專利名稱：半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器的制造方法，具體的講是一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法。
背景技術：
近來光電技術不斷地推陳出新，加上數(shù)字化時代的到來，推動了液晶顯示器市場的蓬勃發(fā)展。液晶顯示器因為具有高畫質、體積小、重量輕、低驅動電壓與低消耗功率等眾多優(yōu)點。因此被廣泛應用于個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、攝錄放影機、筆記本計算機、桌上型顯示器、車用顯示器及投影電視等消費性通訊或電子產品之上，并逐漸取代陰極射線管，而成為顯示器的主流。
現(xiàn)今液晶顯示器的薄膜晶體管陣列(TFT Array)基板的制造方法主要是以沉積、光刻和蝕刻三種不同工藝組合而成。在這三種工藝中，以光刻工藝的生產成本最高。因此如何減少TFT陣列基板整個制造過程所需要的光刻工藝數(shù)目，即減少所需掩膜數(shù)目，就成了各國面板大廠降低液晶顯示器生產成本的首要課題。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明目的在與提供一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，根據該方法，只需要三到四道掩膜就可以完成半反射半穿透液晶顯示器的制作。因此可以大幅降低液晶顯示器的生產成本并提高其產量。
為實現(xiàn)本發(fā)明的上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法包括依序形成透明導電層和第一金屬層于基板上；用半調式掩膜同時定義第一金屬層與透明導電層，使第一金屬層具有柵極、第一導線、電容線和像素穿透區(qū)域的互補圖案，透明導電層具有像素電極；之后，依序形成第一保護層和第二金屬層于基板上；背后曝光定義第二金屬層，以形成柵極、第一導線和電容線；之后，形成介電層于基板上；用半調式掩膜同時定義介電層、第二金屬層和第一保護層；移除像素穿透區(qū)域上方的介電層和第二金屬層和側邊的部分第一保護層，同時移除第一導線的末端周圍的介電層和第一保護層；形成信道區(qū)域于柵極正上方的介電層上；之后，形成第三金屬層于基板上，并且定義第三金屬層以形成第二導線，同時形成源極和漏極于信道區(qū)域的兩側，其中漏極和透明導電層電性相接；最后，形成第二保護層于基板上；背后曝光定義第一保護層和第二保護層，以移除像素穿透區(qū)域上方的第一保護層和第二保護層。
本發(fā)明還提供了一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法其中包括依序形成透明導電層和第一金屬層于基板上；用半調式掩膜同時定義第一金屬層與透明導電層，使第一金屬層具有柵極、第一導線、電容線和像素穿透區(qū)域的互補圖案，透明導電層具有像素電極；之后，依序形成第一保護層和第二金屬層于基板上；背后曝光定義第二金屬層，以形成柵極、第一導線和電容線；之后，依序形成介電層和半導體層于基板上；用半調式掩膜同時定義半導體層、介電層、第二金屬層和第一保護層，移除像素穿透區(qū)域上方的半導體層、介電層和第二金屬層和側邊的部分第一保護層，同時移除第一導線的末端周圍的半導體層、介電層和第一保護層，同時形成信道區(qū)域于柵極正上方的介電層上；之后，形成第三金屬層于基板上，并且定義第三金屬層以形成第二導線，同時形成源極和漏極于信道區(qū)域的兩側，其中漏極和透明導電層電性相接；最后，形成第二保護層于基板上；背后曝光定義第一保護層和第二保護層，以移除像素穿透區(qū)域上方的第一保護層和第二保護層。
本發(fā)明的有益效果在于，利用背后曝光與半調式掩膜減少所需使用的掩膜數(shù)，僅需三道到四道的掩膜，即完成半反射半穿透液晶顯示器的制作。另外，通過儲存電容器的串聯(lián)，除了可以增加單位面積的電容值，還可以減少儲存電容器在基板上的占據面積，進而提高穿透區(qū)的開口率及顯示器的輝度。


圖1A-圖1G為本發(fā)明一較佳實施例的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板各工藝階段剖面圖；圖2A-圖2D為本發(fā)明另一較佳實施例的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板各工藝階段剖面圖。
薄膜晶體管區(qū)域A 儲存電容器區(qū)域C 透明導電層110柵極互補圖案120a 閘接墊互補圖案120d第二金屬層140犧牲金屬層140b 閘接墊140d介電層150閘介電層150a 第三金屬層170 擴充電容線170c第二儲存電容器171第二保護層180 像素區(qū)域B閘接墊區(qū)域D 第一金屬層120 電容線互補圖案120c第一保護層130柵極140a 電容線140c第一儲存電容器141接觸窗151 信道區(qū)域160a源極170a 擴充閘接墊170d漏極171a具體實施方式
以下將結合附圖詳細說明本發(fā)明的實施過程，如熟悉此技術的人員在了解本發(fā)明的較佳實施例后，根據本發(fā)明揭示的技術進行改變及修飾后的技術并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
實施例一圖1A-圖1G為本發(fā)明一較佳實施例的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板各工藝階段剖面圖。請先參見圖1A，從左到右依序為薄膜晶體管區(qū)域A、像素區(qū)域B、儲存電容器區(qū)域C和閘接墊區(qū)域D的結構剖面圖。先在基板100上依序形成透明導電層110和第一金屬層120。再用第一道半調式掩膜同時定義第一金屬層120與透明導電層110，使第一金屬層120形成柵極、電容線、掃瞄線(未繪示)和閘接墊的互補圖案120a、120c、120d，同時在像素區(qū)域B的反射部分形成反射層120b，以及透明導電層110形成像素電極。柵極、電容線、掃瞄線(未繪示)和閘接墊的互補圖案120a、120c、120d，是用來作為后續(xù)背后曝光步驟的掩膜，而反射層120b則是用來反射外來光線。
請參見圖1B，在基板100上依序形成第一保護層130和第二金屬層140。利用第一金屬層120做為掩膜，以背后曝光方式來定義第二金屬層140，將第一金屬層120上的互補圖案轉移到第二金屬層140上，使其形成柵極140a、電容線140c、掃瞄線(未繪示)和閘接墊140d，同時在像素區(qū)域B的穿透部分形成犧牲金屬層140b。其中電容線140c、其下的第一保護層130和透明導電層110三者構成第一儲存電容器141。
請參見圖1C，在基板100上形成介電層150。
請參見圖1D，用第二道掩膜同時定義介電層150、第二金屬層140和第一保護層130。所使用的第二道掩膜為半調式掩膜。利用掩膜各區(qū)域穿透度的不同，使光刻后基板上各區(qū)域的光阻有不同的厚度，以在后續(xù)蝕刻工藝中，同時定義光阻下數(shù)層的結構。其中像素區(qū)域B的反射部分和閘接墊區(qū)域D以外區(qū)域的光阻厚度最高，在閘接墊140d上方的光阻厚度次之，像素區(qū)域B的穿透部分和閘接墊140d周圍區(qū)域的光阻厚度為零。如此，在蝕刻工藝中可以移除像素區(qū)域B的穿透部分的犧牲金屬層140b和其上的介電層150及其側邊的部分第一保護層130，同時移除閘接墊140d周圍的介電層150和第一保護層130，以暴露出閘接墊140d。在蝕刻之后，位于柵極上的介電層150，可作為閘介電層150a。位于電容線140c和掃瞄線(未繪示)上的介電層150則可以用來保護導線，及提供導線絕緣用。
請參見圖1E，在基板100上形成半導體層，用第三道掩膜定義半導體層，以形成信道區(qū)域160a于柵極140a正上方的介電層150之上。在較佳的實施例中，半導體層包含非晶硅層及位于其上的N型摻雜非晶硅層。
圖1D中的第二道掩膜和圖1E中的第三道掩膜也可以合并成一道半調式掩膜。先在基板100上依序形成介電層150和半導體層160，之后再用一道半調式掩膜同時定義半導體層160、介電層150、第二金屬層140和第一保護層130，以節(jié)省掩膜數(shù)目。在經光刻工藝后，在信道區(qū)域160a上方的光阻厚度最高，在閘接墊140d上方的光阻厚度再次之，閘接墊140d周圍區(qū)域和像素區(qū)域B的穿透部分的光阻厚度最低，其余區(qū)域的光阻厚度則介于信道區(qū)域160a上方的光阻厚度與閘接墊140d上方的光阻厚度之間。
請參見圖1F圖，在基板上形成第三金屬層170，用第四道掩膜定義第三金屬層170，以同時形成源極170a、漏極171a、擴充閘接墊170d、信號線(未繪示)和信號接墊(未繪示)。源極170a和漏極171a位于信道區(qū)域160a的兩側，其中漏極171a和透明導電層110電性相接。擴充閘接墊170d和閘接墊140d直接相接，可以降低閘接墊140d的阻抗。擴充閘接墊170d的結構近似于信號接墊，因此在信號接墊的部分，也可以選擇性的于信號接墊上形成結構近似于閘接墊140d的信號擴充接墊，以降低信號接墊的阻抗。
請參見圖1G圖，于基板100上形成第二保護層180，利用背后曝光定義第二保護層180，以同時移除位于像素區(qū)域B的穿透部分上方的第二保護層180與第一保護層130。
實施例二圖2A-2D為本發(fā)明另一較佳實施例的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板各工藝階段剖面圖。其中，形成透明導電層到形成介電層的步驟，實施例二與實施例一大致相同，故可直接參見1A-1C圖與其相關的敘述說明。
請參見圖2A，在形成介電層150之后，用第二道掩膜同時定義介電層150、第二金屬層140和第一保護層130。在此步驟中，移除像素區(qū)域B的穿透部分的犧牲金屬層140b和其上的介電層150結構，同時移除第一儲存電容器141側邊上方的介電層150和第一保護層130，以形成接觸窗151。此外，還同時移除閘接墊140d周圍的介電層150和第一保護層130，以暴露出閘接墊140d。
請參見圖2B，在形成接觸窗151之后，在基板100上形成半導體層，用第三道掩膜定義半導體層，以形成信道區(qū)域160a于柵極140a正上方的介電層150上。同實施例一，圖2A的第二道掩膜和圖2B的第三道掩膜可合并成單一道半調式掩膜，此道掩膜大致與實施例一中所提到的相同，除了在掩膜上多了接觸窗的圖案。
請參見圖2C圖，于基板100上形成第三金屬層170，用第四道掩膜定義第三金屬層170，以同時形成源極170a、漏極171a、擴充電容線170c、擴充閘接墊170d、信號線(未繪示)和信號接墊(未繪示)。源極170a和漏極171a位于信道區(qū)域160a的兩側，漏極171a則與透明導電層110電性相接。擴充電容線170c位于電容線140c上方的介電層150上，擴充電容線170c透過接觸窗151與透明導電層110電性相接。擴充電容線170c、其下的介電層150和電容線140c，三者構成第二儲存電容器171。第二儲存電容器171和第一儲存電容器141串聯(lián)，除了可以增加單位面積的電容值，還可以減少儲存電容器在基板上的占據面積，進而提高像素區(qū)域的穿透部分的開口率及顯示器的輝度。
請參見圖2D圖，于基板100上形成第二保護層180，利用背后曝光定義第二保護層180，以同時移除位于像素區(qū)域B的穿透部分上方的第二保護層180與第一保護層130。
由上述本發(fā)明較佳實施例可知，應用本發(fā)明具有下列優(yōu)點。
(1)只需要三到四道掩膜就可以完成半反射半穿透液晶顯示器的制作。因此可以大幅降低液晶顯示器的生產成本并提高其產量。
(2)可通過閘接墊和擴充閘介電直接相接或串聯(lián)，以降低配線阻抗。
(3)通過儲存電容器串聯(lián)，以增加單位面積的電容值，還可以減少儲存電容器在基板上的占據面積，進而提高穿透區(qū)的開口率及顯示器的輝度。
以上實施例及用于說明本發(fā)明的實施過程，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，至少包含依序形成一透明導電層和一第一金屬層于一基板上；定義第一金屬層與透明導電層，使第一金屬層具有一柵極、一第一導線、一電容線和一像素穿透區(qū)域的互補圖案，以及透明導電層具有一像素電極；依序形成一第一保護層和一第二金屬層于基板上；定義第二金屬層，以形成柵極、第一導線和電容線，其中電容線、其下的第一保護層與透明導電層構成一儲存電容器；形成一介電層于基板上；移除像素穿透區(qū)域上方的介電層和第二金屬層和側邊的部分第一保護層，同時移除第一導線的一末端周圍的介電層和第一保護層；形成一信道區(qū)域于柵極正上方的介電層上；形成一第三金屬層于基板上；定義第三金屬層，以形成一第二導線，同時形成一源極和一漏極于信道區(qū)域的兩側，其中漏極和透明導電層電性相接；以及形成一第二保護層于基板上；以及定義第二保護層和第一保護層，以移除像素穿透區(qū)域上方的第二保護層和第一保護層。
2.如權利要求1所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第一金屬層與透明導電層的步驟，用一半調式掩膜光刻及蝕刻。
3.如權利要求1所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，第二金屬層以背后曝光定義。
4.如權利要求1所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，移除像素穿透區(qū)域上方的介電層和第二金屬層的步驟，用一半調式掩膜光刻及蝕刻。
5.如權利要求1所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第二保護層和第一保護層的步驟，用背后曝光定義。
6.如權利要求1所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第三金屬層的步驟還包含形成擴充閘接墊在第一導線的末端。
7.如權利要求1所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，在形成介電層的步驟之后還包含移除儲存電容器一側邊上方的介電層和第一保護層，以形成一接觸窗。
8.如權利要求7所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第三金屬層的步驟還包含形成一擴充電容線于電容線上方的介電層上，擴充電容線透過接觸窗與透明導電層電性相接。
9.一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，至少包含依序形成一透明導電層和一第一金屬層于一基板上；定義第一金屬層與透明導電層，使第一金屬層具有一柵極、一第一導線、一電容線和一像素穿透區(qū)域的互補圖案，以及透明導電層具有一像素電極；依序形成一第一保護層和一第二金屬層于基板上；定義第二金屬層以形成柵極、第一導線和電容線，其中電容線、其下的第一保護層與透明導電層構成一儲存電容器；依序形成一介電層和一半導體層于基板上；移除像素穿透區(qū)域上方的半導體層、介電層和第二金屬層和側邊的部分第一保護層，同時移除第一導線的一末端周圍的半導體層、介電層和第一保護層，同時形成一信道區(qū)域于柵極正上方的介電層上；形成一第三金屬層于基板上；定義第三金屬層，以形成一第二導線，同時形成一源極和一漏極于信道區(qū)域的兩側，其中漏極和透明導電層電性相接；以及形成一第二保護層于基板上；以及定義第二保護層和第一保護層，以移除像素穿透區(qū)域上方的第二保護層和第一保護層。
10.如權利要求9所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第一金屬層與透明導電層的步驟，用一半調式掩膜光刻及蝕刻。
11.如權利要求9所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，第二金屬層以背后曝光定義。
12.如權利要求9所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，移除像素穿透區(qū)域上方的半導體層、介電層和第二金屬層的步驟，用一半調式掩膜光刻及蝕刻。
13.如權利要求9所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第二保護層和第一保護層的步驟，系用背后曝光定義。
14.如權利要求9所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第三金屬層的步驟還包含形成擴充閘接墊在第一導線的末端。
15.如權利要求9所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，在形成介電層和一半導體層的步驟后還包含移除儲存電容器一側邊上方的介電層和第一保護層，以形成一接觸窗。
16.如權利要求15所述的半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，其特征在于，定義第三金屬層的步驟還包含形成一擴充電容線于電容線上方的介電層上，擴充電容線透過接觸窗與透明導電層電性相接。
全文摘要
一種半反射半穿透液晶顯示器的陣列基板的制造方法，包含依序形成一透明導電層和一第一金屬層于一基板上；定義第一金屬層與透明導電層；依序形成一第一保護層和一第二金屬層于基板上；定義第二金屬層，以形成柵極、第一導線和電容線，其中電容線、其下的第一保護層與透明導電層構成一儲存電容器；形成一介電層于基板上；移除像素穿透區(qū)域上方的介電層和第二金屬層和側邊的部分第一保護層，移除第一導線的一末端周圍的介電層和第一保護層；形成一信道區(qū)域于柵極正上方的介電層上；形成一第三金屬層于基板上；定義第三金屬層；形成一第二保護層于基板上；以及定義第二保護層和第一保護層。減少了使用的掩膜數(shù)，提高穿透區(qū)的開口率及顯示器的輝度。
文檔編號G03F7/20GK1869781SQ20061009433
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權日2006年6月30日
發(fā)明者林士杰 申請人:廣輝電子股份有限公司