[发明专利]液晶显示装置用阵列基板及其制造方法

说明书

本申请是2006年6月15日提交的申请号为200610091353.2的题为“液晶显示装置用阵列基板及其制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及液晶显示(LCD)装置。更具体地，本发明涉及具有减小的泄漏电流的液晶显示(LCD)装置用阵列基板及其制造方法。

背景技术

通常，多晶硅薄膜晶体管(p-Si TFT)比非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)具有更高的场效应迁移率和更低的光电流。因此，作为用于高清晰度液晶显示(LCD)装置和投影系统的开关器件，p-Si TFT具有优势。另外，因为p-Si TFT具有自对准结构，所以p-Si TFT比a-Si TFT具有更低的电平偏移电压。此外，因为p-Si TFT具有负(N)型和(P)型，所以利用p-Si TFT可形成互补型金属氧化物半导体(CMOS)电路。

可以直接淀积多晶硅，或者可以通过对由等离子增强化学汽相淀积(PECVD)方法或由低压化学汽相淀积(LPCVD)方法淀积的非晶硅进行晶化，来形成多晶硅。晶化非晶硅的方法可以分为固相结晶(SPC)方法、金属诱导结晶(MIC)方法、受激准分子激光器退火(ELA)方法，以及顺序横向凝固(SLS)方法。在晶化非晶硅的这些各种不同方法中，通常使用利用由受激准分子激光器生成的紫外(UV)光的ELA方法。在ELA方法中，因为在短时间段内对非晶硅层进行退火，所以即使在硅的熔化温度下，也不会劣化基板。因此，诸如玻璃基板的低成本基板可以用于利用多晶硅的LCD装置。

当将TFT用作LCD装置的像素区中的开关器件时，要求TFT具有相对低的截止电流(即，当向栅电极施加使TFT截止的电压时流过漏电极的电流)。因为p-Si TFT比a-Si TFT具有更高的场效应迁移率，所以p-Si TFT比a-Si TFT具有更高的导通电流(即，当向栅电极施加使TFT导通的电压时流过漏电极的电流)。然而，因为p-Si TFT比a-Si TFT在本征有源区与高掺杂漏区之间的结部(junction)处具有更高的泄漏电流，所以p-Si TFT比a-Si TFT具有更高的截止电流。因此，p-Si TFT在用作LCD装置的像素区中的开关器件时具有截止电流方面的缺点。

为了减小p-Si TFT的截止电流，在有源区与漏区之间形成了与漏区相比掺有更低浓度的杂质的轻掺杂漏(LDD)区。

图1是例示根据现有技术的液晶显示装置用阵列基板的显示区的横截面图。在图1中，由多晶硅制成的半导体层13在每一个像素区“P”的开关区“TrA”处形成基板10上。半导体层13包括有源区13a、位于有源区13a两侧的LDD区13b和13c、以及位于LDD区13b和13c外侧的源区13d和漏区13e。有源区13a未掺有杂质，以保持为本征硅层。另外，LDD区13b和13c掺有低浓度杂质，而源区13d和漏区13e掺有高浓度杂质。在半导体层13上形成有栅绝缘层16，而在栅绝缘层16上形成有栅电极21。在栅电极21上形成有具有第一半导体接触孔28a和第二半导体接触孔28b的层间绝缘层25。第一半导体接触孔28a和第二半导体接触孔28b分别暴露源区13d和漏区13e。在层间绝缘层25上形成有源电极30和漏电极32。源电极30通过第一半导体接触孔28a连接至源区13d，而漏电极32通过第二半导体接触孔28b连接至漏区13e。在源电极30和漏电极32上形成有钝化层35。钝化层35具有暴露漏电极32的漏极接触孔38。在钝化层35上形成有通过漏极接触孔38连接至漏电极32的像素电极40。

半导体层13分为三个区：本征区(有源区13a)，低掺杂区(LDD区13b和13c)，以及高掺杂区(源区13d和漏区13e)。即使p-Si TFT的泄漏电流因LDD区13b和13c而减小，也需要针对LDD区13b和13c的附加掩模工序。因此，增加了制造成本并降低了生产合格率。

此外，在利用多晶硅的LCD装置中，在具有显示区的基板中集成了包括CMOS电路的驱动电路。