專利名稱：液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板及其制造方法，尤其涉及減少光刻步驟的制造液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的方法。
液晶顯示器是最普遍使用的平面顯示裝置(FPD)，它是由具有電極的兩個基板，以及在兩個基板之間注入的液晶層構(gòu)成。當給兩個基板上的電極施加電位差時，液晶層的液晶分子從新排列，光的透射量得到調(diào)整，從而顯示圖像。
目前最普遍使用的液晶顯示器中，在兩個基板上各自形成電場形成電極，基板之一具有開關(guān)元件，例如薄膜晶體管。
形成有薄膜晶體管陣列的基板，通常是利用多個光掩模(mask)的光刻工藝制造。這時，為了降低制造成本，應(yīng)減少光刻步驟(photolithography step)的個數(shù)?，F(xiàn)在通常是使用五個或六個光掩模。雖然有使用四個光刻步驟制造薄膜晶體管陣列基板的技術(shù)，但是，實際應(yīng)用該技術(shù)還有很多困難。
下面，對過去所使用的利用四個光刻步驟制造薄膜晶體管陣列基板的技術(shù)做說明。
首先，利用第一光掩模，在基板上形成由鋁或鋁合金等電阻小的物質(zhì)組成的柵極布線，然后，在其上面連續(xù)沉積柵絕緣層、非晶質(zhì)硅層、n+非晶質(zhì)硅層及金屬層。然后，利用第二光掩模使金屬層、n+非晶質(zhì)硅層及非晶質(zhì)硅層的三層膜圖案化。此時，柵極襯墊上部沒有剩余的三層膜圖案，只剩有柵絕緣層。接著，沉積ITO(indium tin oxide；氧化銦錫)膜，并利用第三光掩模使之圖案化。這時，柵極襯墊的上部不剩有ITO膜。把沒有被ITO膜覆蓋的金屬層及n+非晶質(zhì)硅層圖案化，之后，沉積鈍化層。最后，利用第四光掩模使鈍化層和鈍化層下部的柵絕緣層圖案化，從而最終形成薄膜晶體管陣列基板。在此，在最后鈍化層圖案化步驟，柵極襯墊部分的柵絕緣層被清除。
如上所述，過去利用四個光掩模制造薄膜晶體管陣列基板的方法中，由鋁或鋁合金構(gòu)成的柵極襯墊按原狀暴露。雖然鋁或鋁合金的電阻很小，但對外在的物理及化學性抵抗力差，所以易受損傷。為了補償這一點，采用了使柵極布線成為兩層膜或使用物理性及化學性強的、不易受損的金屬，但是，如果使用前一種方法，會出現(xiàn)工序非常復(fù)雜的問題，如果使用后一種方法，會出現(xiàn)這種金屬的電阻過大的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種新的、減少光刻步驟的制造薄膜晶體管陣列基板的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠保護柵極襯墊的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的再一目的是防止液晶顯示裝置的電流泄漏。
為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，采用了同時對柵絕緣層、半導(dǎo)體層、接觸層及數(shù)據(jù)導(dǎo)電層圖案化的方法。
根據(jù)本發(fā)明，首先，利用第一光掩模在絕緣基板上形成柵極布線。利用第二光掩模在柵極布線及基板上，形成包括柵絕緣層、半導(dǎo)體層、接觸層及數(shù)據(jù)導(dǎo)電層的四重層，然后，在由數(shù)據(jù)導(dǎo)電層上部及數(shù)據(jù)導(dǎo)電層圍繞的領(lǐng)域，利用第三光掩模形成導(dǎo)電圖案。對沒有被導(dǎo)電層圖案覆蓋的導(dǎo)電層進行蝕刻，形成數(shù)據(jù)布線，對沒有被數(shù)據(jù)布線覆蓋的接觸層進行蝕刻。利用第四光掩模形成鈍化層，對沒有被鈍化層覆蓋的半導(dǎo)體層進行蝕刻。
在此，柵極布線包括柵極線、柵極電極以及柵極襯墊。四重層具有暴露柵極襯墊的第一接觸孔，在第一接觸孔上面，可形成有鈍化層的第二接觸孔。
此時，導(dǎo)電圖案可包括，通過第一接觸孔形成于柵極襯墊上的第一導(dǎo)電層圖案。
另外，數(shù)據(jù)布線包括與第一方向相交的，以第二方向延伸的數(shù)據(jù)線；與數(shù)據(jù)線末端相連接，并從外部接收圖像信號的數(shù)據(jù)襯墊；與數(shù)據(jù)線相連接，并與柵極電極相鄰的源極電極；和，相對柵極電極，位于源極電極對面的漏極電極。導(dǎo)電圖案包括形成于數(shù)據(jù)線、源極電極及數(shù)據(jù)襯墊上的第一導(dǎo)電層圖案；形成于漏極電極上的第二導(dǎo)電層圖案；及與第二導(dǎo)電層圖案相連接，并形成于被柵極線及數(shù)據(jù)線圍繞的領(lǐng)域的像素極。鈍化層可具有暴露像素極的第一開口部和暴露形成于數(shù)據(jù)襯墊上的上述第一導(dǎo)電層圖案的第二開口部。
鈍化層可具有暴露兩數(shù)據(jù)線之間的半導(dǎo)體層部分的第三開口部。此時，第三開口部的半導(dǎo)體層被清除，使相鄰的兩數(shù)據(jù)線下部的半導(dǎo)體層相互分離。
像素極可與相鄰的柵極線相重疊，此時，較佳地是像素極與柵極線之間的半導(dǎo)體層為孤立狀態(tài)。
另外，柵絕緣層可包括，形成于柵極襯墊與數(shù)據(jù)襯墊之間的第一部分。此時，鈍化層具有暴露柵絕緣層的第一部分上部半導(dǎo)體層的第四開口部，并且，較佳地是第一部分上部的半導(dǎo)體層被清除，使柵極襯墊上部與數(shù)據(jù)襯墊下部的半導(dǎo)體層相互分離。
另外，暴露像素極的第一開口部，可完全覆蓋上述像素極的周邊部，也可暴露一部分。
這種液晶顯示裝置用薄膜晶體管陣列基板，也可用于獨立布線方式。即，在基板上形成與像素極相重疊的儲存布線，四重層形成于儲存布線上，但應(yīng)使儲存布線與像素電極之間的半導(dǎo)體層孤立。


本發(fā)明實施例，與其描述一起用以說明本發(fā)明原理。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實施例，為了制造液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板而把基板分領(lǐng)域表示的配置圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例，一個液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板形成的元件及其布線的配置略圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的圖；圖4是表示圖3中的薄膜晶體管陣列基板沿著IV-IV′線的截面圖；圖5是表示圖3中的薄膜晶體管陣列基板沿著V-V′線的截面圖；圖6a，7a，8a是表示根據(jù)本發(fā)明實施例制造的中間過程中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖，是按制造順序表示的圖；圖6b，7b，8b是表示各自沿著圖6a，7a，8a中的VIB-ViB′，VIIB-VIIB′，VIIIB-VIIIB′線的截面圖；圖6c，7c，8c是表示各自沿著圖6a，7a，8a中的VIC-VIC′，VIIC-VIIC′，VIIIC-VIIIC′線的截面圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖10是表示沿著圖9中的X-X′線的截面圖；圖11是表示沿著圖9中的XI-XI′線的截面圖；圖12a和圖13a是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例制造的中間過程中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖，是按制造順序表示的圖；圖12b和圖13b是表示沿著圖12a和圖13a中的XIIB-XIIB′及XIIIB-XIIIB′線的截面圖；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖15是表示沿著圖14中的XV-XV′線的截面圖；圖16是表示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖17是表示沿著圖16中的XVII-XVII′線的截面圖；圖18是表示沿著圖16中的XVIII-XVIII′線的截面圖；圖19是表示根據(jù)本發(fā)明第五實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖20是表示沿著圖19中的XX-XX′線的截面圖；圖21是表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的圖，是在圖2中以一個像素和襯墊為中心的擴大的圖；圖22是表示沿著圖21中的XXII-XXII′線的截面圖；圖23a是表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例制造的第一步驟中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖23b是表示沿著圖23a中的XXIIIB-XXIIIB′線的截面圖；圖24a是表示圖23a及圖23b下一步驟的薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖24b是表示沿著圖24a中的XXIVB-XXIVB′線的截面圖；圖25a及圖25b，圖26a及圖26b和圖27是表示分別在圖24a及24b步驟中所使用的光掩模結(jié)構(gòu)截面的圖；圖28是表示沿著圖24a中的XXIVB-XXIVB′線的截面圖，是圖24b下一步驟的截面圖；圖29a是表示圖28下一步驟的薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖29b是表示沿著圖29a中的XXIXB-XXIXB′線的截面圖；圖30是表示根據(jù)本發(fā)明第七實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖31是表示沿著圖32及圖30中的XXXI-XXXI′線及XXXII-XXXII′線的截面圖；
圖33a是表示根據(jù)本發(fā)明第七實施例制造的第一步驟中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖33b及圖33c是分別表示沿著圖33a中的XXXIIIB-XXXIIIB′線及XXXIIIC-XXXIIIC′線的截面圖；圖34a是表示圖33a至圖33c的下一步驟薄膜晶體管陣列基板配置的圖；圖34b及圖34c是分別表示沿著圖34a中的XXXIVB-XXXIVB′線及XXXIVC-XXXIVC′線的截面圖；圖35a是表示圖34a至圖34c的下一步驟薄膜晶體管陣列基板配置的圖；圖35b及圖35c是分別表示沿著圖35a中的XXXVB-XXXVB′線及XXXVC-XXXVC′線的截面圖；圖36是表示根據(jù)本發(fā)明第八實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖37及圖38是表示沿著圖36中的XXXVII-XXXVII′線及XXXVIII-XXXVIII′線的截面圖；圖39a是表示根據(jù)本發(fā)明第八實施例制造的第一步驟中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖；圖39b及圖39c是分別表示沿著圖39a中的XXXIXB-XXXIXB′線及XXXIXC-XXXIXC′線的截面圖；圖40a是表示圖39a至圖39c的下一步驟薄膜晶體管陣列基板配置的圖；圖40b及圖40c是分別表示沿著圖40a中的XLB-XLB′線及XLC-XLC′線的截面圖；圖41a是表示圖40a至圖40c的下一步驟薄膜晶體管陣列基板配置的圖；和圖41b及圖41c是分別表示沿著圖41a中的XLIB-XLIB′線及XLIC-XLIC′線的截面圖。
下面，參照附圖對根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器用基板及其制造方法做詳細說明。通過說明，不難使本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解并實施該技術(shù)。應(yīng)當理解，本發(fā)明不局限于這些實施例，其可以由很多方式來實現(xiàn)。在附圖中，各個層的厚度和區(qū)域為了清楚起見而作了夸張。在整個說明書中，類似的標號表示類似的元件?？梢岳斫?，當述及某元件，如層、區(qū)域、或基板在另一元件上時，其可以直接位于該另一元件上或也可以存在其他中間層。如果提出某元件直接位于另一元件上時，其表示不存在中間層。
首先，參照圖1至圖5，對根據(jù)本發(fā)明實施例的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)做詳細說明。
如圖1所示，在一個絕緣基板上，同時形成制造多個液晶顯示器用面板的區(qū)域。比如，如圖1所示，在一個玻璃基板10上，形成四個液晶顯示器用面板區(qū)域110，120，130，140。所形成的面板是薄膜晶體管陣列面板時，面板區(qū)域110，120，130，140包括，由多個像素構(gòu)成的圖像顯示部111，121，131，141，和周邊部112，122，132，142。在圖像顯示部111，121，131，141上，主要有薄膜晶體管、布線及像素極等，它們是以陣列形式重復(fù)排列，在周邊部112，122，132，142上，主要有與驅(qū)動元件連接的元素，即，面板和其它靜電保護線路等。
但是，在形成這種液晶顯示器時，通常使用分步曝光機(stepper)曝光技術(shù)，在使用該曝光器時，先把圖像顯示部111，121，131，141及周邊部112，122，132，142分成多個區(qū)域，在每個區(qū)域中使用同一個或不同的光掩模，對薄膜上感光層進行曝光，之后，使整個基板顯像，從而制造圖案。然后，蝕刻下部的薄膜而形成特定的圖案。通過這種反復(fù)形成薄膜圖案，最終完成液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板。
但是，也可以不使用分步暴光器，而一次性暴光而完成。另外，也可以在一個絕緣基板上只形成一個液晶顯示器的面板。
圖2是表示在圖1中一個面板區(qū)域中形成的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的分布簡圖。
如圖2所示，由虛線1圍繞的圖像顯示部中，形成有多個薄膜晶體管3、與各薄膜晶體管3電連接的像素極71以及包括柵極線22和數(shù)據(jù)線62的布線等。圖像顯示部的外圍周邊部，布置有與柵極線22端部連接的柵極襯墊24，和與數(shù)據(jù)線62端部連接的數(shù)據(jù)襯墊64，以及，布置有為了防止因靜電放電而損壞元件而以電連接柵極線22及數(shù)據(jù)線62，從而形成等電位差的柵極線短路條(shorting bar)4及數(shù)據(jù)線短路條5。柵極線短路條4及數(shù)據(jù)線短路條5通過短路條連接部6連接。該短路條4，5最終會被移除，移除時截斷基板的線是圖中的符號2。圖面符號7是接觸窗，它為了連接中間有柵極線短路條4及數(shù)據(jù)線短路條5和絕緣層(未圖示)的短路條連接部6而貫穿于絕緣層。
圖3至圖5是在圖2中的圖像顯示部的薄膜晶體管、像素極及布線周邊部的襯墊的擴大圖，圖3為配置圖，圖4及圖5分別表示在圖3中沿著IV-IV′線及V-V′線的截面圖。
首先，在絕緣基板10上形成由鋁或鋁合金、鉬(Mo)或鉬鎢(MoW)、鉻(Cr)或鉭(Ta)等金屬構(gòu)成的柵極布線。柵極布線包括橫向排列的柵極線(掃描信號線)22；與柵極線22的端部連接，從外部接收掃描信號并傳送給柵極線22的柵極襯墊24；和，作為柵極線22的分支、薄膜晶體管的柵極電極26。
柵極線22，24和26可以單一層形成也可以二重層或三重層形成。以單一層形成時，以鋁(Al)或鋁(Al)-釹(Nd)合金構(gòu)成，以二重層形成時，下面層用鋁(Al)-釹(Nd)合金構(gòu)成，上層以鉬(Mo)-鎢(W)合金構(gòu)成。當柵極線22、24和26為多層結(jié)構(gòu)時，最好是，一層為低電阻率材料，另一層由與其他材料具有良好接觸性的材料制成。二重層的例子如Cr/Al(或Al合金)和Al/Mo。
在柵極布線22，24，26上，形成有由諸如氮化硅(SiNx)構(gòu)成的柵絕緣層30，柵絕緣層30不僅形成于柵極布線22，24，26上，而且還以縱向延伸形成網(wǎng)狀。
柵絕緣層30上，形成有由氫化非晶硅等半導(dǎo)體物質(zhì)構(gòu)成的半導(dǎo)體層圖案42，47。半導(dǎo)體層圖案42，47被分成相互分離的多個第一部分42和第二部分47。第一部分42處于柵極電極26的附近，起薄膜晶體管的通道層作用，多個第二部分47則處于柵極線22的上部，并相互孤立。與柵極襯墊24相鄰的第一部分42延伸到柵極襯墊24并形成柵極襯墊24的分支。
半導(dǎo)體層42，47上，形成有由n型雜質(zhì)如磷以高濃度摻雜的非晶硅等物質(zhì)構(gòu)成的歐姆接觸層圖案55，56，57，58。
在接觸層圖案55，56，57，58上，形成有由諸如鉻(Cr)或鉬-鎢合金、Cr、Al、或Al合金構(gòu)成的數(shù)據(jù)布線62，64，66，67，68。數(shù)據(jù)布線62，64，66，67，68以縱向形成，其包括具有與柵極電極26相鄰的源極電極65的數(shù)據(jù)線62；與數(shù)據(jù)線62一端相連接，并從外部接收圖像信號的數(shù)據(jù)襯墊64；與數(shù)據(jù)線62相分離，相對柵極電極26處于源極電極的相反方向的漏極電極66；形成于柵極襯墊24附近的第一孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體68；和，形成于半導(dǎo)體層的第二部分上部47的第二孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體67。歐姆接觸層55，56，57，58形成于半導(dǎo)體層42，47與數(shù)據(jù)布線62，64，66，67，68之間，并具有與數(shù)據(jù)布線62，64，66，67，68相同的形態(tài)。
另一方面，柵極襯墊24上形成的柵絕緣層圖案30，半導(dǎo)體層42，接觸層58及第一孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體68，具有暴露柵極襯墊24的接觸孔。
由數(shù)據(jù)布線62，64，66，67，68上部，和柵極線22及數(shù)據(jù)線62圍繞著的像素區(qū)域的基板10上，形成有由諸如氧化銦錫(indium tin oxide；ITO)等透明導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電體圖案71，72，73，74，75，76，77。導(dǎo)電體圖案71，72，73，74，75，76，77可分為第一至第四圖案。形成于數(shù)據(jù)線62及數(shù)據(jù)襯墊64上的第一圖案72，75，是由形成于數(shù)據(jù)線62的源極電極上部的部分75，及形成于其以外部分上部的部分72構(gòu)成。第二圖案71，76是由形成于漏極電極66上的部分76和形成于像素領(lǐng)域的像素極71構(gòu)成，像素極71如圖3所示，形成于第二孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體67上，與位于其下部的前端柵極線22相重疊而形成儲存蓄電池。第三圖案74形成于數(shù)據(jù)襯墊64上，起一種保證數(shù)據(jù)襯墊64與外部之間的電氣連接作用。第四圖案73通過接觸區(qū)而形成于暴露著的柵極襯墊24上，起一種保證柵極襯墊24與外部之間的電氣連接作用。在此，第一圖案72，75與第三圖案74相連接，但與其余圖案71，73，76相分離，第四圖案73可以剩略。
在此，導(dǎo)電體層圖案是利用了透明導(dǎo)電物質(zhì)，如果是反射型液晶顯示裝置時，也可使用非透明導(dǎo)電物質(zhì)。
最后，在這種結(jié)構(gòu)的全范圍內(nèi)，形成由諸如氮化硅等構(gòu)成的鈍化層80，在鈍化層80上形成暴露像素極71、第三及第四透明導(dǎo)電體層圖案73，74的開口部83，84，85以及暴露柵絕緣層30的兩個開口部81，82。開口部81，82起一種把半導(dǎo)體層分隔成兩部分的作用，特別是在象本實施例，像素極71與前端柵極線相重疊的前端柵極方式中，如圖5所示，以柵極線22為柵極，以數(shù)據(jù)線62為源極及以像素極71為漏極電極，使之不產(chǎn)生寄生晶體管。但是，如此把半導(dǎo)體層分成兩部分，并不是只有前端柵極方式所必須。即，半導(dǎo)體層在接通柵極電壓時形成通道，所以，如果相鄰的兩個數(shù)據(jù)線通過半導(dǎo)體層相連接，那么兩個數(shù)據(jù)線之間的信號會發(fā)生干涉現(xiàn)象，所以，有必要把這種相鄰的兩個數(shù)據(jù)線之間的半導(dǎo)體層分離。對這種情況，通過實施例4做詳細說明。
下面對具有這種結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照附圖3至圖5和圖6a至圖8c進行詳細說明。
圖6a，7a，8a是根據(jù)本發(fā)明實施例制造過程中，中間過程中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖，是根據(jù)制造順序依次排列的圖。圖6b，7b，8b各自是對圖6a，7a，8a中沿著VIB-ViB′，VIIB-VIIB′，VIIIB-VIIIB′線的截面圖。圖6c，7c，8c各自是圖6a，7a，8a中按VIC-ViC′，VIIC-VIIC′，VIIIC-VIIIC′線的截面圖。
首先，如圖6a至6c所示，利用第一光掩模在基板10上形成橫向的包括柵極線22、柵極電極26以及柵極襯墊24的柵極布線。如前所述，柵極布線22，24，26可由鋁-釹合金與鉬-鎢合金膜的二重層組成，這時采用干式蝕刻法為佳。除此以外，也可由鉻膜/鋁-釹合金膜的二重層組成，但這時應(yīng)采用濕式蝕刻法。
其次，如圖7a至圖7c所示，把柵絕緣層30、半導(dǎo)體層40、接觸層50及由鉻或鋁-釹合金構(gòu)成的數(shù)據(jù)導(dǎo)體層60的四重層連續(xù)沉積，然后，利用第二光掩模通過干式蝕刻法使之圖案化。此時，如圖7a所示，圖案應(yīng)以橫向及縱向延伸，形成矩形或網(wǎng)狀，四重層覆蓋全部柵極布線22，24，26，在像素領(lǐng)域中形成暴露基板10的開口部220。同時，形成暴露柵極襯墊24的接觸孔210。
之后，如圖8a至圖8c所示，沉積ITO膜，利用第三光掩模通過干式蝕刻法使之圖案化，從而形成透明導(dǎo)電體圖案71，72，73，74，75，76，77，對沒有被透明導(dǎo)電體層圖案覆蓋的數(shù)據(jù)導(dǎo)體層60及接觸層50進行干式蝕刻。
最后，如圖3至圖5所示，重疊由氮化硅形成的鈍化層80，利用第四光掩模，使其圖案化，從而形成開口部81，82，83，84，85，蝕刻開口部81，82，下部暴露的半導(dǎo)體層40，分成兩部分42，47。這時，如果對鈍化層80和半導(dǎo)體層40采用干式蝕刻法，那么，就可連續(xù)進行，蝕刻氣體可使用氮化硅與非晶質(zhì)硅的蝕刻比為約10∶1的氯(Cl)/氧(O2)氣體。
這種薄膜晶體管陣列基板，除此以外，還可用多種變化形式及方法制造。
比如，在該實施例中，具有柵絕緣層30、半導(dǎo)體層40、接觸層50及數(shù)據(jù)導(dǎo)電層60的四重層的圖案，并不形成于各襯墊之間，但也可以在各襯墊之間形成四重層圖案，然后把在各襯墊之間形成的半導(dǎo)體層，通過鈍化層的圖案化而清除。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的TFT陣列基板及其制造方法。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的薄膜晶體管陣列基板的配置圖，圖10是在圖9中沿著X-X′的薄膜晶體管陣列基板截面圖，圖11是在圖9中沿著XI-XI′的薄膜晶體管陣列基板截面圖。
如圖9至圖11所示，根據(jù)本實施例的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)，除襯墊部分以外，與第一實施例幾乎相同。即，在第一實施例中，襯墊之間沒有柵絕緣層，但在本實施例中，襯墊之間形成有柵絕緣層30。另外，位于襯墊之間的柵絕緣層上部的鈍化層80上，形成有如圖9所示的開口部86，開口部86的半導(dǎo)體層被清除，防止了各襯墊之間通過半導(dǎo)體層的連接。
下面，對具有這種結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照附圖9至圖11以及圖12a至圖13b做詳細說明。
圖12a和圖13a是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的制造中間過程中的薄膜晶體管陣列基板的配置圖，是按制造順序排列的圖，圖12b及圖13b分別為圖12a及圖13a中按XIIB-XIIB′線及XIIIB-XIIIB′線的截面圖。
首先，以與第一實施例相同的方法，形成柵極布線22，24，26，然后，連續(xù)沉積柵絕緣層30、半導(dǎo)體層40、接觸層50及數(shù)據(jù)導(dǎo)電層60的四重層，并使其圖案化。此時，如圖12a及圖12b所示，襯墊部的四重層為全部保留狀態(tài)。
然后，如圖13a及圖13b所示，沉積ITO膜，使用干式蝕刻法使之圖案化，從而形成透明導(dǎo)電體層圖案71，72，73，74，75，76，77，對沒有被透明導(dǎo)電體層圖案覆蓋的數(shù)據(jù)導(dǎo)體層60及接觸層50進行干式蝕刻。
最后，如圖9至圖12所示，沉積鈍化層80并使其圖案化，從而形成開口部81，82，83，84，85，86，對暴露于開口部81，82，86下部的半導(dǎo)體層40進行蝕刻，在分隔相鄰的數(shù)據(jù)線62下部部分42的同時，清除形成于襯墊之間的部分。此時，可與半導(dǎo)體層40一起，對其下部的柵絕緣層進行一定程度蝕刻。
另外，在第一及第二實施例中，像素極71的周邊部被鈍化層80所覆蓋，但也可能并不如此。對此，參照表示根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的圖14及圖15做詳細說明。在此，圖15是圖14中按XV-XV′的薄膜晶體管陣列基板的截面圖。
如圖14及圖15所示，鈍化層80的開口部85暴露出了像素極71的周邊部。所以，鈍化層80與像素極71之間的基板10被暴露。其余結(jié)構(gòu)與第一實施例幾乎相同。
這種結(jié)構(gòu)是為了防止像素極71、數(shù)據(jù)線62或數(shù)據(jù)線62上部的導(dǎo)電體層圖案72通過半導(dǎo)體層42而斷落。即，當發(fā)生排列誤差，使像素極71被置于伸出到數(shù)據(jù)線62外部的數(shù)據(jù)線下部的半導(dǎo)體層下部上，也因在鈍化層80上形成開口部85并蝕刻半導(dǎo)體層42時，暴露出的半導(dǎo)體層42通過開口部85所清除，所以，像素極71下部的半導(dǎo)體層與數(shù)據(jù)線62下部的半導(dǎo)體層相分離。
雖然第一至第三實施例為前端柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基板，但也可適用于獨立布線方式中。對此，通過第四實施例做詳細說明。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的液晶顯示裝置用薄膜晶體管陣列基板，圖17是在圖16中以XVII-XVII′線的截面圖，圖18是在圖16中以XVIII-XVIII′線的截面圖。
如圖16至圖18所示，在絕緣基板10上，在形成有柵極布線22，24，26以外，以相同的物質(zhì)以及在相同層上還形成有儲存布線27，28。柵極布線包括橫向延伸的柵極線22；與柵極線22的末端相連接的柵極襯墊24；以及作為柵極線22分支的柵極電極26。儲存布線包括與柵極線22相分離的、以平行橫向延伸的儲存電極線27；及與其末端下連接的儲存襯墊28。
在柵極布線22，24，26及儲存布線27，28上，形成有柵絕緣層30，在柵絕緣層30上形成有半導(dǎo)體層42，49。
半導(dǎo)體層具有兩部分42，49，第一部分42以縱向延伸，第二部分49位于兩個第一部分42之間，并處于儲存電極線27上部，第二部分49與第一部分42相分離。
在半導(dǎo)體層42，49上，形成有接觸層55，56，58，59，接觸層55，56，58，59上，形成有由諸如鉻或鉬-鎢合金等構(gòu)成的數(shù)據(jù)布線62，64，66，68，69。數(shù)據(jù)布線62，64，66，68，69包括具有源極的數(shù)據(jù)線62；數(shù)據(jù)襯墊64；漏極電極66；第一孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體68；及形成于半導(dǎo)體層的第二部分49上的第二孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體69。接觸層55，56，58，59形成于半導(dǎo)體層42，49與數(shù)據(jù)布線62，64，66，68，69之間，并具有與數(shù)據(jù)布線62，64，66，68，69相同的形態(tài)。
另外，形成于柵極襯墊24及儲存襯墊28上的柵絕緣層30、半導(dǎo)體層42、接觸層58及第一孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體68，具有暴露柵極襯墊24及儲存襯墊28的接觸孔。
在由數(shù)據(jù)布線62，64，66，68，69上部、柵極線22及數(shù)據(jù)線62圍繞著的像素領(lǐng)域的基板10上，形成有由諸如ITO等透明導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的透明導(dǎo)電體圖案71，72，73，74，75，76，77。透明導(dǎo)電體圖案71，72，73，74，75，76，77可分為相互分離的第一至第四圖案。數(shù)據(jù)線62上形成的第一圖案72，75包括形成于數(shù)據(jù)線62的源極上部的部分75和其以外部分形成的部分72。第二圖案71，76包括形成于漏極電極66上部的部分76和形成于像素領(lǐng)域的像素極71。像素極71如圖16所示，其形成于第二孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體69上部，與位于其下部的儲存電極線27相重疊而構(gòu)成儲存電池。第三圖案74形成于數(shù)據(jù)襯墊64上，起一種使數(shù)據(jù)襯墊64與外部以電氣連接的作用。第四圖案73形成于通過接觸孔而暴露的柵極襯墊24及儲存襯墊28上，起一種使柵極襯墊24與外部以電氣連接的作用。
最后，在這種結(jié)構(gòu)上的全部范圍內(nèi)，形成有由諸如氮化硅等物質(zhì)的鈍化層80。在鈍化層80上，形成有形成于相鄰的兩個數(shù)據(jù)線62之間的柵極線22上部的柵絕緣層30和暴露像素極71的開口部。所以，鈍化層80也就相當于隨數(shù)據(jù)線62而形成全部清除相鄰的兩個數(shù)據(jù)線62之間的鈍化層80，把暴露的半導(dǎo)體層也全部清除，從而使兩數(shù)據(jù)線62之間不能通過半導(dǎo)體層相連接，同時使像素極71不被鈍化層80所覆蓋。另外，在鈍化層80上，還形成有暴露第三及第四透明導(dǎo)電體圖案73，74的開口部83，84。
其他結(jié)構(gòu)與第三實施例類似。
具有這種結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，除在形成柵極布線22，24，26時，同時形成儲存布線27，28這一點以外，與第一實施例相類似。
本發(fā)明用于環(huán)(ring)柵結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基板時，通過第五實施例做詳細說明。
圖19是表示根據(jù)本發(fā)明第五實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖，圖20是表示沿著圖19中的XX-XX′線的截面圖。
如圖19及圖20所示，在絕緣基板10上，形成有橫向的柵極布線22，25，26。在此，柵極線22以兩個為一組，并通過柵極線連接部25而連接，在兩個當中的一個上，形成有柵極電極26。雖然圖中末表示，但是，與前述實施例相同，其柵極襯墊與柵極線22的末端相連接。
在柵極布線22，25，26上，形成有柵絕緣層30，在柵絕緣層30上形成有半導(dǎo)體層42。半導(dǎo)體層42以縱向形成并通過相互分離的第一部分和薄膜晶體管的通道部與第一部分相連接，并與柵極線22及柵極線連接部25有一部分相重疊的第二部分構(gòu)成。
在半導(dǎo)體層42上，形成有接觸層55，56，57。接觸層55，56，57上，形成有數(shù)據(jù)布線62，65，66，67。數(shù)據(jù)布線62，65，66，67包括數(shù)據(jù)線62；與數(shù)據(jù)線相連接，并具有U字型凹部的源極65；形成于源極65凹部的漏極電極66；及與漏極電極66相連接，且與半導(dǎo)體層42的第二部分相重疊的儲存電極67。雖然圖中末表示，但是，數(shù)據(jù)襯墊與數(shù)據(jù)線的末端連接，以及，形成于柵極襯墊上部的孤立的數(shù)據(jù)導(dǎo)電層(末圖示)，與前述實施例相同。接觸層55，56，57形成于半導(dǎo)體層42與數(shù)據(jù)布線62，65，66，67之間，并具有與數(shù)據(jù)布線62，65，66，67相同的形態(tài)。
另外，形成于柵極襯墊上的柵絕緣層30、半導(dǎo)體層42、接觸層及孤立數(shù)據(jù)導(dǎo)體，具有暴露柵極襯墊的接觸孔，這些與前述實施例相同。
在由數(shù)據(jù)布線62，65，66，67的上部、柵極線22以及數(shù)據(jù)線62圍繞的像素領(lǐng)域基板10上，形成有由諸如ITO等透明導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的透明導(dǎo)電層圖案71，72，75，76。此時，除像素極71、柵極襯墊及數(shù)據(jù)襯墊上部的導(dǎo)電層圖案(末圖示)以外的透明導(dǎo)電層圖案72，75，76，與其下部的數(shù)據(jù)布線62，65，66，67具有相同的形態(tài)。這是因用光掩模對透明導(dǎo)電層圖案72，75，76下部的數(shù)據(jù)布線62，65，66，67及接觸層55，56，57圖案化的緣故。
像素極71形成于儲存電極67上，并與位于其下部的柵極線22及柵極線連接部25相重疊而形成儲存電池。柵極襯墊及數(shù)據(jù)襯墊上部的透明導(dǎo)電層圖案，與前述的實施例相同，起一種保證暴露的柵極襯墊及數(shù)據(jù)襯墊與外部以電氣連接的作用。
最后，在這種結(jié)構(gòu)的全部范圍內(nèi)形成有鈍化層80。鈍化層80上，形成有暴露像素極71的開口部85和暴露柵絕緣層30以及基板10并沿著像素極71周邊部形成的溝渠(trench)81。此時，溝渠81以縱向延伸，除與漏極電極66相連接部分以外，形成完全包圍像素極71的形態(tài)。該溝渠81通過清除其下部的半導(dǎo)體層42，實現(xiàn)防止相鄰的兩個數(shù)據(jù)線62之間或像素極71和數(shù)據(jù)線62通過半導(dǎo)體層42的相互連接，并在清除半導(dǎo)體層的同時，清除可能殘留在半導(dǎo)體層42上的ITO殘渣，從而防止像素極71和數(shù)據(jù)線62的斷落。
具有這種結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基板的制造方法與第一至第四實施例相同。
為了實現(xiàn)本發(fā)明目的的另一種方法，通過第六至第八實施例做詳細說明。
首先，參照圖21及圖22對根據(jù)本發(fā)明第六實施例的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)做詳細說明。
圖21及圖22是在圖2中表示液晶顯示器用薄膜晶體管和像素極及布線和周邊部的襯墊的擴大圖，圖21為配置圖，圖22是表示沿著圖21中的XXII-XXII′線的截面圖。
首先，在絕緣基板10上，形成由鋁(Al)或鋁合金(Al alloy)，鉬(Mo)或鉬-鎢合金(MoW)，鉻(Cr)，鉭(Ta)等金屬或?qū)щ婓w構(gòu)成的柵極布線。柵極布線包括以橫向延伸的掃描信號線、柵極線22或柵極線的末端相連接，從外部接收掃描信號，并向柵極線22傳送的柵極襯墊24；及，為柵極線22分支的薄膜晶體管的柵極電極26。
柵極布線22，24，26可以單一層形成也可以二重層或三重層形成。以二重層以上的形式構(gòu)成時，一層由電阻小的物質(zhì)構(gòu)成、而另一層較佳地是由跟其它物質(zhì)的接觸特性好的物質(zhì)構(gòu)成。比如，Cr/Al(或Al合金)的二重層或Al/Mo的二重層。
在柵極布線22，24，26上，形成有由氮化硅等構(gòu)成的柵絕緣層30，它覆蓋圖像顯示部的全部范圍，特別覆蓋著柵極線22及柵極電極26。但是，柵絕緣層30并不覆蓋周邊部的柵極襯墊24。
柵絕緣層30上，形成有由氫化非晶質(zhì)硅等半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層圖案42，半導(dǎo)體層圖案42上形成有由磷(P)等n型不純物以高濃度摻雜的非晶質(zhì)硅或硅化物等構(gòu)成的歐姆接觸層(ohmic contact layer)圖案或中間層圖案55，56。
接觸層圖案55，56，上，形成有由Mo或MoW合金，Cr，Al或Al合金，Ta等導(dǎo)電物質(zhì)形成的數(shù)據(jù)布線62，64，65，66。數(shù)據(jù)布線包括縱向排列的數(shù)據(jù)線62；與數(shù)據(jù)線62的一端相連接，并從外部接收圖像信號的數(shù)據(jù)襯墊64；和，由數(shù)據(jù)線62分支的薄膜晶體管的源極電極65構(gòu)成的數(shù)據(jù)線部。數(shù)據(jù)布線進一步包括與數(shù)據(jù)線部分離，并相對柵極電極26處于源極65相反方向的薄膜晶體管的漏極電極66。
數(shù)據(jù)布線62，64，65，66也與柵極布線22，24，26同樣，可以單一層形成也可以二重層或三重層形成。當然，以二重層以上層形成時，較佳地是其中一層應(yīng)使用電阻小的物質(zhì)，而另一層應(yīng)使用與其它物質(zhì)間的接觸特性好的物質(zhì)。
另外，接觸層圖案55，56具有與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66相同的形態(tài)，它起一種降低其下部半導(dǎo)體層圖案42與其上部數(shù)據(jù)布線62，64，65，66之間的接觸電阻作用。雖然半導(dǎo)體層圖案42與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66及接觸層圖案55，56具有幾乎相同的形態(tài)，但不同的是，它還形成于源極電極65與漏極電極66之間。
數(shù)據(jù)布線62，64，65，66上，形成有由諸如氧化銦錫(ITO)等透明或不透明導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電體層圖案71，72，73，74。導(dǎo)電體層圖案首先包括，主要形成于由柵極線22及數(shù)據(jù)線62圍繞的像素領(lǐng)域內(nèi)的像素極71。像素極71位于漏極電極66的正上部，并把柵絕緣層30置于中間，與柵極線22相重疊而形成儲存電池。另外，導(dǎo)電體層圖案還包括覆蓋數(shù)據(jù)線62及源極電極65的補助數(shù)據(jù)線72；及覆蓋數(shù)據(jù)襯墊64的補助數(shù)據(jù)襯墊74。還進一步包括形成于柵極襯墊24緊上部，并覆蓋柵極襯墊24的補助柵極襯墊73。
在該實施例6中，導(dǎo)電體層圖案71，72，73，74和沒有被該導(dǎo)電體層圖案覆蓋的半導(dǎo)體層圖案42及沒有被補助柵極襯墊73和柵絕緣層30覆蓋的柵極布線22，24，26，被鈍化層80覆蓋，鈍化層80在半導(dǎo)體層圖案42中，至少應(yīng)覆蓋并保護處于源極65與漏極電極66之間的通道部分。鈍化層80可以由氮化硅或堿性的有機絕緣物質(zhì)構(gòu)成。
在此，像素極63的材料是以透明的ITO為例作了說明，但在反射型液晶顯示裝置中，可使用不透明導(dǎo)電物質(zhì)。
下面，對根據(jù)本發(fā)明第六實施例的液晶顯示裝置用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照圖23a至圖29b及圖21和圖22做詳細說明。
首先，如圖23a及圖23b所示，把諸如金屬等導(dǎo)電體層，用濺射等方法，以1000埃至3000埃的厚度進行疊層，利用第一光掩模進行干式或濕式蝕刻，在基板10上形成包括柵極線22、柵極襯墊24及柵極電極26的柵極布線。
然后，如圖24a至24b所示，把柵絕緣層30、半導(dǎo)體層40及接觸層50通過化學氣相沉積法，分別以1500埃至5000埃，500埃至1500埃，300埃至600埃的厚度連續(xù)沉積。然后，把諸如金屬等導(dǎo)電體層60，通過濺射等方法，以1500埃至3000埃的厚度進行沉積。接著，利用第二光掩模使金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30圖案化，從而形成金屬層圖案61、其下部的第一接觸層圖案51及半導(dǎo)體層圖案42(參考圖28)。在此，金屬層圖案與完成的數(shù)據(jù)布線相似，但不同之處是源極電極和漏極電極還與其相連接。此時，在周邊部(P)中，除金屬層圖案61及其下部的膜以外，清除所有金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30，但在圖像顯示部(D)中，只清除金屬層圖案61以外剩下的金屬層60、接觸層50及半導(dǎo)體層40，不應(yīng)使柵絕緣層30也被清除。為此，按部位形成厚度不同的感光膜圖案，并以此為蝕刻掩模對下部的各膜進行干式蝕刻，對此參照圖24b至圖27做詳細說明。
首先，在金屬層60上涂敷光致抗蝕劑層(PR)，較佳地是涂敷陽性光致抗蝕劑層，其厚度為5000埃至30000埃，之后，利用第二光掩模300，410，420進行曝光。曝光后的光致抗蝕劑層(PR)如圖24b，圖像顯示部(D)與周邊部(P)不同。即，在圖像顯示部(D)的光致抗蝕劑層(PR)中，曝光的部分(C)，從表面到一定深度發(fā)生了光反應(yīng)，使高分子分解，而其下面部分的高分子沒有發(fā)生反應(yīng)，繼續(xù)保持原狀，而周邊部位(P)的光致抗蝕劑層(PR)與此不同，曝光部位(B)一直到下部，全部發(fā)生了反應(yīng)，使高分子發(fā)生了分解。在此，圖像顯示部(D)或周邊部位(P)中被曝光的部位(C，B)，是金屬層60應(yīng)被清除的部位。
為此，可利用改變使用在圖像顯示部(D)光掩模300和使用在周邊部(P)光掩模410，420的結(jié)構(gòu)的方法，在此提供三種方法。
如圖25a及圖25b所示，光掩模300，400包括一般基板310，410；在上述基板上，由諸如鉻等形成的不透明圖案層320，420；和，覆蓋在圖案層320，420及暴露的基板310，410上的薄膜(pellicle)330，430構(gòu)成。使用在圖像顯示部(D)光掩模300的薄膜330的光透過率比使用在周邊部(P)光掩模400的薄膜430的光透過率低。薄膜330的透過率為薄膜430透過率的10％至80％為佳，最佳地是，在20％至60％之間。
如圖26a及圖26b所示，在圖像顯示部(D)光掩模300的全部范圍內(nèi)，使鉻層350的厚度為約100埃至300埃，使透過率降低，而在周邊部(P)的光掩模400中不殘留這種鉻層。這時，使用在圖像顯示部(D)光掩模300薄膜340可具有與周邊部(P)的薄膜430相同的透過率。
在此，理所當然可以把上述兩種方法混合使用。
上述兩個例，是使用分檔器進行分割曝光時適用的方法，它因在圖像顯示部(D)和周邊部(P)使用不同的光掩模進行曝光，所以成為可能。在這樣分別曝光時，除上述以外，還可通過改變在圖像顯示部(D)和周邊部(P)的曝光時間來調(diào)整厚度。
但是，在圖像顯示部(D)和周邊部(P)中，也可以不使用分別曝光方法，而是用一個光掩模進行曝光，這時，所適用的光掩模的結(jié)構(gòu)，參照圖28做詳細說明。
如圖28所示，在光掩模500的基板510上形成有透過率調(diào)解膜550，透過率調(diào)解膜550上形成有圖案層520。透過率調(diào)解膜550在圖像顯示部(D)中，不僅形成于圖案層520的下部，而且是形成于整個范圍，但是，在周邊部(P)中，只是形成于圖案層550的下部。其實，就是在基板510上形成高度不同的兩個以上的圖案。
當然，可使周邊部(P)也具有透過率調(diào)解膜，這時，周邊部(P)的透過率調(diào)解膜的透過率，應(yīng)當比圖像顯示部(D)的透過率調(diào)解膜550的透過率高。
在制造具有這種透過率調(diào)解膜550的光掩模500時，首先，在基板500上，連續(xù)沉積透過率調(diào)解膜550和與該透過率調(diào)解膜550相比，蝕刻比不同的圖案層520。在全部范圍內(nèi)涂敷光致抗蝕劑層(未圖示)，經(jīng)曝光、顯像后，用蝕刻光掩模對光致抗蝕劑層進行蝕刻而形成圖案層520。清除剩余光致抗蝕劑層后，再使周邊部(P)的接觸窗對應(yīng)位置的透過率調(diào)解膜曝光，形成新光致抗蝕劑層圖案(未圖示)，再以此為蝕刻掩模蝕刻透過率調(diào)解膜550而完成光掩模500。
除這種方法以外，還可用具有比光源的解析度小的縫隙(slit)或矩陣型狀的微細圖案掩模來調(diào)解透過率。
用這種方法使光致抗蝕劑層(PR)暴光后顯像時，可獲得如圖24b中所示的網(wǎng)狀表示部被清除，按部位厚度不同的光致抗蝕劑層圖案(PR)。即，除欲形成金屬層圖案61部分以外的所有周邊部上，沒有形成光致抗蝕劑層，在將要形成金屬層圖案61部分的金屬層60上部，形成有厚的光致抗蝕劑層(A)，在圖像顯示部(D)的其它部分形成有薄的光致抗蝕劑層(C)。
這時，光致抗蝕劑層(PR)的薄部分的厚度，較佳地是在最初厚度的1/4至1/7之間，即，350埃至10000埃之間，最佳地是在1000埃至6000埃之間。比如，可以使光致抗蝕劑層(PR)的最初厚度為25000埃至30000埃，圖像顯示部(D)的透過率為30％，使薄部分光致抗蝕劑層厚度成為3000埃至5000埃。但是，保留的厚度應(yīng)根據(jù)干式蝕刻工藝的條件而決定，所以，必須根據(jù)這種工藝條件，對光掩模的薄膜，殘留鉻層的厚度或透過率調(diào)解膜的透過率以及暴光時間等進行調(diào)整。
這種薄的光致抗蝕劑層也可用通常的方法經(jīng)光致抗蝕劑層曝光、顯像后，通過回流(reflow)而形成。
接著，通過干式蝕刻法對光致抗蝕劑層圖案(PR)及其下部的膜，即，金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30進行蝕刻。
這時，如前所述，光致抗蝕劑層圖案(PR)中的A部分不應(yīng)完全清除，B部分下部的金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30應(yīng)被清除，在C部分下部中，應(yīng)當只清除金屬層60和其下部的接觸層50及半導(dǎo)體層40，而保留柵絕緣層30。
為此，首先通過濕式或干式蝕刻清除周邊部的金屬層60，從而暴露接觸層50。接著，使用可使光致抗蝕劑層圖案(PR)、接觸層50和半導(dǎo)體層40同時蝕刻的干式蝕刻法進行蝕刻。此時，蝕刻進行到使C部分的薄的光致抗蝕劑層被清除而暴露其下部的金屬層60時，在此過程中，周邊部中被暴露的接觸層50和其下部的半導(dǎo)體層40被蝕刻。此時，根據(jù)薄的光致抗蝕劑層和各層50，40的厚度與蝕刻條件，半導(dǎo)體層40被完全蝕刻而暴露柵絕緣層30，或，有可能使柵絕緣層30也被蝕刻一定的深度，也有可能剩下一定厚度的半導(dǎo)體層40。另外，在此過程中，A部分的厚的光致抗蝕劑層也被蝕刻一定深度。接著，以濕式或干式蝕刻法清除C部分中露出的金屬層，從而暴露接觸層50。最后，用可以同時對接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30進行蝕刻的干式蝕刻法進行蝕刻。此時，結(jié)束蝕刻的前提是暴露出周邊部的柵極襯墊24，這時，在C部分中暴露的接觸層50和其下部的半導(dǎo)體層40應(yīng)被清除。當然，A部分的光致抗蝕劑層在此時也被蝕刻一定的深度。
所以，通過一次光掩模工藝和干式蝕刻法，在圖像顯示部(D)中只清除金屬層60、接觸層50及半導(dǎo)體層40，從而形成金屬層圖案61、第一接觸層圖案51及半導(dǎo)體層圖案42，在周邊部(P)中，可全部清除，除金屬層圖案61以外的剩余部分，即，金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30。
然后，清除剩余的A部分的光致抗蝕劑層圖案，以濺射法等沉積400埃至500埃厚度的ITO層。接著，利用第三光致抗蝕劑層使ITO層圖案化。從而形成具有如圖29a及圖29b所示結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電體層圖案71，72，73，74。此時，像素極71與補助數(shù)據(jù)線72之間具有柵極電極26，至使它們相分隔，所以使它們之間的金屬層圖案61被暴露。然后，通過濕式蝕刻等方法清除暴露的金屬層圖案，從而暴露第一接觸層圖案51的同時，分離源極電極65及漏極電極66。接著，通過蝕刻暴露的第一接觸層圖案51而暴露半導(dǎo)體層42，從而完成薄膜晶體管。
最后，如圖21及圖22所示，用CVD方法沉積氮化硅或把有機絕緣物質(zhì)旋轉(zhuǎn)鍍敷成3000埃以上的鈍化層80，并用第四光掩模使其圖案化。此時，圖案化時應(yīng)使像素極71、補助柵極襯墊73及補助數(shù)據(jù)襯墊74暴露。另外，光致抗蝕劑層80，可利用感光性物質(zhì)只通過曝光及顯像過程而圖案化。
如前述，在第六實施例中，對覆蓋柵極襯墊24的柵絕緣層30，與金屬層圖案61、第一接觸層圖案51及半導(dǎo)體層圖案42同時利用一個光掩模形成所以能夠減少光刻步驟數(shù)。
另外，在前述的第六實施例中，是以薄膜晶體管陣列基板上只具有像素極的狀態(tài)為例做了說明，但是，該種方法也可適用于薄膜晶體管陣列基板具有像素極以及共同電極的狀態(tài)下。
下面對該狀態(tài)通過第七實施例，參照圖30至圖35c做詳細說明。
圖30是根據(jù)本發(fā)明第七實施例的液晶顯示裝置用薄膜晶體管陣列基板的配置圖，圖31及圖32是對圖30中沿著XXXI-XXXI′線和XXXII-XXXII′線的截面圖。
首先，在絕緣基板10上，形成有由鋁(Al)或鋁合金(Al alloy)，鉬(Mo)或鉬-鎢(MoW)合金，鉻(Cr)，鉭(Ta)等金屬或?qū)щ婓w構(gòu)成的柵極布線。柵極布線包括橫向排列的掃描信號線或柵極線22；與柵極線22的末端相連接，從外部接收掃描信號并傳送給柵極線22的柵極襯墊24；以及，作為柵極線22的一部分的薄膜晶體管的柵極電極26。
另外，在基板10上，形成有與柵極布線相同物質(zhì)構(gòu)成的共同極布線。共同電極布線包括與柵極線22相平行的橫向排列的共同電極線27和共同電極線27的縱向分支的共同電極28。雖然末圖示，但是，形成于共同電極線27的末端，接收共同電極信號，并向共同電極線27傳送的共同電極線襯墊，也與柵極襯墊24幾乎相同的形態(tài)而形成。
在柵極布線22，24，26及共同電極布線27，28上，形成有由氮化硅(SiNx)等構(gòu)成的柵級絕緣膜30，覆蓋圖像顯示部的全部范圍，特別覆蓋柵極線22、柵極電極26、共同電極線27、及共同電極28。但是，柵絕緣層30并不覆蓋周邊部的柵極襯墊24及共同電極線。
在柵絕緣層30上，形成有諸如氫化非晶質(zhì)硅等半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層圖案42，在半導(dǎo)體層圖案42上形成有諸如磷(P)等n型不純物經(jīng)高濃度摻雜的氫化非晶質(zhì)硅或諸如硅化物等構(gòu)成的歐姆接觸層圖案或中間層圖案55，56。
接觸層圖案55，56上，形成有由諸如鉬或鉬-鎢合金，鉻，鋁或鋁合金，鉭等金屬構(gòu)成的數(shù)據(jù)布線62，64，65，66。數(shù)據(jù)布線首先包括縱向排列的數(shù)據(jù)線62；與數(shù)據(jù)線62的一端連接，從外部接收圖像信號的數(shù)據(jù)襯墊64；做為數(shù)據(jù)線62分支，包括薄膜晶體管的源極電極65的數(shù)據(jù)線部。數(shù)據(jù)線導(dǎo)還進一步包括與數(shù)據(jù)線部相分離的、相對于柵極電極26處于源極電極65的相反方向的薄膜晶體管的漏極電極66。
另外，接觸層圖案55，56具有與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66相同的形態(tài)，起一種降低其下部的半導(dǎo)體層圖案42與其上部的數(shù)據(jù)布線62，64，65，66之間的接觸電阻作用。半導(dǎo)體層圖案42具有與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66及接觸層圖案55，56幾乎相同的形態(tài)，但它也形成于源極電極65及漏極電極66之間，這一點有所不同。
數(shù)據(jù)布線62，64，65，66上，形成有由導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電體圖案72，73，74，75，76。導(dǎo)電體圖案首先包括與共同電極線27相平行，并延伸至漏極電極66上部的像素極線75；和，與像素極線75相連接，并與共同電極線27相平行的像素極76。像素極76與共同電極28是以交替配置而形成電場，像素極76可置柵絕緣層30于中間與共同電極線27相重疊而形成儲存電容器。另外，導(dǎo)電體圖案包括覆蓋數(shù)據(jù)線62及源極65的補助數(shù)據(jù)線72和覆蓋數(shù)據(jù)襯墊64的補助數(shù)據(jù)襯墊74。還進一步包括，形成于柵極襯墊24緊上部，并覆蓋柵極襯墊24的補助柵極襯墊73和覆蓋共同電極線襯墊的補助共同電極線襯墊(末圖示)。
然后，在導(dǎo)電體圖案72，73，74，75，76上，形成有補助柵極襯墊73、補助共同電極線襯墊(末圖示)及具有分別暴露補助數(shù)據(jù)襯墊74的接觸區(qū)的鈍化層80。鈍化層80可由氮化硅或堿性是的有機絕緣物質(zhì)構(gòu)成。
下面，對根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照圖33a至圖35c及圖30至圖32做詳細說明。
首先，如圖33a至圖33c所示，把諸如金屬等導(dǎo)電體層，用濺射等方法，以1000埃至3000埃的厚度進行沉積，利用第一光掩模，通過干式或濕式蝕刻法，在基板10上形成包括柵極線22、柵極襯墊24及柵極電極26的柵極布線27，和，包括共同電極線襯墊(末圖示)及共同電極28的共同電極布線。
然后，如圖34a及圖34c所示，把柵絕緣層30、半導(dǎo)體層40及接觸層50，通過利用化學氣相沉積法，分別以1500埃至5000埃，500埃至1500埃，300埃至600埃的厚度連續(xù)沉積。然后，繼續(xù)以濺射等方法沉積1500埃至3000埃厚度的金屬層60。接著，使用第二光掩模，把金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40以及柵絕緣層30圖案化，從而形成金屬層圖案61、及其下部的第一接觸層圖案51以及半導(dǎo)體層圖案42。在此，金屬層圖案與完成的數(shù)據(jù)布線在形態(tài)上相似，但不同點是源極電極和漏極電極還沒有被連接。這時，在周邊部(P)中，除金屬層圖案61和其下部的薄膜以外，清除所有的金屬層60、接觸層50、半導(dǎo)體層40及柵絕緣層30。但是，在圖像顯示部(D)中，除金屬層圖案61以外，只清除剩余的金屬層60、接觸層50及半導(dǎo)體層40，不應(yīng)使柵絕緣層30也被清除。
在此使用的方法與第六實施例相同。即，按著部位，形成不同厚度的光致抗蝕劑層圖案，并以此為蝕刻掩模對下部的各膜進行干式蝕刻，在形成這種光致抗蝕劑層圖案時，根據(jù)不同部位使用不同透過率的光掩模。
接著，用濺射等方法，以400埃至500埃的厚度沉積導(dǎo)電體層。之后，使用第三光掩模使之圖案化，形成具有與圖35a至圖35c相同結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電體圖案72，73，74，75，76。這時，像素電極線75與補助數(shù)據(jù)線72之間置有柵極電極26，其間的金屬層圖案61被暴露。然后，把暴露的金屬層圖案61通過濕式蝕刻等方法清除，從而暴露第一接觸層圖案51的同時，分離源極電極65及漏極電極66。接著，對暴露出的第一接觸層圖案51進行蝕刻，最終暴露出半導(dǎo)體層42而完成薄膜晶體管。
最后，如圖21及圖22所示，把氮化硅用CVD方法沉積或把有機絕緣物質(zhì)旋轉(zhuǎn)涂覆成具有3000埃以上厚度的鈍化層80，之后，利用第四光掩模使之圖案化。此時，圖案化后，應(yīng)使補助柵極襯墊73以及補助數(shù)據(jù)襯墊74暴露。
如上所述，于第七實施例中，雖然利用一個光掩模同時形成覆蓋柵極襯墊24的柵絕緣層30，以及金屬層圖案61、第一接觸層51及半導(dǎo)體層圖案42，并且通過使周邊部與圖像顯示部的透過率不同而減少了光掩模的使用數(shù)，但是也可以使用與此不同的方法。
本發(fā)明的第八實施例，是有關(guān)在形成數(shù)據(jù)布線時，在薄膜晶體管通道部分使用厚度薄的光致抗蝕劑層，從而減少光掩模的方法，亦即是有關(guān)薄膜晶體管陣列基板上具有像素極和共同極的狀態(tài)。
下面，對根據(jù)本發(fā)明第八實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照圖36至圖41c做詳細說明。
圖36是表示根據(jù)本發(fā)明第八實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的配置圖，圖37及圖38是表示沿著圖36中的XXXVII-XXXVII′線及XXXVIII-XXXVIII′線的截面圖；首先，在絕緣基板10上，形成由鋁或鋁合金，鉬或鉬-鎢合金，鉻，鉭等金屬或?qū)щ婓w構(gòu)成的柵極布線。柵極布線包括橫向排列的掃描信號線或柵極線22；與柵極線22的末端相連接，從外部接收掃描信號并向柵極線22傳送的柵極襯墊24；以及，為柵極線22分支的薄膜晶體管的柵極電極26。
另外，在基板10上，形成有與柵極布線相同物質(zhì)構(gòu)成的共同極布線。共同電極布線包括與柵極線22相平行的橫向排列的共同電極線27和共同電極線27的縱向分支的共同電極28。雖然末圖示，但是，形成于共同電極線27的末端，接收共同電極信號，并向共同電極線27傳送的共同電極線襯墊，也與柵極襯墊24幾乎相同的形態(tài)而形成。
在柵極布線22，24，26及共同電極布線27，28上，形成有由氮化硅(SiNx)等構(gòu)成的柵級絕緣膜30，并覆蓋柵極布線22，24，26及共同電極布線27，28。柵極絕緣層30覆蓋顯示區(qū)域的基底10，但是不覆蓋柵極襯墊24、公共襯墊和周邊區(qū)域的基底10在柵絕緣層30上，形成有諸如氫化非晶質(zhì)硅等半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體層圖案42，在半導(dǎo)體層圖案42上形成有諸如磷(P)等n型不純物經(jīng)高濃度摻雜的氫化非晶質(zhì)硅或諸如硅化物等構(gòu)成的歐姆接觸層圖案或中間層圖案55，56。
接觸層圖案55，56上，形成有由諸如鉬或鉬-鎢合金，鉻，鋁或鋁合金，鉭等導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69。數(shù)據(jù)布線首先包括縱向排列的數(shù)據(jù)線62；與數(shù)據(jù)線62的一端連接，從外部接收圖像信號的數(shù)據(jù)襯墊64；做為數(shù)據(jù)線62分支，包括薄膜晶體管的源極電極65的數(shù)據(jù)線部。數(shù)據(jù)線導(dǎo)還進一步包括與數(shù)據(jù)線部相分離的、相對于柵極電極26處于源極電極65的相反方向的薄膜晶體管的漏極電極66；漏極電極66延伸，并與共同電極線27平行的像素極線69；和，做為其分支，并與共同極28平行的像素極68。像素極68與共同電極28交替配置而形成電場，并且，像素極68置柵絕緣層30于中間，與共同電極線27形成儲存電容器。
另外，接觸層圖案55，56具有與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69相同的形態(tài)，起一種降低其下部的半導(dǎo)體層圖案42與其上部的數(shù)據(jù)布線62，64，65，66之間的接觸電阻作用。半導(dǎo)體層圖案42具有與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69及接觸層圖案55，56幾乎相同的形態(tài)，但它也形成于源極電極65及漏極電極66之間，這一點有所不同。
數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69上，形成有鈍化層80。鈍化層80具有，在數(shù)據(jù)線62及數(shù)據(jù)襯墊64上形成有多個接觸孔82，84，并與柵絕緣層30一起暴露柵極襯墊24的接觸孔83。在此，鈍化層80可由氮化硅或堿性有機絕緣物質(zhì)構(gòu)成。
在鈍化層80上，形成有由導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電體層圖案72，73，74，75，76。導(dǎo)電體圖案包括覆蓋數(shù)據(jù)線62的補助數(shù)據(jù)線72和覆蓋數(shù)據(jù)襯墊64的補助數(shù)據(jù)襯墊74。還包括，形成于柵極襯墊24緊上面的覆蓋柵極襯墊24的補助柵極襯墊73。
下面，對根據(jù)本發(fā)明第八實施例的液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，參照圖39a至圖41c及圖36至圖38做詳細說明。
首先，如圖39a至圖39c所示，把諸如金屬等導(dǎo)電體層，用濺射等方法，以1000埃至3000埃的厚度進行沉積，利用第一光掩模，通過干式或濕式蝕刻法，在基板10上形成包括柵極線22、柵極襯墊24及柵極電極26的柵極布線27，和，包括共同電極線襯墊(末圖示)及共同電極28的共同電極布線。
然后，如圖40a及圖40c所示，把柵絕緣層、半導(dǎo)體層及接觸層，通過利用化學蒸汽沉積法，分別以1500埃至5000埃，500埃至1500埃，300埃至600埃的厚度連續(xù)沉積。然后，繼續(xù)以濺射等方法沉積1500埃至3000埃厚度的金屬層。接著，使用第二光掩模，把金屬層、接觸層及半導(dǎo)體層，通過光刻形成數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69和其下部的接觸層圖案55，56以及半導(dǎo)體層圖案42。此時，半導(dǎo)體層圖案42只保留被數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69覆蓋的部位，以及在暴露于源極65和漏極電極66之間的通道部位，而其余部分應(yīng)全部被清除，為此，應(yīng)使通道部位的光致抗蝕劑層厚度小于數(shù)據(jù)布線上部光致抗蝕劑層的厚度。對此，可通過使光掩模在通道部分的透過率比在其他部分的透過率小而實現(xiàn)。
如前所述，按部位形成不同厚度的光致抗蝕劑層圖案后，以此為蝕刻掩模對下部的各膜進行蝕刻。首先，對金屬層的暴露部分通過濕式蝕刻等方法清除。同時，對除通道部薄的光致抗蝕劑層及數(shù)據(jù)布線部分以外其余暴露的接觸層及其下部半導(dǎo)體層，通過干式蝕刻法清除。那么，在通道部位上就會暴露金屬層，在其余部位上暴露柵絕緣層30，而數(shù)據(jù)布線部分上部厚的光致抗蝕劑層會減少一定的厚度。接著，對通道部分的金屬進行濕式蝕刻，暴露出其下部的接觸層，再通過干式蝕刻清除而形成圖案。
然后，如圖41a至圖41c所示，把氮化硅通過CVD方法進行沉積或把有機絕緣物質(zhì)通過旋轉(zhuǎn)涂敷，沉積具有3000埃以上厚度的鈍化層80，然后，利用第三光掩模與柵絕緣層30一起圖案化。此時，圖案化后，應(yīng)使柵極襯墊24、數(shù)據(jù)襯墊64及數(shù)據(jù)線62的一部分暴露。
最后，用濺射等方法沉積400埃至500埃厚度的導(dǎo)電體層，并利用第四光掩模圖案化，形成具有圖36至圖38所示結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電體層圖案72，73，74，最終完成薄膜晶體管。
如前述，在第八實施例中，薄膜晶體管的半導(dǎo)體層圖案與數(shù)據(jù)布線62，64，65，66，68，69同時利用一個光掩模形成，所以減少了光刻步驟數(shù)。
從上述不難看出本發(fā)明的優(yōu)點，通過本發(fā)明，不僅可以利用四個光掩模制造液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板，而且，還能保護柵極襯墊及有效地防止液晶顯示器的電流泄漏。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，該方法包括如下步驟通過第一光刻工藝，在絕緣基板上形成柵極布線；通過第二光刻工藝，在上述柵極布線及上述基板上，形成包括柵絕緣層、半導(dǎo)體層、接觸層及數(shù)據(jù)導(dǎo)體層的四重層；通過第三光刻工藝，在上述數(shù)據(jù)導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電圖案；對沒有被上述導(dǎo)電圖案覆蓋的上述數(shù)據(jù)導(dǎo)體層進行蝕刻，從而形成數(shù)據(jù)布線；對沒有被上述數(shù)據(jù)布線覆蓋的上述接觸層進行蝕刻；和通過第四光刻工藝，在上述導(dǎo)電圖案上形成鈍化層圖案的步驟。
2.按照權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，上述柵極布線包括多條以第一方向延伸的柵極線；作為上述柵極線分支的柵極電極；以及，與上述柵極線的末端相連接，并從外部接收掃描信號的柵極襯墊，上述四重層具有暴露上述柵極襯墊的第一接觸孔；及上述鈍化層具有暴露上述第一接觸孔的第二接觸孔。
3.按照權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，上述柵極布線包括多條以第一方向延伸的柵極線；作為上述柵極線分支的柵極電極；以及，與上述柵極線的末端相連接，并從外部接收掃描信號的柵極襯墊，上述四重層具有暴露上述柵極襯墊的第一接觸孔；上述導(dǎo)電圖案具有通過上述第一接觸孔與上述柵極襯墊相連接的第一導(dǎo)電層圖案；及上述鈍化層具有暴露上述第一導(dǎo)電層圖案的第二接觸孔。
4.按照權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其中上述柵極布線包括以第一方向延伸的柵極線；作為上述柵極線分支的柵極電極；以及，與上述柵極線的末端相連接，并從外部接收掃描信號的柵極襯墊，上述數(shù)據(jù)布線包括以與上述第一方向相交叉的第二方向延伸的數(shù)據(jù)線；與上述數(shù)據(jù)線的末端相連接，并從外部接收圖像信號的數(shù)據(jù)襯墊；與上述數(shù)據(jù)線相連接并與上述柵極電極相鄰的源極電極；以及，相對上述柵設(shè)電極，位于上述源極電極的對面的漏極電極，上述導(dǎo)電圖案包括形成于上述數(shù)據(jù)線、上述源極電極及上述數(shù)據(jù)襯墊上的第一導(dǎo)電層圖案；形成于上述漏極電極上部的第二導(dǎo)電層圖案；以及，與上述第二導(dǎo)電層圖案相連接，并形成于被上述柵極線及上述數(shù)據(jù)線圍繞的區(qū)域內(nèi)的像素極，上述鈍化層具有暴露上述像素極的第一開口部；及暴露形成于上述數(shù)據(jù)襯墊上的上述第一導(dǎo)電層圖案的第二開口部。
5.按照權(quán)利要求4所述的基板的制造方法，其特征在于，上述鈍化層具有暴露相鄰兩個數(shù)據(jù)線之間的半導(dǎo)體層一部分的第三開口部，并且該方法進一步包括蝕刻通過上述第三開口部而暴露的上述半導(dǎo)體層，從而分離上述相鄰兩數(shù)據(jù)線下部的半導(dǎo)體層的步驟。
6.按照權(quán)利要求5所述的基板的制造方法，其特征在于，上述像素極與相鄰的柵極線相重疊，且上述像素極與上述柵極線之間的半導(dǎo)體層與其他半導(dǎo)體層部分相互隔離。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的基板的制造方法，其特征在于，上述柵絕緣層包括，形成于上述柵極襯墊之間及上述數(shù)據(jù)襯墊之間的第一部分，上述鈍化層具有暴露上述柵絕緣層的第一部分上部半導(dǎo)體層的第四開口部，并且上述第一部分上部半導(dǎo)體層被清除，從而分離上述柵極襯墊上部及上述數(shù)據(jù)襯墊下部的上述半導(dǎo)體層。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的基板的制造方法，其特征在于，上述鈍化層覆蓋上述像素極周邊部的全部區(qū)域。
9.按照權(quán)利要求5或6所述的基板的制造方法，其特征在于，上述第一開口部暴露上述像素極的周邊部。
10.按照權(quán)利要求5所述的基板的制造方法，其特征在于，在上述基板上形成有與上述像素極相重疊的儲存布線，且，上述四重層形成于上述儲存布線上；及上述儲存布線與上述像素極之間的半導(dǎo)體層為孤立的狀態(tài)。
11.按照權(quán)利要求5所述的基板的制造方法，其特征在于，上述鈍化層具有暴露上述第一導(dǎo)電層圖案與上述像素極之間，以及與相鄰兩個上述像素極之間的上述半導(dǎo)體層的溝渠，并進一步包括蝕刻通過上述溝渠暴露的上述半導(dǎo)體層的步驟。
12.按照權(quán)利要求11所述的基板的制造方法，其特征在于，上述柵極線是由兩個母線和連接上述母線的支線構(gòu)成，且上述像素極與上述柵極線的母線及支線的一部分相重疊。
13.按照權(quán)利要求11所述的基板的制造方法，其特征在于，上述源極具有凹部，上述漏極電極的一端位于上述凹部。
14.按照權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)電圖案是由透明導(dǎo)電體構(gòu)成。
15.按照權(quán)利要求14所述的基板的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)電圖案是由ITO構(gòu)成。
16.按照權(quán)利要求1所述的基板的制造方法，其特征在于，形成上述四重層的步驟進一步包括在上述數(shù)據(jù)導(dǎo)體層上涂敷光致抗蝕劑層；對上述光致抗蝕劑層通過曝光及顯像進行構(gòu)圖，使其厚度隨著位置而不同；與上述光致抗蝕劑層一起對上述四重層進行蝕刻，從而暴露上述柵極布線的柵極襯墊，形成源極電極與漏極電極相連接狀態(tài)的數(shù)據(jù)布線，并暴露上述數(shù)據(jù)布線之間的上述柵絕緣層的部分。
17.按照權(quán)利要求16所述的基板的制造方法，其特征在于，上述光致抗蝕劑層厚度最薄的第一部分，形成于上述柵極襯墊上部，上述光致抗蝕劑層厚度最厚的第二部分，形成于將要形成上述源極電極與漏極電極相連接狀態(tài)的數(shù)據(jù)布線部分上部，上述光致抗蝕劑層厚度為中間厚度的第三部分，形成于上述第二部分之間。
18.按照權(quán)利要求16所述的基板的制造方法，其特征在于，使上述光致抗蝕劑層曝光步驟，利用設(shè)計成按部位具有3個以上不同透過率的光掩模。
19.按照權(quán)利要求18所述的基板的制造方法，其特征在于，在上述第二光刻工藝中，以暴露上述柵極布線的端部為準，清除上述絕緣膜。
20.按照權(quán)利要求19所述的基板的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)電體圖案包括，與露出的上述柵極布線端部相連接的第一導(dǎo)電層圖案。
21.按照權(quán)利要求20所述的基板的制造方法，其特征在于，在上述第四光刻工藝中，在上述鈍化層上，形成暴露上述第一導(dǎo)電層圖案的接觸區(qū)。
22.一種液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板，其包括一柵極布線，其形成于絕緣基板上，并包括以第一方向延伸的柵極線、與上述柵極線相連接的柵極電極以及與上述柵極線的端部相連接的柵極襯墊；一柵絕緣層，其以矩陣形態(tài)形成于上述柵極布線及上述基板上，并具有暴露上述柵極襯墊的接觸孔；一半導(dǎo)體層，其形成于上述柵絕緣層上；一數(shù)據(jù)布線，其形成于上述半導(dǎo)體層上，并包括與上述第一方向交叉，以第二方向延伸的數(shù)據(jù)線、與上述柵極電極相鄰的源極電極、與上述數(shù)據(jù)線的一端相連接的數(shù)據(jù)襯墊、與上述數(shù)據(jù)線及源極相分離，并相對上述柵極電極，位于上述源極電極相對方向的漏極電極；一導(dǎo)電體，其包括形成于上述數(shù)據(jù)線及上述源極上的第一圖案、形成于上述漏極電極上的第二圖案、與上述第二圖案相連接的像素極以及形成于上述數(shù)據(jù)襯墊上的第三圖案；和一鈍化層，其具有形成于上述導(dǎo)電體、半導(dǎo)體層及基板上，并暴露上述像素極的第一開口部、暴露相鄰數(shù)據(jù)線之間的柵絕緣層的第二開口部、上述柵極襯墊上部的第三開口部以及暴露上述數(shù)據(jù)襯墊的第四開口部，其中，上述數(shù)據(jù)布線只形成于上述導(dǎo)電體與上述半導(dǎo)體層之間，上述半導(dǎo)體層形成于除上述第二開口部的柵絕緣層以外的所有柵絕緣層上，且相鄰的兩數(shù)據(jù)線下部半導(dǎo)體層相互分離。
23.按照權(quán)利要求22所述的基板，其特征在于，在上述半導(dǎo)體層與上述數(shù)據(jù)布線之間，進一步包括具有與上述數(shù)據(jù)布線相同形狀，且為了減小上述半導(dǎo)體層與上述數(shù)據(jù)布線之間接觸電阻的接觸層。
24.按照權(quán)利要求23所述的基板，其特征在于，上述導(dǎo)電體進一步包括，通過上述接觸孔與上述柵極襯墊相連接的第四圖案，且上述第三開口部暴露上述第四圖案。
25.按照權(quán)利要求23所述的基板，其特征在于，上述像素極與相鄰的柵極線相重疊，且上述像素極與上述柵極線之間的半導(dǎo)體層為孤立的狀態(tài)。
26.按照權(quán)利要求23所述的基板，其特征在于，上述柵絕緣層包括，形成于上述柵極襯墊與數(shù)據(jù)襯墊之間的第一部分，上述鈍化層具有暴露上述柵絕緣層的第一部分的第五開口部，上述第五開口部上不形成有半導(dǎo)體層。
27.按照權(quán)利要求23所述的基板，其特征在于，上述鈍化層覆蓋上述像素極周邊部的全部領(lǐng)域。
28.按照權(quán)利要求23所述的基板，其特征在于，上述第一開口部暴露上述像素極的周邊部。
29.按照權(quán)利要求28所述的基板，其特征在于，進一步包括一形成于上述基板上，被上述柵絕緣層覆蓋，并與上述像素極相重疊的儲存布線，且上述儲存布線與上述像素極之間的半導(dǎo)體層為孤立狀態(tài)。
30.按照權(quán)利要求28所述的基板，其特征在于，上述導(dǎo)電體由ITO構(gòu)成。
31.一種液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其包括如下步驟在絕緣基板上，通過第一光刻工藝，形成包括柵極線和柵極襯墊的多個柵極布線；在上述柵極布線上沉積第一絕緣膜、半導(dǎo)體膜、接觸層及金屬層；通過第二光刻工藝，形成具有與上述柵極襯墊部以外柵極布線相重疊部分的矩陣形態(tài)的金屬層圖案、接觸層圖案、半導(dǎo)體層圖案及第一絕緣膜圖案；對沒有被上述透明層圖案覆蓋的上述金屬層及接觸層進行蝕刻并清除的步驟；在上述所有圖案上沉積第二絕緣膜，并通過第四光刻工藝使上述第二絕緣膜圖案化，從而形成上述柵極襯墊、數(shù)據(jù)襯墊、像素極及形成具有暴露連接相鄰數(shù)據(jù)布線的上述半導(dǎo)體層的開口部的鈍化層圖案；和對通過上述開口部而暴露的半導(dǎo)體層進行蝕刻并清除。
32.按照權(quán)利要求31所述的基板的制造方法，其特征在于，在蝕刻通過上述開口部暴露的半導(dǎo)體層并清除步驟后，進一步包括對其下部的上述第一絕緣膜圖案進行蝕刻的步驟。
33.一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其包括如下步驟在絕緣基板上，通過第一光刻工藝，形成包括柵極襯墊的多個柵極布線；在上述柵極布線上連續(xù)沉積第一絕緣膜、半導(dǎo)體層、接觸層及金屬層；通過第二光刻工藝使上述第一絕緣膜、半導(dǎo)體層、接觸層及金屬層圖案化，形成至少在上述柵極布線上具有相互分離部分的金屬層圖案、接觸層圖案及半導(dǎo)體層圖案，以及，形成覆蓋除上述柵極襯墊以外的上述柵極布線的第一絕緣膜圖案；在上述所有圖案上沉積透明導(dǎo)電體層，并通過第三光刻工藝形成透明導(dǎo)電層圖案；對沒有被上述透明導(dǎo)電層圖案覆蓋的上述金屬層及接觸層進行蝕刻，從而形成包括數(shù)據(jù)襯墊、源極電極以及漏極電極的數(shù)據(jù)布線和其下部的接觸層圖案；和在上述所有圖案上沉積第二絕緣層，并通過第四光刻工藝，形成具有至少暴露上述柵極襯墊和上述數(shù)據(jù)襯墊的接觸區(qū)的鈍化層圖案。
34.按照權(quán)利要求33所述的基板的制造方法，其特征在于，上述第二光刻工藝包括在上述金屬層上涂敷光致抗蝕劑層，并使其曝光及顯像，使上述光致抗蝕劑層至少具有3個不同厚度的圖案化步驟；和蝕刻上述光致抗蝕劑層和其下部的上述金屬層、接觸層、半導(dǎo)體層及第一絕緣膜，使上述光致抗蝕劑層中厚度最薄的第一部分及其下部的上述金屬層、接觸層、半導(dǎo)體層及第一絕緣膜與上述光致抗蝕劑層中，中間厚度的第三部分及其下部的上述金屬、接觸層及半導(dǎo)體層一起清除，在上述光致抗蝕劑層中，厚度最厚的第二部分為蝕刻遮斷層，以防止其下部的上述各層不被蝕刻的步驟。
35.按照權(quán)利要求34所述的基板的制造方法，其特征在于，上述光致抗蝕劑層曝光步驟，利用被設(shè)計成按部位具有3個以上不同透過率的光掩模。
36.按照權(quán)利要求35所述的基板的制造方法，其特征在于，上述光掩模具有比曝光器的解析度(resolution)小的縫隙或至少以兩種以上不同透過率物質(zhì)構(gòu)成。
37.按照權(quán)利要求36所述的基板的制造方法，其特征在于，在對上述光致抗蝕劑層進行曝光步驟，上述光掩模被分成，為了形成上述柵極襯墊的第一光掩模和為了形成上述柵極襯墊以外部分的第二光掩模，并且，上述第一光掩模的全體透過率與上述第二光掩模的全體透過率互不相同。
38.按照權(quán)利要求34所述的基板的制造方法，其特征在于，上述光致抗蝕劑層的第一部分位于上述柵極襯墊的上部。
39.按照權(quán)利要求38所述的基板的制造方法，其特征在于，對上述光致抗蝕劑層及其下部的上述金屬層、接觸層、半導(dǎo)體層及第一絕緣膜蝕刻的步驟包括如下步驟以上述光致抗蝕劑層的第二及第三部分為蝕刻遮斷層，對上述第一部分下部的上述金屬層、接觸層、半導(dǎo)體層及第一絕緣膜進行蝕刻的步驟；對上述光致抗蝕劑層的第三部分通過灰化(ashing)工藝進行清除，從而暴露其下部的上述金屬層圖案的步驟；和以上述第二部分為蝕刻遮斷層，對上述暴露的金屬層、其下部的上述接觸層及半導(dǎo)體層進行蝕刻的步驟。
40.按照權(quán)利要求33所述的基板的制造方法，其特征在于，上述半導(dǎo)體層為非晶質(zhì)硅。
41.按照權(quán)利要求33所述的基板的制造方法，其特征在于，上述第二絕緣膜為感光性物質(zhì)。
42.一種液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其包括如下步驟在包括圖像顯示部和周邊部的基板上，形成包括上述圖像顯示部的柵極線、柵極電極及上述周邊部的柵極襯墊的柵極布線的步驟；在上述柵極布線上連續(xù)沉積柵極絕緣膜、半導(dǎo)體層、接觸層及金屬層的步驟；在上述金屬層上涂敷光致抗蝕劑層的步驟；使上述光致抗蝕劑層曝光及顯影，從而按部位形成不同厚度光致抗蝕劑層圖案的步驟；通過一次光刻工藝，使上述金屬層及其下部的上述接觸層和上述半導(dǎo)體層圖案化，形成金屬層圖案、第一接觸層圖案及半導(dǎo)體層圖案的同時，蝕刻上述周邊部的上述柵極絕緣膜，從而形成暴露上述柵極襯墊圖案的步驟；沉積導(dǎo)電體層的步驟；通過對上述導(dǎo)電體層進行光刻，形成覆蓋上述金屬層圖案的一部分的像素極和覆蓋上述金屬層圖案的另一部分，相對上述柵極電極，位于上述像素極對面，并與上述像素極相分離的導(dǎo)電體層圖案的步驟；清除位于上述像素極與導(dǎo)電體層圖案之間的上述金屬層圖案及其下部的第一接觸層圖案，形成包括數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)襯墊、源極及漏極電極的數(shù)據(jù)布線及其下部的第二接觸層圖案的步驟；和形成鈍化層的步驟。
43.按照權(quán)利要求42所述的基板的制造方法，其特征在于，上述光致抗蝕劑層圖案只形成于上述圖像顯示部和上述金屬層圖案的上部，上述光致抗蝕劑層圖案的厚度，在上述金屬層圖案以外的上述圖像顯示部領(lǐng)域的厚度比在上述金屬層圖案上部的厚度薄，且上述圖案化步驟包括清除上述周邊部上暴露的金屬層，從而暴露接觸層的步驟；使用可同時對上述光致抗蝕劑層圖案和上述接觸層及上述半導(dǎo)體層進行蝕刻的蝕刻方法，清除上述圖像顯示部的薄光致抗蝕劑層，從而暴露其下部的上述金屬層的步驟；清除上述圖像顯示部中暴露的上述金屬層，從而暴露接觸層的步驟；和使用可同時對上述接觸層和半導(dǎo)體層及柵絕緣層進行蝕刻的蝕刻方法，在暴露上述周邊部的上述柵極襯墊的同時，清除上述圖像顯示部中暴露的接觸層和其下部的半導(dǎo)體層的步驟。
44.按照權(quán)利要求42所述的基板的制造方法，其特征在于，上述鈍化層具有暴露上述像素極的開口部。
45.按照權(quán)利要求44所述的基板的制造方法，其特征在于，上述導(dǎo)電體層圖案包括覆蓋上述數(shù)據(jù)線的補助數(shù)據(jù)線；覆蓋上述數(shù)據(jù)襯墊的補助數(shù)據(jù)襯墊；和，覆蓋上述柵極襯墊的補助柵極襯墊。
46.按照權(quán)利要求45所述的基板的制造方法，其特征在于，上述鈍化層具有暴露上述補助柵極襯墊及上述補助數(shù)據(jù)襯墊的開口部。
47.按照權(quán)利要求42所述的基板的制造方法，其特征在于進一步包括，在上述基板上，形成包括與上述像素極一起形成電場的共同極的共同電極布線的步驟。
48.一種液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其包括如下步驟在絕緣基板上，形成包括柵極線以及與其連接的柵極電極的柵極布線和包括共同極的共同極布線的步驟；形成覆蓋上述柵極布線及共同極布線的柵絕緣層的步驟；在上述柵絕緣層上形成半導(dǎo)體層圖案的步驟；在上述半導(dǎo)體層圖案上形成歐姆接觸層圖案的步驟；在上述接觸層上，形成包括相互分離而形成的源極電極和漏極電極以及與上述源極電極相連接的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)布線的步驟；形成覆蓋除上述漏極電極一部分以外，其它上述數(shù)據(jù)布線的鈍化層圖案的步驟；和形成與上述漏極電極相連接，并與上述共同極一起產(chǎn)生電場的像素極的步驟，其中，上述源極以及漏極電極的分離是通過利用光致抗蝕劑層圖案的光刻工藝而實現(xiàn)，上述光致抗蝕劑層圖案包括位于上述源極電極與漏極電極之間的第一部分；比上述第一部分厚的第二部分；和，比上述第一部分薄的第三部分。
49.按照權(quán)利要求48所述的基板的制造方法，其特征在于，上述數(shù)據(jù)布線、上述接觸層圖案及上述半導(dǎo)體層圖案是通過利用一個光掩模而形成。
50.按照權(quán)利要求49所述的基板的制造方法，其特征在于，形成上述柵絕緣層、半導(dǎo)體層圖案、接觸層圖案及數(shù)據(jù)布線的步驟包括如下步驟沉積上述柵絕緣層、半導(dǎo)體層、接觸層及金屬層的步驟；在上述金屬層上涂敷光致抗蝕劑層的步驟；利用光掩模使上述光致抗蝕劑層曝光的步驟；使上述光致抗蝕劑層顯像，使上述第二部分位于上述數(shù)據(jù)布線的上部的光致抗蝕劑層圖案化的步驟；蝕刻上述第三部分下部的上述金屬層和其下部的接觸層及半導(dǎo)體層、上述第一部分和其下部的上述金屬層及接觸層以及上述第二部分的一部分厚度，從而形成上述數(shù)據(jù)布線、上述接觸層圖案和上述半導(dǎo)體層圖案的步驟；和清除上述光致抗蝕劑層圖案的步驟。
51.按照權(quán)利要求50所述的基板的制造方法，其特征在于，形成上述數(shù)據(jù)布線、上述接觸層圖案及上述半導(dǎo)體層圖案，包括如下步驟；對上述第三部分下部的上述金屬層進行濕式或干式蝕刻，從而暴露上述接觸層的步驟；對上述第三部分下部接觸層及其下部的上述半導(dǎo)體層，與上述第一部分一起進行干式蝕刻，從而暴露上述第三部分下部的上述柵極絕緣膜和上述第一部分下部的上述金屬層的同時，完成由上述半導(dǎo)體層構(gòu)成的上述半導(dǎo)體層圖案的步驟；和蝕刻上述第一部分下部的上述金屬層和其下部的上述接觸層，并把其清除，從而完成上述數(shù)據(jù)布線和上述接觸層圖案的步驟。
全文摘要
一種液晶顯示器用薄膜晶體管陣列基板的制造方法,包括:通過第一光刻工藝,在絕緣基板上形成柵極布線;通過第二光刻工藝,在柵極布線及基板上,形成包括柵絕緣層、半導(dǎo)體層、接觸層及數(shù)據(jù)導(dǎo)體層的四重層;通過第三光刻工藝,在數(shù)據(jù)導(dǎo)體層上形成導(dǎo)電圖案;對沒有被導(dǎo)電圖案覆蓋的數(shù)據(jù)導(dǎo)體層蝕刻,從而形成數(shù)據(jù)布線;對沒有被數(shù)據(jù)布線覆蓋的接觸層蝕刻;和通過第四光刻工藝,在導(dǎo)電圖案上形成鈍化層圖案的步驟。
文檔編號H01L29/786GK1251914SQ9912054
公開日2000年5月3日 申請日期1999年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月1日
發(fā)明者洪雯杓, 樸云用, 尹鐘秀 申請人:三星電子株式會社