專利名稱：水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件，尤其是水平電場(chǎng)施加型的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)，以及通過(guò)具有掀離工序(lift-off process)的三輪掩模工序簡(jiǎn)化制造工序的制造方法。
背景技術(shù)：
一般地，液晶顯示器件(LCD)利用電場(chǎng)來(lái)控制液晶材料的透光率，從而顯示圖像。根據(jù)驅(qū)動(dòng)液晶材料的電場(chǎng)的方向，液晶顯示器件主要分為垂直電場(chǎng)型和水平電場(chǎng)型。
垂直電場(chǎng)型液晶顯示器件通過(guò)垂直電場(chǎng)在扭曲向列(TN)模式下驅(qū)動(dòng)液晶材料，該電場(chǎng)是在彼此相對(duì)的、設(shè)置在上基板和下基板上的像素電極和公共電極之間產(chǎn)生的。垂直電場(chǎng)型液晶顯示器件的優(yōu)點(diǎn)是孔徑比大，而其缺點(diǎn)是具有約為90°的窄視角。
水平電場(chǎng)型液晶顯示器件以共平面切換(IPS)模式通過(guò)水平電場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶材料，該水平電場(chǎng)是在相互平行、設(shè)置在下基板上的像素電極和公共電極之間產(chǎn)生的。水平電場(chǎng)施加型液晶顯示器件的優(yōu)點(diǎn)是具有約為160°的寬視角。
下面將詳細(xì)地描述水平電場(chǎng)型液晶顯示器件。水平電場(chǎng)型液晶顯示器件包括互相接合的薄膜晶體管基板(即下基板)和濾色片基板(即上基板)，使兩基板之間保持均勻盒間隙的襯墊料，設(shè)置在盒間隙之間的液晶材料。薄膜晶體管陣列基板包括多條為每個(gè)像素產(chǎn)生水平電場(chǎng)的信號(hào)線，多個(gè)薄膜晶體管，以及涂覆其上對(duì)液晶材料定向的定向膜。濾色片基板包括用于實(shí)現(xiàn)彩色顯示的濾色片，用于防止漏光的黑矩陣以及涂覆其上的對(duì)液晶材料定向的定向膜。
在這種液晶顯示器件中，薄膜晶體管基板的制造過(guò)程復(fù)雜，從而導(dǎo)致液晶顯示器件面板的制造成本相當(dāng)大的增加。因?yàn)橹圃爝^(guò)程包括需要多個(gè)掩模工序的半導(dǎo)體工藝。為了解決這個(gè)問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出掩模工序總數(shù)減少的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)，例如，可以在諸如薄膜沉積，清洗，光刻，蝕刻，光刻膠剝離以及檢驗(yàn)工序或者其它合適的技術(shù)中采用一次掩模工序。最近，比已有的五輪掩模工序少一輪的四輪掩模工序，正在成為薄膜晶體管的標(biāo)準(zhǔn)掩模工序。
圖1示出采用現(xiàn)有技術(shù)的四輪掩模技術(shù)使用水平電場(chǎng)的薄膜晶體管基板的平面圖。圖2是沿圖1中I-I’和II-II’線提取的薄膜晶體管的截面圖。參照?qǐng)D1和圖2，薄膜晶體管基板包括設(shè)置在下基板45上、彼此相交并且通過(guò)其間的柵極絕緣膜46而彼此絕緣的柵極線2和數(shù)據(jù)線4，還包括設(shè)置在柵極線2和數(shù)據(jù)線4交叉處的薄膜晶體管6，設(shè)置在由該交叉結(jié)構(gòu)所限定的像素區(qū)域內(nèi)的、用于產(chǎn)生水平電場(chǎng)的像素電極14和公共電極18，以及連接到公共電極18的公共線16。此外，該薄膜晶體管基板包括設(shè)置在像素電極14和公共線16重疊區(qū)域處的存儲(chǔ)電容20，連接到柵極線2的柵極焊盤(pán)24，連接到數(shù)據(jù)線4的數(shù)據(jù)焊盤(pán)30以及連接到公共線16的公共焊盤(pán)36。柵極線2接收柵極信號(hào)，數(shù)據(jù)線4接收數(shù)據(jù)信號(hào)，它們形成交叉結(jié)構(gòu)從而限定了像素區(qū)域。
所提供的公共線16平行于柵極線2，并且它們之間具有像素區(qū)域。給公共線16施加驅(qū)動(dòng)液晶材料的參考電壓。薄膜晶體管6包括連接到柵極線2的柵極8，連接到數(shù)據(jù)線4的源極10，以及連接到像素電極14的漏極12。此外，薄膜晶體管6包括與柵極8重疊的有源層48，并且其間具有柵極絕緣膜46，使得在源極10和漏極12之間限定一個(gè)溝道。響應(yīng)來(lái)自柵極線2的柵極信號(hào)，薄膜晶體管6可將來(lái)自數(shù)據(jù)線4的像素信號(hào)施加并保持到像素電極14上。
有源層48還與數(shù)據(jù)線4，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32和上存儲(chǔ)電極22重疊。在有源層48上還設(shè)置一歐姆接觸層50，使其和數(shù)據(jù)線4，源極10，漏極12和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32形成歐姆接觸。像素電極14經(jīng)由第一接觸孔13連接到像素區(qū)域內(nèi)的薄膜晶體管6的漏極12，該接觸孔貫穿保護(hù)膜52。更精確地，像素電極14包括與漏極12相連并與鄰近的柵極線2平行設(shè)置的第一水平部分14A，與公共線16重疊的第二水平部分14B，以及一個(gè)延伸部分14C，該延伸部分設(shè)置在第一水平部分14A和第二水平部分14B之間并設(shè)置得與第一和第二水平部分平行。公共電極18與公共線16相連接并設(shè)置在像素區(qū)域處。具體地，公共電極18與像素區(qū)域內(nèi)的像素電極14的延伸部分14C平行。因而，像素信號(hào)通過(guò)薄膜晶體管6供給像素電極14，參考電壓通過(guò)公共線16供給公共電極18，在像素電極14和公共電極18之間產(chǎn)生水平電場(chǎng)。特別是，水平電場(chǎng)是在像素電極14的延伸部分14C和公共電極18之間產(chǎn)生的。以水平方向設(shè)置的液晶材料在薄膜晶體管基板和濾色片基板間的水平電場(chǎng)的作用下由于介電各向異性發(fā)生旋轉(zhuǎn)。像素區(qū)域?qū)獾耐干渎孰S液晶材料的旋轉(zhuǎn)程度而改變，由此實(shí)現(xiàn)灰度等級(jí)。
存儲(chǔ)電容20包括公共線16和重疊在公共線16上的上存儲(chǔ)電極22。柵極絕緣膜46，有源層48和歐姆接觸層50設(shè)置在公共線16和上存儲(chǔ)電極22之間，因此彼此絕緣。像素電極14通過(guò)一個(gè)貫穿保護(hù)膜52的第二接觸孔21與上存儲(chǔ)電極22相連。存儲(chǔ)電容20可將像素電極14充電獲得的像素信號(hào)保持到充人入下一個(gè)像素信號(hào)時(shí)為止。
柵極線2經(jīng)由柵極焊盤(pán)24連接到柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)。柵極焊盤(pán)24包括從柵極線2延伸出來(lái)的下柵極焊盤(pán)電極26，以及經(jīng)由貫穿柵極絕緣膜46和保護(hù)膜52的第三接觸孔27連接到下柵極焊盤(pán)電極26的上柵極焊盤(pán)電極28。數(shù)據(jù)線4經(jīng)由數(shù)據(jù)焊盤(pán)30連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)。數(shù)據(jù)焊盤(pán)30包括從數(shù)據(jù)線4延伸出來(lái)的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32，以及經(jīng)由貫穿保護(hù)膜52的第四接觸孔33連接到下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32的上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極34。
公共線16通過(guò)公共焊盤(pán)36接收來(lái)自外部參考電壓源(未示出)的參考電壓。公共焊盤(pán)36包括從公共線16延伸出來(lái)的下公共焊盤(pán)電極38，以及經(jīng)由貫穿柵極絕緣膜46和保護(hù)膜52第五接觸孔39連接到下公共焊盤(pán)電極38的上公共焊盤(pán)電極40。
參照?qǐng)D3A到3D詳細(xì)地描述具有上述結(jié)構(gòu)采用了四輪掩模工序的薄膜晶體管基板的制造方法。參照?qǐng)D3A，通過(guò)第一掩模工序在下基板45上設(shè)置柵極金屬圖案組，其包括柵極線，柵極8，下柵極焊盤(pán)電極26，公共線16，公共電極18以及下公共焊盤(pán)電極38。
更具體地，通過(guò)沉積技術(shù)例如濺射法將柵極金屬層沉積在下基板45上。然后，使用第一掩模通過(guò)光刻法和蝕刻工序?qū)艠O金屬層構(gòu)圖，以形成柵極金屬圖案組。柵極金屬層由金屬例如鋁族金屬，鉻(Cr)或者鉬(Mo)形成。
參照?qǐng)D3B，在具有柵極金屬圖案組的下基板45上涂覆柵極絕緣膜46。然后，通過(guò)第二掩模工序，形成包括有源層48和歐姆接觸層50在內(nèi)的半導(dǎo)體圖案，隨后是包括數(shù)據(jù)線4，源極10，漏極12，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32和上存儲(chǔ)電極22在內(nèi)的源極/漏極金屬圖案組。
更具體地，通過(guò)沉積技術(shù)例如等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法(PECVD)和濺射法，或者其它合適的技術(shù)，在具有柵極金屬圖案組的下基板45上依次沉積柵極絕緣膜46，非晶硅層(即，有源層48)，n+非晶硅層(即，歐姆接觸層50)，和源極/漏極金屬層。柵極絕緣膜46由無(wú)機(jī)絕緣材料例如氮化硅(SiNx)或者氧化硅(SIOx)構(gòu)成。源極/漏極金屬由鉬(Mo)，鈦(Ti)，鉭(Ta)或鉬合金，或者其它合適的材料形成。
然后，使用第二掩模通過(guò)光刻法在源極/漏極金屬層上形成光刻膠圖案。在這種情況下，在薄膜晶體管的溝道部分處具有衍射曝光部分的衍射曝光掩模作為第二掩模，由此使得溝道部分的光刻膠圖案的高度比源極/漏極圖案的其它部分要低。隨后，使用該光刻膠圖案通過(guò)濕蝕刻工序?qū)υ礃O/漏極金屬層構(gòu)圖，以提供源極/漏極金屬圖案組。
接著，使用同一光刻膠圖案通過(guò)干蝕刻工序?qū)+非晶硅層(即，歐姆接觸層50)和非晶硅層(即，有源層48)同時(shí)構(gòu)圖，以形成歐姆接觸層50和有源層48。通過(guò)灰化工序從溝道部分除去高度相對(duì)較低的光刻膠圖案，之后通過(guò)干蝕刻工序?qū)⒃礃O/漏極金屬圖案組以及溝道部分的歐姆接觸層50蝕刻。因而，溝道部分的有源層48暴露出來(lái)，使得源極10和漏極12斷開(kāi)。然后，通過(guò)剝離工藝將仍然留在源極/漏極金屬圖案組上的光刻膠圖案除去。
參照?qǐng)D3C，通過(guò)第三掩模工序在具有源極/漏極金屬圖案組的柵極絕緣膜46上形成保護(hù)膜52，該保護(hù)膜具有第一至第五接觸孔13，21，27，33和39。更具體地，使用第三掩模，通過(guò)光刻和蝕刻工序，將設(shè)置在柵極絕緣膜46上的保護(hù)膜52構(gòu)圖，以形成第一至第五接觸孔13，21，27，33和39。第一接觸孔13貫穿保護(hù)膜52以暴露出漏極12，而第二接觸孔21貫穿保護(hù)膜52以暴露出上存儲(chǔ)電極22。第三接觸孔27貫穿保護(hù)膜52和柵極絕緣膜46以將上柵極焊盤(pán)電極連接到下柵極焊盤(pán)電極26。第四接觸孔33貫穿保護(hù)膜52以暴露出下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32。第五接觸孔30貫穿保護(hù)膜52和柵極絕緣膜48以暴露出下公共焊盤(pán)電極38。如果源極/漏極金屬圖案組由具有干蝕刻率高的金屬如鉬(Mo)形成，那么每個(gè)第一，第二和第四接觸孔13，21和33穿過(guò)漏極12，上存儲(chǔ)電極22和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32，分別暴露出源極/漏極金屬圖案組的側(cè)面部分。保護(hù)膜50由與柵極絕緣膜46相同的無(wú)機(jī)材料形成，或者由具有低介電常數(shù)的有機(jī)材料如丙烯酸有機(jī)化合物，苯并環(huán)丁烯(BCB)或全氟環(huán)丁烷(PFCB)，或者其它合適的材料形成。
參照?qǐng)D3D，通過(guò)第四掩模工序在保護(hù)膜52上提供透明導(dǎo)電圖案組，其包括像素電極14，上柵極焊盤(pán)電極28，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極34和上公共焊盤(pán)電極40。更具體地，通過(guò)沉積技術(shù)如濺射法或者其它合適的技術(shù)將透明導(dǎo)電膜涂覆到保護(hù)膜52上。然后，使用第四掩模，通過(guò)光刻法和蝕刻工序?qū)⑼该鲗?dǎo)電膜構(gòu)圖，以形成透明導(dǎo)電圖案組。將像素電極14通過(guò)第一接觸孔13電連接到漏極12，還通過(guò)第二接觸孔21電連接到上存儲(chǔ)電極22。將上柵極焊盤(pán)電極28通過(guò)第三接觸孔37電連接到下柵極焊盤(pán)電極26。將上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極34通過(guò)第四接觸孔33電連接到下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極32。將上公共焊盤(pán)電極40通過(guò)第五接觸孔39電連接到下公共焊盤(pán)電極38。該透明導(dǎo)電膜由氧化錫銦(ITO)，氧化錫(TO)或者氧化鋅銦(IZO)，或者其它合適材料形成。
上述現(xiàn)有技術(shù)中的水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板及其制造方法采用了四輪掩模工序，因此，和那些使用五輪掩模工序的情況相比，它減少了制造工序的數(shù)目并且降低了制造成本。然而，由于四輪掩模工序仍然具有復(fù)雜的、限制了成本的進(jìn)一步降低，因此需要能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造工序以節(jié)省制造成本的方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明揭提供一種用于水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板及其制造方法，它基本上消除了因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)引起的一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供具有掀離工序的三輪掩模工序，它極大地簡(jiǎn)化了掩模工序，降低了制造成本，并具有更高的產(chǎn)率。
本發(fā)明另外的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在接下來(lái)的說(shuō)明書(shū)中得到闡述，并且部分可從說(shuō)明書(shū)中顯然得出，或者通過(guò)本發(fā)明的實(shí)例中獲得啟示。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)書(shū)面的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)以及附圖所特別描述的結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明這些和其它優(yōu)點(diǎn)，按照本發(fā)明的目的，正如所具體和概括性描述的一樣，水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板包括基板；設(shè)置在基板上并互相平行設(shè)置的柵極線和公共線；設(shè)置在基板上并和柵極線及公共線相交的數(shù)據(jù)線，通過(guò)其間的柵極絕緣膜，數(shù)據(jù)線與柵極線及公共線絕緣，由數(shù)據(jù)線和柵極線相交而限定像素區(qū)域；設(shè)置在數(shù)據(jù)線和柵極線交叉處的薄膜晶體管，它連接到柵極線和數(shù)據(jù)線；公共電極，具有在像素區(qū)域內(nèi)延伸的部分，并和公共線相連；像素電極，具有在像素區(qū)域內(nèi)延伸的部分，并和薄膜晶體管相連，其中由該像素電極和公共電極形成水平電場(chǎng)；設(shè)置在整個(gè)公共電極，像素電極，數(shù)據(jù)線，柵極線，公共線和薄膜晶體管上的保護(hù)膜；以及至少一個(gè)包括下焊盤(pán)電極和上焊盤(pán)電極在內(nèi)的焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中該下焊盤(pán)電極與各個(gè)數(shù)據(jù)線，柵極線和公共線相連，而將上焊盤(pán)電極設(shè)置在貫穿保護(hù)膜的第一接觸孔內(nèi)，使之與下焊盤(pán)電極接觸，使該上焊盤(pán)電極不在保護(hù)膜的上表面上。
另一方面，水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板的制造方法包括以下步驟在基板上形成柵極金屬圖案組，其包括柵極線，公共線，柵極，公共電極，像素電極，下柵極焊盤(pán)電極和下公共焊盤(pán)電極，其中柵極與柵極線相連，公共線平行于柵極線，下公共焊盤(pán)電極與公共線相連，公共電極的一部分從公共線延伸到像素區(qū)域內(nèi)，一部分像素電極延伸到像素區(qū)域內(nèi)，以及像素區(qū)域內(nèi)的所述延伸部分和公共電極在像素區(qū)域內(nèi)形成水平電場(chǎng)；在基板和柵極金屬圖案組上設(shè)置柵極絕緣膜；在柵極絕緣膜上形成包括有源層和歐姆接觸層在內(nèi)的半導(dǎo)體圖案；在半導(dǎo)體圖案上形成源極/漏極金屬組，其包括數(shù)據(jù)線，源極，漏極，下焊盤(pán)電極，第一上存儲(chǔ)電極，和第二上存儲(chǔ)電極，其中該數(shù)據(jù)線與柵極線及公共線相交，源極和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極與數(shù)據(jù)線相連，并且漏極與源極相對(duì)地形成；在源極/漏極金屬組和薄膜晶體管上提供保護(hù)膜，以保護(hù)薄膜晶體管；將設(shè)置在基板上的保護(hù)膜和柵極絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖，以形成第一至第四接觸孔和多個(gè)剝離劑滲透通道，并形成包括上柵極焊盤(pán)電極，上公共焊盤(pán)電極，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，接觸電極，和多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案的透明導(dǎo)電圖案組，其中將該透明導(dǎo)電圖案組設(shè)置在第一至第四接觸孔和多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)，以使該透明導(dǎo)電圖案組不在該保護(hù)膜的整個(gè)上表面上。
另一方面，水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板的制造方法包括第一掩模工序，包括在基板上形成柵極金屬圖案組，該圖案組包括柵極線，公共線，柵極，公共電極，像素電極，下公共焊盤(pán)電極和下柵極焊盤(pán)電極，其中柵極與柵極線連接，公共線與柵極線平行，下公共焊盤(pán)電極與公共線連接，公共電極的一部分從公共線延伸到像素區(qū)域內(nèi)，一部分像素電極延伸到像素區(qū)域內(nèi)，并且像素區(qū)域中的這些延伸部分和公共電極在像素區(qū)域內(nèi)形成水平電場(chǎng)；第二掩模工序，包括在柵極金屬圖案組上設(shè)置柵極絕緣膜，在柵極絕緣膜上形成包括有源層和歐姆接觸層在內(nèi)的半導(dǎo)體圖案，在半導(dǎo)體圖案上形成包括數(shù)據(jù)線，源極，漏極，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，第一上存儲(chǔ)電極和第二上存儲(chǔ)電極在內(nèi)的源極/漏極金屬組，其中數(shù)據(jù)線與柵極線及公共線交叉，源極及下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極與數(shù)據(jù)線相連，并且漏極與源極相對(duì)設(shè)置；以及第三掩模工序，包括在源極/漏極金屬組和薄膜晶體管上設(shè)置保護(hù)膜，將設(shè)置在基板上的保護(hù)膜和柵極絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖，以設(shè)置第一至第四接觸孔和多個(gè)剝離劑滲透通道，并且形成包括上柵極焊盤(pán)電極，上公共焊盤(pán)電極，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，接觸電極和多個(gè)虛擬透明圖案在內(nèi)的透明導(dǎo)電圖案組。
另一方面，水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)包括基板；設(shè)置在基板上且互相平行設(shè)置的柵極線和公共線；設(shè)置在基板上且與柵極線和公共線交叉的數(shù)據(jù)線，通過(guò)其間的柵極絕緣膜，數(shù)據(jù)線與柵極線及公共線絕緣，由數(shù)據(jù)線和柵極線相交而限定的像素區(qū)域；設(shè)置在數(shù)據(jù)線和柵極線交叉處的薄膜晶體管，并與柵極線和數(shù)據(jù)線相連；具有延伸到像素區(qū)域內(nèi)的部分并與公共線相連的公共電極；具有延伸到像素區(qū)域內(nèi)的部分并與薄膜晶體管相連的像素電極，其中由像素電極和公共電極形成水平電場(chǎng)；設(shè)置在公共電極，像素電極，數(shù)據(jù)線，柵極線，公共線和薄膜晶體管上的保護(hù)膜；以及在基板上形成的第一至第四接觸孔和多個(gè)剝離劑滲透通道；柵極焊盤(pán)，包括與柵極線相連的下柵極焊盤(pán)電極，設(shè)置在貫穿保護(hù)膜的第一接觸孔內(nèi)的上柵極焊盤(pán)電極，使其與下柵極焊盤(pán)電極相接觸，而使得在保護(hù)膜的上表面不具有上柵極焊盤(pán)電極；公共焊盤(pán)，包括與公共線相連的下公共焊盤(pán)電極，設(shè)置在貫穿保護(hù)膜的第二接觸孔內(nèi)的上公共焊盤(pán)電極，使其與下公共焊盤(pán)電極接觸，而使得在保護(hù)膜的上表面不具有上公共焊盤(pán)電極；數(shù)據(jù)焊盤(pán)，包括與數(shù)據(jù)線相連的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，設(shè)置在貫穿保護(hù)膜的第三接觸孔內(nèi)的上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，使其與下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極接觸，而使得在保護(hù)膜的上表面不具有上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極；設(shè)置在貫穿保護(hù)膜的第四接觸孔內(nèi)的接觸電極，使其與像素電極部分以及一部分漏極接觸，而使得在保護(hù)膜的上表面不具有接觸電極；以及多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案，設(shè)置在貫穿保護(hù)膜的多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)，使得保護(hù)膜的上表面不具有多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案。
可以理解的是，前述一般性的描述以及后面詳細(xì)的描述都是示例性和解釋性的，目的在于提供對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


所包括的用來(lái)進(jìn)一步理解本發(fā)明并且作為說(shuō)明書(shū)一部分的附圖表示了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖；圖2是沿圖1中薄膜晶體管基板I-I’和II-II’線提取的截面圖；圖3A至3D是用于說(shuō)明圖2中的薄膜晶體管基板的分步制造方法的截面圖；圖4是按照本發(fā)明第一實(shí)施例的水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖；圖5是沿圖4中薄膜晶體管基板III-III’，IV-IV’，V-V’，VI-VI’和VII-VII’線提取的截面圖；圖6A和圖6B是用于解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中薄膜晶體管基板制造方法的第一掩模工序的平面圖和截面圖；圖7A和圖7B是用于解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中薄膜晶體管基板制造方法的第二掩模工序的平面圖和截面圖；圖8A至圖8D是用于詳細(xì)解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中薄膜晶體管基板的制造方法的第二掩模工序的截面圖；圖9A和圖9B是用于解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中薄膜晶體管基板的制造方法的第三掩模工序的平面圖和截面圖；圖10A至圖10D是用于詳細(xì)解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中薄膜晶體管基板的制造方法的第三掩模工序的截面圖；圖11A和圖11B是示出用于所述薄膜晶體管基板中的剝離劑滲透通道的第一個(gè)例子的平面圖和截面圖；圖12A和圖12B是示出用于所述薄膜晶體管基板中的剝離劑滲透通道的第二個(gè)例子的平面圖和截面圖；圖13是示出按照本發(fā)明第二實(shí)施例中的水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖；和圖14是沿圖13中薄膜晶體管基板V-V’，VI-VI’，VII-VII’，VIII-VIII’和IX-IX’線提取的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)地討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中的例子在附圖中示出。
下面將參照?qǐng)D4到圖14詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖4示出了按照本發(fā)明第一實(shí)施例中的水平電場(chǎng)型LCD的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖，圖5是沿圖4中薄膜晶體管基板III-III’，IV-IV’，V-V’和VII-VII’線提取的截面圖。
參照?qǐng)D4和圖5，薄膜晶體管基板包括設(shè)置在下基板145上的柵極線102和數(shù)據(jù)線104，它們彼此相交并且其間具有柵極絕緣膜146，在柵極線102和數(shù)據(jù)線104的交叉處設(shè)置薄膜晶體管106，在由交叉結(jié)構(gòu)所確定的像素區(qū)域內(nèi)設(shè)置像素電極114和公共電極118，以形成水平電場(chǎng)，并且公共線116連接到公共電極118上。此外，薄膜晶體管基板包括上存儲(chǔ)電極122，連接到柵極線102的柵極焊盤(pán)125，連接到數(shù)據(jù)線104的數(shù)據(jù)焊盤(pán)131，連接到公共線116的公共焊盤(pán)135，以及與柵極線102的一部分和公共電極118重疊的第一和第二存儲(chǔ)電容120和126。
柵極線102接收柵信號(hào)，數(shù)據(jù)線104接收數(shù)據(jù)信號(hào)，它們形成交叉結(jié)構(gòu)以限定像素區(qū)域。公共線116和公共電極118提供參考電壓以驅(qū)動(dòng)液晶材料。公共線116包括設(shè)置在顯示區(qū)域內(nèi)且與柵極線102平行的內(nèi)公共線116A，以及在非顯示區(qū)域處與內(nèi)公共線116A一般性連接的外公共線116B。公共電極118具有從內(nèi)公共線116A延伸到像素區(qū)域內(nèi)的延伸部分。
薄膜晶體管106可將來(lái)自數(shù)據(jù)線104的像素信號(hào)充電到像素電極114上并使之保持。薄膜晶體管106包括連接到柵極線102的柵極108，連接到數(shù)據(jù)線104的源極110，連接到像素電極114的漏極112，與柵極108重疊的有源層148，有源層148和柵極108之間具有柵極絕緣膜146，以在源極110和漏極112之間限定溝道部分，以及設(shè)置在薄膜晶體管106其它部分的有源層148上的歐姆接觸層150，與源極110及漏極112產(chǎn)生歐姆接觸。此外，有源層148和歐姆接觸層150都與數(shù)據(jù)線104，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130，第一上存儲(chǔ)電極122和第二上存儲(chǔ)電極117重疊。源極110，漏極112，數(shù)據(jù)線104，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130，以及第一和第二上存儲(chǔ)電極122和117形成源極/漏極金屬組。
在圖4和圖5中，柵極金屬圖案組包括像素電極114，公共電極118，柵極108，柵極線102，公共線116，下公共焊盤(pán)電極136，下柵極焊盤(pán)電極124。像素電極114通過(guò)接觸電極155形成一個(gè)到薄膜晶體管106的漏極112的水平電場(chǎng)。在接觸孔162內(nèi)設(shè)置接觸電極155以將像素電極114，公共電極118，公共線116，和柵極線102連接到漏極112。更具體地，像素電極包括水平部分114A和延伸部分114B。水平部分114A通過(guò)接觸電極155與漏極112連接。水平部分114A與柵極線102平行，并且延伸部分114B從水平部分114A延伸到像素區(qū)域內(nèi)，并與公共電極118的延伸部分平行。因而，在像素電極114的延伸部分和公共電極118的延伸部分之間形成水平電場(chǎng)。像素信號(hào)通過(guò)薄膜晶體管106施加到像素電極118，參考電壓通過(guò)公共線116施加到公共電極118。在薄膜晶體管基板和濾色片基板之間以水平方向排列的液晶材料在水平電場(chǎng)的作用下因其介電各向異性而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。根據(jù)液晶材料的旋轉(zhuǎn)程度，像素區(qū)域的透光率發(fā)生改變，由此實(shí)現(xiàn)了灰度級(jí)值。
存儲(chǔ)電容包括彼此連續(xù)連接在一起的第一和第二存儲(chǔ)電容120和126，由此增加了容量水平。第一存儲(chǔ)電容120包括由一部分柵極線102所形成的第一下存儲(chǔ)電極，與第一下存儲(chǔ)電極重疊的第一上存儲(chǔ)電極122，并且通過(guò)在其間設(shè)置的柵極絕緣膜146，有源層148和歐姆接觸層150而互相絕緣。第二存儲(chǔ)電容126包括部分內(nèi)公共線116A，形成第二下存儲(chǔ)電極的公共電極118的一部分，與第二下存儲(chǔ)電極重疊的上存儲(chǔ)電極122，并且通過(guò)設(shè)置在其間的柵極絕緣膜146，有源層148和歐姆接觸層150而互相絕緣。第二上存儲(chǔ)電極117和第一上存儲(chǔ)電極122及漏極112成一整體。更具體地，第二上存儲(chǔ)電極117從第一上存儲(chǔ)電極122延伸到像素區(qū)域內(nèi)，穿過(guò)內(nèi)公共線116A和第一公共電極118重疊，并且和漏極112相結(jié)合。如上所述，存儲(chǔ)電容的結(jié)構(gòu)使得充電到像素電極114上的像素信號(hào)能夠穩(wěn)定地保持到充入下一個(gè)像素信號(hào)。
柵極線102通過(guò)柵極焊盤(pán)125連接到柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)。柵極焊盤(pán)125包括從柵極線102延伸出來(lái)的下柵極焊盤(pán)電極124，和上柵極焊盤(pán)電極128。上柵極焊盤(pán)電極128通過(guò)第一接觸孔166連接到下柵極焊盤(pán)電極124，第一接觸孔166貫穿柵極絕緣膜146和保護(hù)膜152。公共線116通過(guò)公共焊盤(pán)135從外部參考電壓源(未示出)接收參考電壓。公共焊盤(pán)135包括從公共線116延伸出來(lái)的下公共焊盤(pán)電極136，和上公共焊盤(pán)電極140。上公共焊盤(pán)電極140通過(guò)第二接觸孔170連接到下公共焊盤(pán)電極136，該接觸孔貫穿柵極絕緣膜146和保護(hù)膜152。數(shù)據(jù)線104通過(guò)數(shù)據(jù)焊盤(pán)131連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)。數(shù)據(jù)焊盤(pán)131包括從數(shù)據(jù)線104延伸出來(lái)的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130以及上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極134。上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極134通過(guò)貫穿保護(hù)膜152的第三接觸孔168連接到下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130。
在這種薄膜晶體管基板中，透明導(dǎo)電圖案組包括接觸電極155，上柵極焊盤(pán)電極128，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極134，以及上公共焊盤(pán)電極140，并且它們都由透明導(dǎo)電膜172形成。透明導(dǎo)電圖案組通過(guò)掀離工序形成，該工序?qū)⒂糜跇?gòu)圖保護(hù)膜152和柵極絕緣膜146的光刻膠160除去，并且透明導(dǎo)電圖案組和保護(hù)膜152形成一個(gè)接觸面。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的薄膜晶體管基板能夠通過(guò)應(yīng)用這種掀離工序來(lái)減少構(gòu)圖透明導(dǎo)電膜172的構(gòu)圖工序，因而減少了掩模工序的總數(shù)。另外，為了增強(qiáng)掀離力(lift-off ability)，沿上述信號(hào)線和電極上還設(shè)置有第一至第四接觸孔和多個(gè)剝離劑滲透通道154，它們或者貫穿柵極絕緣膜146和保護(hù)膜152，或者僅僅貫穿保護(hù)膜152。例如，在像素電極114的延伸部分114B或者公共電極118的延伸部分上面設(shè)置有多個(gè)剝離劑滲透通道154。所述剝離劑滲透通道154設(shè)置在基板上沒(méi)有光刻膠圖案的部分，因此剝離劑可以容易地侵入(saturate)接觸面部分，使得剝離劑滲透通道154可以增強(qiáng)對(duì)光刻膠圖案160的掀離力。
下面將詳細(xì)描述本發(fā)明第一示例性實(shí)施例中的薄膜晶體管基板的制造方法，它具有減少一個(gè)掩模工序的優(yōu)點(diǎn)。
圖6A和圖6B是用于解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中的第一掩模工序的平面圖和截面圖。如圖6A和圖6B所示，通過(guò)第一掩模工序在下基板145上設(shè)置包括像素電極114，柵極線102，柵極108，下柵極焊盤(pán)電極124，公共線116，公共電極118和下公共焊盤(pán)電極136在內(nèi)的柵極金屬圖案組。
更具體地，通過(guò)沉積技術(shù)例如濺射法在下基板145上形成柵極金屬層。然后，使用第一掩模通過(guò)光刻法和蝕刻工序?qū)艠O金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成柵極金屬圖案組。柵極金屬層由Cr，MoW，Cr/Al，Cu，Al(Nd)，Mo/Al，Mo/Al(Nd)或Cr/Al(Nd)，或者其它合適的材料形成。
圖7A和圖7B是用于解釋本發(fā)明第一實(shí)施例中的第二掩模工序的平面圖和截面圖。圖8A至圖8D是用于詳細(xì)解釋第二掩模工序的截面圖。首先，通過(guò)沉積技術(shù)如等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)，濺射等技術(shù)在已有柵極金屬圖案組的下基板145上形成柵極絕緣膜146。柵極絕緣膜146由無(wú)機(jī)絕緣材料如氮化硅(SiNx)或者氧化硅(SiOx)形成。如圖7A和圖7B所示，在柵極絕緣膜146上設(shè)置包含有源層148和歐姆接觸層150的半導(dǎo)體圖案。在具有柵極絕緣膜146的下基板上形成源極/漏極金屬圖案組，其包括數(shù)據(jù)線104，源極110，漏極112，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130以及第一和第二上存儲(chǔ)電極122和117。半導(dǎo)體圖案和源極/漏極金屬圖案組均由第二掩模工序形成。
更具體地，如圖8A所示，通過(guò)沉積技術(shù)如等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)和濺射，或者其它合適的技術(shù)在柵極絕緣膜146上順次形成非晶硅層148A(即，有源層148)，n+非晶硅層150A(即，歐姆接觸層150)，和源極/漏極金屬層156。源極/漏極金屬層156由Cr，MoW，Cr/Al，Cu，Al(Nd)，Mo/Al，Mo/Al(Nd)或Cr/Al(Nd)，或者其它合適的材料形成。
接著，在源極/漏極金屬層156上涂覆光刻膠膜，隨后通過(guò)光刻法在其上形成如圖8A所示的具有階梯覆層的光刻膠圖案158。同樣通過(guò)第二掩模形成光刻膠圖案158，該第二掩模是局部曝光掩模。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，在形成薄膜晶體管的溝道部分，采用具有衍射曝光部分(或者半透射或透反射部分)的局部曝光掩模。因而，對(duì)應(yīng)于衍射曝光部分(或者半透射部分)處的光刻膠圖案158的高度比透射部分(或者屏蔽部分)的高度相對(duì)要低。換句話說(shuō)，設(shè)置在溝道部分的光刻膠圖案158的高度要比設(shè)置在源極/漏極金屬圖案組上的另一部分光刻膠圖案158的高度相對(duì)要低。隨后，如圖8B所示，利用光刻膠圖案158，通過(guò)濕蝕刻工序?qū)υ礃O/漏極金屬圖案層156進(jìn)行構(gòu)圖，以形成源極/漏極金屬圖案組。第一上存儲(chǔ)電極122與構(gòu)成第一下存儲(chǔ)電極的部分柵極線102重疊，其中第二上存儲(chǔ)電極117穿過(guò)內(nèi)公共線116A與公共電極118重疊。第二上存儲(chǔ)電極與漏極112和第一上存儲(chǔ)電極122相結(jié)合。
接著，如圖8C所示，使用氧氣(O2)等離子體，通過(guò)灰化處理工序?qū)⒃O(shè)置在溝道部分的高度相對(duì)較低的光刻膠劑圖案158去除，而將源極/漏極金屬圖案組上的其它部分的光刻膠圖案158保留下來(lái)。然后，利用光刻膠圖案158，通過(guò)干蝕刻法蝕刻設(shè)置在溝道部分的源極/漏極金屬圖案層和歐姆接觸層150。從而，在源極110和漏極112之間形成使它們互相分離且暴露出有源層148的溝道。圖8D示出了去除保留在源極/漏極金屬圖案組上的所有光刻膠圖案158的掀離工序。
圖9A和圖9B是分別用于解釋本發(fā)明第一實(shí)施例第三掩模工序的平面圖和截面圖。圖10A至圖10D是用于詳細(xì)解釋第三掩模工序的截面圖。如圖9A和圖9B所示，在柵極絕緣膜146上設(shè)置保護(hù)膜152，然后通過(guò)第三掩模工序?qū)Χ叨歼M(jìn)行構(gòu)圖。隨后形成包括接觸電極155，上柵極焊盤(pán)電極128，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極134，上公共焊盤(pán)電極140和虛擬透明導(dǎo)電圖案164在內(nèi)的透明導(dǎo)電圖案組。透明導(dǎo)電圖案組和構(gòu)圖后的保護(hù)膜152之間形成一個(gè)沒(méi)有任何重疊部分的接觸面。
更具體地，如圖10A所示，在已經(jīng)提供了源極/漏極金屬圖案組的柵極絕緣膜146上形成保護(hù)膜152。保護(hù)膜152由類似于柵極絕緣膜146的無(wú)機(jī)絕緣材料或者有機(jī)絕緣材料形成。此外，在需要保留保護(hù)膜152的部分形成光刻膠圖案160。利用第三掩模并通過(guò)光刻法形成光刻膠圖案160。
接著，如圖10B所示，利用光刻膠圖案160，通過(guò)干蝕刻工序?qū)ΡＷo(hù)膜152和柵極絕緣膜146進(jìn)行構(gòu)圖，以設(shè)置第一至第四接觸孔166，170，168和162，以及多個(gè)剝離劑滲透通道154。第一接觸孔166暴露出下柵極焊盤(pán)電極124；第二接觸孔170暴露出下公共焊盤(pán)電極136，第三接觸孔168暴露出下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130；第四接觸孔162暴露出一部分漏極112和像素電極114的水平部分114A的一部分。此外，剝離劑滲透通道154暴露出像素電極114的延伸部分114B或者公共電極118。
接著，如圖10C所示，在設(shè)置有光刻膠圖案160的薄膜晶體管基板上形成透明導(dǎo)電膜172。透明導(dǎo)電膜172通過(guò)沉積技術(shù)例如濺射法等形成，并且由包含氧化錫銦(ITO)，氧化錫(TO)，氧化鋅銦(IZO)，SnO2或者其它合適的材料的透明導(dǎo)電層形成。如圖10D所示，通過(guò)掀離工序去除光刻膠圖案160及其上的透明導(dǎo)電膜172，以在第一至第四接觸孔166，170，168和162以及多個(gè)剝離劑滲透通道154處分別形成透明導(dǎo)電圖案組。
第一至第四接觸孔166，170，168和162以及多個(gè)剝離劑滲透通道154使得可以有大量的圖10C中的剝離劑A滲入沒(méi)有光刻膠圖案160和保護(hù)膜152的接觸面部分。剝離劑A使得光刻膠圖案160和透明導(dǎo)電膜層172容易從保護(hù)膜152上分離。這是由于以下事實(shí)在多個(gè)剝離劑滲透通道154和第一至第四接觸孔166，170，168和162處，光刻膠圖案160的邊緣比保護(hù)膜152的邊緣具有更突出的形狀(未示出)。此外，這是因?yàn)?，透明?dǎo)電膜172是線性地沉積在光刻膠圖案160的邊緣和保護(hù)膜152的邊緣，或者說(shuō)在光刻膠圖案160的突出邊緣處沉積得相對(duì)較薄。
如上所述，通過(guò)掀離工序?qū)⑼该鲗?dǎo)電膜172和光刻膠圖案160中不需要的部分去除，以使透明導(dǎo)電圖案組在保護(hù)膜152的側(cè)面形成接觸面，并且在保護(hù)膜152的上表面不存在。更具體地，上柵極焊盤(pán)電極128，上公共焊盤(pán)電極140和上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極134與保護(hù)膜152在各自的接觸孔166，170和168內(nèi)形成接觸面，而使它們分別和下柵極焊盤(pán)電極124，下公共焊盤(pán)電極136和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130相連。接觸電極155與保護(hù)膜152在第四接觸孔162內(nèi)形成接觸面，以將漏極112連接到像素電極114的水平部分114A。此外，多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案164與保護(hù)膜152在多個(gè)剝離劑滲透通道154內(nèi)形成接觸面。
下面的例子將描述設(shè)置在像素電極114的延伸部分114B或者公共電極118的延伸部分的剝離劑滲透通道154的形狀。參照?qǐng)D11A和圖11B來(lái)描述第一個(gè)例子。在像素電極114的延伸部分114B上，通過(guò)一個(gè)貫穿柵極絕緣膜146和保護(hù)膜152的直線型切口180形成剝離劑滲透通道154。并且，在直線型切口180上設(shè)置虛擬透明導(dǎo)電圖案182?？梢栽诎艠O線102，公共線116，數(shù)據(jù)線104，像素電極114以及一部分漏極112在內(nèi)的多條信號(hào)線和多個(gè)電極的任何一個(gè)上形成直線型切口180。
參照?qǐng)D12A和圖12B來(lái)描述第二個(gè)例子。多個(gè)剝離劑滲透通道154由設(shè)置在延伸部分114B上的、貫穿柵極絕緣膜146和保護(hù)膜152的多個(gè)孔184形成。在多個(gè)孔184的每個(gè)內(nèi)形成多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案186?？梢栽诎艠O線102，公共線116，數(shù)據(jù)線104，像素電極114和一部分漏極112在內(nèi)的多條信號(hào)線以及多個(gè)電極的任何一個(gè)上形成所述多個(gè)孔184。
圖13示出本發(fā)明第二實(shí)施例中的水平電場(chǎng)型LCD薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)的平面圖。圖14是沿圖13中薄膜晶體管V-V’，VI-VI’，VII-VII’，VIII-VIII’和IX-IX’線提取的截面圖。圖13和圖14所示的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)去掉了圖4和圖5所示的薄膜晶體管基板中的第二存儲(chǔ)電容126。因此省略對(duì)相同元件的詳細(xì)解釋。
存儲(chǔ)電容120包括一個(gè)與柵極線102連續(xù)形成的下存儲(chǔ)電極，和一個(gè)與下存儲(chǔ)電極重疊的上存儲(chǔ)電極122。柵極絕緣膜146，有源層148和歐姆接觸層150設(shè)置在上存儲(chǔ)電極122和下存儲(chǔ)電極之間，并且互相絕緣。上存儲(chǔ)電極122連接到漏極212。漏極212與像素電極114的延伸部分114B重疊，并且穿過(guò)內(nèi)公共線116A而與上存儲(chǔ)電極122相結(jié)合。此外，在漏極212的延伸部分形成多個(gè)貫穿保護(hù)膜152的剝離劑滲透通道154。
通過(guò)其中采用了掀離工序的三輪掩模工序，本發(fā)明第二實(shí)施例提供了具有上述結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管基板。更具體地，通過(guò)第一掩模工序設(shè)置柵極金屬圖案組，其包括柵極線102，柵極108，下柵極焊盤(pán)電極124，公共線116，公共電極118，下公共焊盤(pán)電極136和像素電極114。
接著，在柵極絕緣膜146上設(shè)置包括有源層148和歐姆接觸層150在內(nèi)的半導(dǎo)體圖案，隨后形成包括數(shù)據(jù)線104，源極110，漏極212，下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極130和上存儲(chǔ)電極122在內(nèi)的源極/漏極金屬組。半導(dǎo)體圖案和源極/漏極金屬組均由第二掩模工序來(lái)形成。
通過(guò)第三掩模工序形成第一至第四接觸孔166，170，168和162，以及多個(gè)剝離劑滲透通道154，其貫穿保護(hù)膜152和柵極絕緣膜146，或者僅僅貫穿保護(hù)膜152。然后，分別在第一至第四接觸孔166，170，168，162和剝離劑滲透通道154處設(shè)置包括上柵極焊盤(pán)電極128，上公共焊盤(pán)電極140，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極134，接觸電極155在內(nèi)的透明導(dǎo)電圖案組以及多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案164。通過(guò)第三掩模工序中所采用的光刻膠剝離掀離工序來(lái)設(shè)置該透明導(dǎo)電圖案組。
如上所述，本發(fā)明采用掀離工序，以減少用于制造薄膜晶體管基板所需要的掩模工序的總數(shù)。因而，通過(guò)三輪掩模工序制造了薄膜晶體管基板，簡(jiǎn)化掩模工序，降低制造成本，并且提高產(chǎn)率。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然，可以在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍的前提下，對(duì)本發(fā)明中的水平電場(chǎng)施加型的薄膜晶體管基板及其制造方法進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。因而，本發(fā)明覆蓋這些改進(jìn)和變化，這些改進(jìn)和變化落入所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物所界定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，它包括基板；設(shè)置在基板上、互相平行設(shè)置的柵極線和公共線；設(shè)置在所述基板上與所述柵極線和所述公共線交叉的數(shù)據(jù)線，通過(guò)其間的柵極絕緣膜，所述數(shù)據(jù)線與所述柵極線和所述公共線絕緣，由所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線相交而限定的像素區(qū)域；設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線交叉處的薄膜晶體管，其連接到所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線；公共電極，其一部分延伸到所述像素區(qū)域內(nèi)，并與所述公共線相連接；像素電極，其一部分延伸到所述像素區(qū)域內(nèi)，并與所述薄膜晶體管相連接，其中由所述像素電極和所述公共電極形成水平電場(chǎng)；設(shè)置在所述公共電極、所述像素電極、所述數(shù)據(jù)線、所述柵極線、所述公共線和所述薄膜晶體管上的保護(hù)膜；以及至少一焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其包括下焊盤(pán)電極和上焊盤(pán)電極，其中所述下焊盤(pán)電極與所述數(shù)據(jù)線、所述柵極線和所述公共線其中之一相連接，而將所述上焊盤(pán)電極設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的第一接觸孔內(nèi)，使其與所述下焊盤(pán)電極接觸，從而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述上焊盤(pán)電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，至少一個(gè)所述焊盤(pán)結(jié)構(gòu)包括柵極焊盤(pán)、公共焊盤(pán)和數(shù)據(jù)焊盤(pán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，還包括第一至第四接觸孔，其貫穿所述柵極焊盤(pán)，所述公共焊盤(pán)，所述數(shù)據(jù)焊盤(pán)，所述像素電極和一部分所述漏極的所述保護(hù)膜，其中在至少一個(gè)所述接觸孔內(nèi)設(shè)置接觸電極，使之與所述像素電極的一部分及所述漏極的一部分相接觸，從而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述接觸電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，還包括多個(gè)設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)的虛擬透明導(dǎo)電圖案，從而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述多個(gè)剝離器滲透通道在所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線、所述公共線、所述像素電極和所述公共電極中至少相應(yīng)一個(gè)上形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述第一至第四接觸孔和所述多個(gè)剝離器滲透通道或者貫穿所述柵極絕緣膜和所述保護(hù)膜而形成，或者僅僅貫穿所述保護(hù)膜而形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述多個(gè)剝離器滲透通道限定了切口或者孔的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，通過(guò)所述多個(gè)剝離劑滲透通道，多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案與所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線、所述公共線、所述像素電極中至少其中之一相接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，上柵極焊盤(pán)電極，上公共焊盤(pán)電極，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，所述接觸電極及所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案與所述保護(hù)膜形成接觸面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，還包括第一存儲(chǔ)電容，其包括和所述柵極線連續(xù)的第一下存儲(chǔ)電極，和與所述第一下存儲(chǔ)電極重疊的第一上存儲(chǔ)電極，其中所述柵極絕緣膜設(shè)置在所述第一上存儲(chǔ)電極和所述第一下存儲(chǔ)電極之間，并且所述第一上存儲(chǔ)電極與所述薄膜晶體管的漏極相連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述漏極具有與所述像素電極的延伸部分相重疊的延伸部分，并且該所述漏極的延伸部分與該所述第一上存儲(chǔ)電極的延伸部分相結(jié)合。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，還包括第二存儲(chǔ)電容，其包括與所述公共線和所述公共電極相連續(xù)的第二下存儲(chǔ)電極，與所述第二下存儲(chǔ)電極重疊的第二上存儲(chǔ)電極，其中所述柵極絕緣膜設(shè)置在所述第二上存儲(chǔ)電極和所述第二下存儲(chǔ)電極之間，并且第二上存儲(chǔ)電極設(shè)置在所述漏極和所述第一上存儲(chǔ)電極之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述第二上存儲(chǔ)電極從所述第一上存儲(chǔ)電極延伸出來(lái)并與所述公共線交叉，其中所述第二上存儲(chǔ)電極與連接到所述公共線的所述公共電極的一部分重疊，且其中所述第二上存儲(chǔ)電極的一部分與所述漏極相結(jié)合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，還包括由有源層和歐姆接觸層構(gòu)成的半導(dǎo)體圖案，所述半導(dǎo)體圖案與所述數(shù)據(jù)線，所述下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，所述第一和第二上存儲(chǔ)電極，所述源極以及所述漏極重疊。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述像素電極由與所述柵極線、所述公共線及所述公共電極相同的金屬材料形成。
16.一種水平電場(chǎng)型液晶顯示器件中的薄膜晶體管基板的制造方法，包括以下步驟在基板上形成包括柵極線、公共線、柵極、公共電極、像素電極、下柵極焊盤(pán)電極和下公共焊盤(pán)電極在內(nèi)的柵極金屬圖案組，其中所述柵極與所述柵極線相連，所述公共線平行于所述柵極線，所述下公共焊盤(pán)電極與所述公共線相連接，部分的所述公共電極從所述公共線延伸到像素區(qū)域內(nèi)，所述像素電極的一部分延伸到像素區(qū)域內(nèi)，且像素區(qū)域內(nèi)的所述延伸部分和所述公共電極形成水平電場(chǎng)；在所述基板和所述柵極金屬圖案組上設(shè)置柵極絕緣膜；在所述柵極絕緣膜上形成包括有源層和歐姆接觸層的半導(dǎo)體圖案；在所述半導(dǎo)體圖案上形成包括數(shù)據(jù)線、源極、漏極、下焊盤(pán)電極、第一上存儲(chǔ)電極和第二上存儲(chǔ)電極在內(nèi)的源極/漏極金屬組，其中所述數(shù)據(jù)線與所述柵極線和所述公共線交叉，所述源極及所述下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極與所述數(shù)據(jù)線相連，并且所述漏極與所述源極相對(duì)設(shè)置；在所述源極/漏極金屬組和薄膜晶體管上設(shè)置保護(hù)膜，以保護(hù)所述薄膜晶體管；以及將設(shè)置在所述基板上的所述保護(hù)膜和所述柵極絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖，以設(shè)置第一至第四接觸孔，并且形成包括上柵極焊盤(pán)電極、上公共焊盤(pán)電極、上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極、接觸電極在內(nèi)的透明導(dǎo)電圖案組，其中將所述透明導(dǎo)電圖案組設(shè)置在所述第一至第四接觸孔內(nèi)，從而使得所述保護(hù)膜的整個(gè)上表面不具有所述透明導(dǎo)電圖案組。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，將所述保護(hù)膜和所述柵極絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括利用掩模在所述保護(hù)膜上形成光刻膠圖案；以及在沒(méi)有光刻膠的部分蝕刻所述保護(hù)膜和所述柵極絕緣膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，將所述透明導(dǎo)電圖案進(jìn)行構(gòu)圖的步驟包括在所述構(gòu)圖后的保護(hù)膜上設(shè)置的所述光刻膠圖案上面設(shè)置透明導(dǎo)電膜；以及去除覆有所述透明導(dǎo)電膜的所述光刻膠圖案。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟設(shè)置多個(gè)剝離劑滲透通道，以去除在所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線、所述公共線、所述像素電極和所述公共電極中至少一個(gè)上所形成的所述光刻膠圖案；以及在所述多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)形成多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案，從而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一至第四接觸孔和所述多個(gè)剝離劑滲透通道或者貫穿所述柵極絕緣膜和所述保護(hù)膜而形成，或者僅僅貫穿所述保護(hù)膜而形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)剝離劑滲透通道限定了切口或者孔的形狀。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，設(shè)置在所述第一至第四接觸孔以及所述多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)的所述透明導(dǎo)電圖案組與所述構(gòu)圖后的保護(hù)膜形成接觸面。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述多個(gè)剝離劑滲透通道，所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案與所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線、所述公共線、所述像素電極中至少其中之一相連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括步驟形成與所述柵極線連續(xù)的第一下存儲(chǔ)電極以及與所述第一下存儲(chǔ)電極重疊設(shè)置的第一上存儲(chǔ)電極，所述柵極絕緣膜和半導(dǎo)體圖案設(shè)置在所述第一上存儲(chǔ)電極和第一下存儲(chǔ)電極之間，并且所述第一上存儲(chǔ)電極連接到所述漏極。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述像素電極包括與所述公共電極的延伸部分平行設(shè)置的延伸部分，其中所述漏極的延伸部分與所述像素電極的延伸部分重疊，并且所述漏極的該所述延伸部分與所述第一上存儲(chǔ)電極的延伸部分相結(jié)合。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，還包括步驟形成與所述公共電極和所述公共線相連續(xù)的第二下存儲(chǔ)電極，且設(shè)置在所述第一上存儲(chǔ)電極和所述漏極之間，其中所述第二上存儲(chǔ)電極與所述第二下存儲(chǔ)電極重疊，并且所述柵極絕緣膜和所述半導(dǎo)體圖案設(shè)置在所述第二上存儲(chǔ)電極和所述第二下存儲(chǔ)電極之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，所述第二上存儲(chǔ)電極是所述第一上存儲(chǔ)電極的延伸部分，并且與所述公共線交叉，其中所述第二上存儲(chǔ)電極與連接到所述公共線的所述公共電極的一部分重疊，并且該所述第二上存儲(chǔ)電極的一部分與所述漏極成相結(jié)合。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述像素電極由與所述柵極線、所述公共線和所述公共電極相同的金屬材料形成。
29.一種水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板的制造方法，包括第一掩模工序，包括在基板上形成柵極金屬圖案組，所述柵極金屬圖案組包括柵極線、公共線、柵極、公共電極、像素電極、下公共焊盤(pán)電極和下柵極焊盤(pán)電極，其中所述柵極與所述柵極線連接，所述公共線與所述柵極線平行，所述下公共焊盤(pán)電極與所述公共線連接，該所述部分公共電極從該所述公共線延伸到像素區(qū)域內(nèi)，部分像素電極延伸到像素區(qū)域內(nèi)，并且該所述像素區(qū)域中的所述延伸部分和所述公共電極在所述像素區(qū)域內(nèi)形成水平電場(chǎng)；第二掩模工序，包括在所述柵極金屬圖案組上設(shè)置柵極絕緣膜，在所述柵極絕緣膜上形成包括有源層和歐姆接觸層在內(nèi)的半導(dǎo)體圖案，在所述半導(dǎo)體圖案上形成包括數(shù)據(jù)線、源極、漏極、下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極、第一上存儲(chǔ)電極和第二上存儲(chǔ)電極在內(nèi)的源極/漏極金屬組，其中所述數(shù)據(jù)線與所述柵極線和所述公共線交叉，所述源極和所述下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極與所述數(shù)據(jù)線相連，并且所述漏極與所述源極相對(duì)設(shè)置；以及第三掩模工序，包括在所述源極/漏極金屬組和薄膜晶體管上設(shè)置保護(hù)膜，對(duì)所述保護(hù)膜和所述柵極絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖，以設(shè)置第一至第四接觸孔，并且形成包括上柵極焊盤(pán)電極，上公共焊盤(pán)電極，上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，接觸電極在內(nèi)的透明導(dǎo)電圖案組。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述第三掩模工序包括以下步驟在所述基板上設(shè)置保護(hù)膜；使用掩模在所述保護(hù)膜上形成光刻膠圖案；通過(guò)所述光刻膠圖案，對(duì)所述保護(hù)膜和所述柵極絕緣膜進(jìn)行構(gòu)圖；在所述光刻膠圖案上設(shè)置透明導(dǎo)電膜；以及去除覆有所述透明導(dǎo)電膜的所述光刻膠圖案，使得所述透明導(dǎo)電膜圖案化。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述第三掩模工序還包括步驟設(shè)置多個(gè)剝離劑滲透通道以去除所述光刻膠圖案，其中所述多個(gè)剝離劑滲透通道或者貫穿所述柵極絕緣膜和所述保護(hù)膜，或者僅僅貫穿所述保護(hù)膜，并且所述多個(gè)剝離劑滲透通道在所述數(shù)據(jù)線、所述柵極線、所述公共線、所述像素電極和所述公共電極中至少其中之一上形成；以及在所述多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)形成多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案，使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，通過(guò)所述多個(gè)剝離劑滲透通道，其中所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案與所述柵極線、所述數(shù)據(jù)線、所述公共線、所述像素電極中至少其中之一相接觸。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，設(shè)置在所述第一至第四接觸孔和所述多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)的所述透明導(dǎo)電圖案組與所述構(gòu)圖后的保護(hù)膜形成接觸面。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述第二掩模工序還包括步驟形成與所述柵極線連續(xù)的第一下存儲(chǔ)電極，與所述第一下存儲(chǔ)電極重疊設(shè)置的第一上存儲(chǔ)電極，所述柵極絕緣膜和半導(dǎo)體圖案設(shè)置在所述第一上存儲(chǔ)電極和第一下存儲(chǔ)電極之間，其中所述第一上存儲(chǔ)電極與所述漏極相連接。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述像素電極包括與所述公共電極的延伸部分平行設(shè)置的延伸部分，其中所述漏極的延伸部分與所述像素電極的延伸部分重疊，并且所述漏極的所述延伸部分與該所述第一上存儲(chǔ)電極的延伸部分相結(jié)合。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述第二掩模工序還包括步驟形成與所述公共電極和公共線相連續(xù)的第二下存儲(chǔ)電極，并且其設(shè)置在第一上存儲(chǔ)電極和漏極之間，其中第二上存儲(chǔ)電極與所述第二下存儲(chǔ)電極重疊，并且所述柵極絕緣膜和半導(dǎo)體圖案設(shè)置在所述第二上存儲(chǔ)電極和第二下存儲(chǔ)電極之間。
37.一種水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板，包括基板；設(shè)置在所述基板上且互相平行的柵極線和公共線；設(shè)置在所述基板上且與所述柵極線和所述公共線交叉的數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線通過(guò)設(shè)置在其間的柵極絕緣膜與所述柵極線和所述公共線絕緣，由所述數(shù)據(jù)線和柵極線相交而限定像素區(qū)域；設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線交叉處的薄膜晶體管，其與所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線相連接；具有延伸到像素區(qū)域內(nèi)的部分并與所述公共線相連接的公共電極；具有延伸到所述像素區(qū)域內(nèi)部分并與所述薄膜晶體管相連接的像素電極，其中由所述像素電極和所述公共電極形成水平電場(chǎng)；設(shè)置在所述公共電極、所述像素電極、所述數(shù)據(jù)線、所述柵極線、所述公共線和所述薄膜晶體管上的保護(hù)膜；在所述基板上形成的第一至第四接觸孔和多個(gè)剝離劑滲透通道；柵極焊盤(pán)，包括與所述柵極線相連的下柵極焊盤(pán)電極，設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的所述第一接觸孔內(nèi)的上柵極焊盤(pán)電極，使其與所述下柵極焊盤(pán)電極相接觸，而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述上柵極焊盤(pán)電極；公共焊盤(pán)，包括與所述公共線相連的下公共焊盤(pán)電極，設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的所述第二接觸孔內(nèi)的上公共焊盤(pán)電極，使其與所述下公共焊盤(pán)電極接觸，而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述上公共焊盤(pán)電極；數(shù)據(jù)焊盤(pán)，包括與所述數(shù)據(jù)線相連的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的所述第三接觸孔內(nèi)的上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極，使其與所述下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極接觸，而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極；設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的所述第四接觸孔內(nèi)的接觸電極，使其與所述像素電極部分以及一部分所述漏極接觸，而使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述接觸電極；以及多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案，設(shè)置在貫穿所述保護(hù)膜的所述多個(gè)剝離劑滲透通道內(nèi)，使得所述保護(hù)膜的上表面不具有所述多個(gè)虛擬透明導(dǎo)電圖案。
全文摘要
一種水平電場(chǎng)型液晶顯示器件的薄膜晶體管基板結(jié)構(gòu)，它包括多個(gè)設(shè)置在基板上具有柵極線、數(shù)據(jù)線和公共線的多條信號(hào)線；所述數(shù)據(jù)線與所述柵極線和公共線交叉，柵極絕緣膜設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線和所述柵極線及公共線之間，所述數(shù)據(jù)線和柵極線交叉確定像素區(qū)域；設(shè)置在所述數(shù)據(jù)線和柵極線交叉處的薄膜晶體管；公共電極和像素電極，兩者都具有延伸到所述像素區(qū)域內(nèi)的部分；設(shè)置在整個(gè)基板上和薄膜晶體管上的保護(hù)膜；以及至少一個(gè)焊盤(pán)結(jié)構(gòu)，其包括在第一接觸孔內(nèi)與下焊盤(pán)電極相接觸的上焊盤(pán)電極，其中所述保護(hù)膜的上表面不具有所述上焊盤(pán)電極。
文檔編號(hào)H01L29/786GK1614485SQ20041008675
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者柳洵城, 張?jiān)虱? 趙興烈 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社