[发明专利]用于液晶显示装置的阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示(LCD)装置和制造液晶显示装置的方法，更具体地说，涉及具有钝化图案的液晶显示装置用阵列基板和通过三个掩模工艺制造该阵列基板的方法。

背景技术

液晶显示(LCD)装置利用液晶分子的光学各向异性和极化特性来生成图像。液晶分子具有长、薄形状，并且具有包括初始预倾斜(pretilt)角的初始配向。可以通过施加电场以影响液晶分子的排列来控制该配向。由于液晶的光学各向异性特性，入射光的折射依赖于液晶分子的配向。由此，通过适当地控制施加的电场，可以生成具有期望亮度的图像。

在已知类型的液晶显示器(LCD)中，具有按矩阵形式排列的薄膜晶体管(TFT)和像素电极的有源矩阵LCD(AM-LCD)因其在显示运动图像方面的高分辨率和出众性能而成为着重研究和开发的目标。

可以通过四个掩模工艺来制造用于液晶显示(LCD)装置的阵列基板，下面将对该制造方法进行说明。

图1是示出根据现有技术的液晶显示装置用阵列基板的示意平面图。在图1中，在基板10上形成有选通线20、栅极25以及选通接点(gatepad)52。栅极25从选通线20起延伸，选通接点52形成在选通线20的一端处。而且，在基板10上形成有数据线30、源极32、漏极34以及数据接点(data pad)62。数据线30与选通线20交叉以限定像素区P。源极32从数据线30起延伸，并且漏极34与源极32分隔开。数据接点62形成在数据线30的一端处。选通接点52上的选通接点端子54通过选通接点接触孔CH2连接至选通接点52，数据接点62上的数据接点端子64通过数据接点接触孔CH3连接至数据接点62。

薄膜晶体管(TFT)T连接至选通线20和数据线30。TFT T包括栅极25、(图2I中的)半导体层42，源极32以及漏极34。半导体层42形成在栅极25上，并且源极32和漏极34接触半导体层42。半导体层42包括由本征非晶硅(a-Si:H)制成的有源层40和由掺杂非晶硅(n+a-Si:H)制成的(图2I中的)欧姆接触层41。另外，半导体层42与数据线30、数据接点62、源极32以及漏极34具有相同形状并且形成在数据线30、数据接点62、源极32以及漏极34之下。具体地说，有源层40暴露在数据线30、源极32以及漏极34之外。而且，通过局部地去除(图2F中的)欧姆接触图案41b将有源层40暴露在源极32与漏极34之间，以限定用于电流流动的(图2G中的)沟道区ch。

将像素电极70形成在像素区P中并且通过漏极接触孔CH1连接至漏极34。像素电极70与对应于前一像素区的选通线20交叠以限定存储电容器Cst，该存储电容器Cst包括选通线20的交叠部分作为第一电容器电极和像素电极70的交叠部分作为第二电容器电极。

图2A到2I是沿图1的II-II线截取的示意截面图，示出了根据现有技术的利用四掩模工艺制造液晶显示装置用阵列基板的方法。

在示出第一掩模工艺的图2A中，通过淀积并构图诸如铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、铝(Al)合金以及铬(Cr)的导电金属材料，在具有像素区P的基板10上形成选通线20、栅极25以及选通接点52。尽管图2A中未示出，但栅极25从选通线20起延伸，并且选通接点52形成在选通线20的一端处。在选通线20、栅极25以及选通接点52上形成有栅绝缘层45。栅绝缘层45包括诸如氮化硅(SiNx)和二氧化硅(SiO₂)的无机绝缘材料。

图2B到2G示出了第二掩模工艺。在图2B中，在栅绝缘层45上顺序地形成有本征硅层40a和掺杂硅层41a。本征硅层40a包括本征非晶硅(a-Si:H)，而掺杂硅层41a包括掺杂非晶硅层(n+a-Si:H)。例如，可以利用化学汽相淀积(CVD)法在形成栅绝缘层45的容室中顺序地形成本征硅层40a和掺杂硅层41a。接下来，在掺杂硅层41a上形成源极漏极金属层75。源极漏极金属层75包括诸如铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、铝(Al)合金以及铬(Cr)的导电金属材料。