其中，柵線、源極和漏極具有不透明導(dǎo)電圖案和透明導(dǎo)電圖案，像素電極通過(guò)延伸出漏極的透明導(dǎo)電圖案形成，并且保護(hù)膜與透明導(dǎo)電圖案相接并位于透明導(dǎo)電圖案的剩余區(qū)域中。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1794078SQ20051009377
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者安炳喆, 林周洙, 樸丙鎬 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社