[发明专利]TFT-LCD阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法，尤其是一种薄膜晶体管液晶显示器阵列基板及其制造方法。 

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，简称TFT-LCD)的主体结构包括对盒在一起并将液晶夹设其间的阵列基板和彩膜基板，通过电压控制使液晶分子有序地发生偏转，产生光的明暗变化，而电压的控制通过阵列基板上的薄膜晶体管完成。 

现有技术底栅式TFT-LCD阵列基板的结构包括基板，形成在基板上的栅电极，形成在栅电极上的栅绝缘层、半导体层和掺杂半导体层，之上形成源电极、漏电极、钝化层和像素电极，钝化层覆盖整个基板，位于漏电极的上方开设有钝化层过孔，像素电极通过钝化层过孔与漏电极连接。上述结构由若干次构图工艺完成，每一次构图工艺包括光刻胶(PR)涂附、曝光、刻蚀、剥离等工艺。TFT-LCD阵列基板的工作原理为：在某一时刻栅电极1提供开启电压，将源电极和漏电极导通，将源电极的信号电压传导至像素电极，信号电压与相应像素电极的亮度相对应，这一过程是薄膜晶体管的充电过程。之后，栅电极变为截止电压，TFT沟道区域成为关闭状态，将源电极和漏电极断开，像素电极处的信号电压借助电容效应得以继续保持，一直到下一时刻栅电极开始提供驱动电压开始充电的时刻。 

TFT-LCD阵列基板的核心功能器件即为薄膜晶体管，而薄膜晶体管中的阈值电压(Vth)、开启电流(Ion)、漏电流(Ioff)、迁移速度(Mob)等电特性十分重要地决定着TFT-LCD的显示效果，因此现有技术一般通过TFT 形状和结构的设计以及选用合适的材料来实现薄膜晶体管电性特征的最优化，例如合适的宽长比W/L(源电极与漏电极的相对距离为TFT沟道区域的长度L，源电极与漏电极有效相对区域的长度为TFT沟道区域的宽度W，宽长比W/L影响开启电流)、合适的半导体层形成条件(影响着迁移率)、合适的栅绝缘层厚度(影响存储电容)、合适的各种电极宽度和厚度(决定信号的衰减程度)等，而且，TFT-LCD的显示效果还与其它因素有很大关系，比如开口率、盒厚、驱动电压数值和公共电压数值等，上述这些因素相互制约，牵一发而动全身，针对某一效果的改善有时会影响其它方面。例如，为了增大扫描电压的刷新频率通常要求增大开启电流，这时可以选择增大驱动电压或者增大宽长比W/L，但增大驱动电压带来的电性影响会导致显示的其它问题，而改变宽长比W/L则要求工艺上的精确控制，往往又会带来良品率下降等问题。再如，为了得到好的电压保持效果需要增大存储电容，也就是要增大形成存储电容的电极的重合面积，但这样会不可避免地减少开口率，影响了TFT-LCD的综合显示亮度等。 

因此，现有技术TFT-LCD阵列基板的结构设计需要综合协调各方面的多种因素，不仅设计复杂度高，而且综合协调的结构仍然会存在相应缺陷，其所形成薄膜晶体管的电特性为：栅电极厚度为 左右，栅绝缘层厚度为 左右，TFT沟道区域的长度L为4μm左右，TFT沟道区域的宽度W为25μm左右，仍存在开口率较小、响应时间较长等缺陷。 

发明内容

本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板及其制造方法，通过“竖直型”的TFT结构有效改善了薄膜晶体管的电学特性，且具有结构紧凑、充分利用空间、增大开口率和增大开启电流等优点。 

为实现上述目的，本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板，包括栅线、数据线、像素电极和薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括与栅线连接的栅电极和与数据线连接的源电极，所述栅电极上形成有至少一个过孔或所述栅电极的至少一侧形成有过槽，所述过孔或过槽内填充有分别与所述像素电极和源电极连接的半导体层；所述像素电极兼做所述薄膜晶体管中的漏电极，形成于所述栅电极上方；所述源电极形成在基板上，所述栅电极形成于所述源电极上方。 

为实现上述目的，本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板的制造方法，包括： 

步骤1、在基板上形成包括第一电极的图形； 

步骤2、在完成步骤1的基板上沉积第一绝缘层、栅金属层和第二绝缘层，通过构图工艺形成包括栅电极的图形，所述栅电极上形成有至少一个过孔或所述栅电极的至少一侧形成有过槽，所述过孔或过槽内暴露出所述第一电极； 

步骤3、在完成步骤2的基板上沉积半导体层，通过构图工艺形成填充在所述过孔或过槽内且下端与所述第一电极连接的半导体层图形；