专利名称：液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，尤其涉及LCD装置衬垫区(pad region)的制造方法。
以下将详细描述这种LCD装置。
图1是一普通LCD装置的下衬底中TFT阵列区和衬垫区的布局。
为了限定多个象素区，多条栅线100以一固定的距离形成于下衬底(图中未示)上，而多条数据线200以一固定的距离与栅线100垂直形成。然后，多个TFT形成于多条选通线100和数据线200的交叉点处。
在单个TFT中，栅极2a从栅线100上伸出，岛状的半导体膜4形成于栅极2a之上。然后，源极6从数据线200上伸出至半导体膜4，漏极7形成于源漏源极6所对的部分中。ITO象素电极9a电连接到象素区中的TFT漏极7上。
虽然图中未示，但是，形成有多个黑矩阵膜以防止光泄漏到象素区以外的上衬底上。然后，用来显示色彩的R/G/B滤色膜形成于黑色矩阵膜之间的象素区中，多个公共电极形成于包括滤色膜的上衬底整个表面上。
然后，将下衬底和上衬底相连，它们有一固定距离，之后将液晶注入下衬底与上衬底之间。
以上LCD装置通过将电压加到其间注有液晶的上、下衬底两端来调整显示条件。不挡光的导电材料必须沉积到玻璃衬底的表面上。因此，通过溅射在下衬底和上衬底上形成透明电极。此时，公共电极形成于上衬底上，而象素电极形成于下衬底上。
在已有技术的LCD装置中，透明电极由氧化铟锡(ITO)膜或SnO2膜形成。特别是，该ITO膜具有高电导率、化学稳定性和热稳定性，另外，ITO易于形成图案，从而作为透明电极的ITO膜可以用于节段矩阵和点矩阵。SnO2膜具有比ITO膜更好的化学稳定性和机械强度，同时，其电导率比ITO的低。而且，SnO2膜有一问题，即，用光刻法形成电极，从而使得SnO2膜无法用作其中需要低电阻的微小图案透明电极。
通常，ITO膜作为透明电极必须具有较低的制造成本，能粘附到衬底和光刻胶上，电阻低，透射率高，阻值、透射率和蚀刻率一致。而且，ITO膜作为透明电极无需在形成图案期间蚀刻剩余物，并具有形成微小图案的可能性，而且令ITO膜的表面上没有颗粒或瑕疵。
以下将参照附图描述一种已有技术LCD装置的结构。
图2是表示沿图1中线I-I’(TFT区)和II-II’(衬垫区)所取已有技术LCD装置结构的剖视图。
如图2所示，在TFT区中，栅极2a形成于玻璃衬底1上，然后栅极绝缘膜3形成于玻璃衬底1的整个表面上以覆盖栅极2a。
半导体膜4形成于栅极2a之上的栅极绝缘膜3上，然后源极6和漏极7形成于半导体膜4的两侧。欧姆接触膜5形成于半导体膜4与源极6或漏极7之间。
具有用来暴露漏极7的接触孔的钝化膜8形成于玻璃衬底的整个表面上。象素电极9a通过该接触孔与漏极7电连接。
在衬垫区中，栅极衬垫2b或数据衬垫由与栅线或数据线相同的材料形成。为供参考，图2示出栅极衬垫2b。栅极绝缘膜3形成于玻璃衬底上以覆盖栅极衬垫2b，然后具有用来暴露栅极衬垫的接触孔的钝化膜8形成于栅极绝缘膜3上。衬垫接触膜9b由与栅极衬垫2b上象素电极9a相同的材料形成。
如图2所示，在已有技术LCD装置中，栅极绝缘膜3和钝化膜8由氮化硅膜形成。源极6和漏极7、栅极2a和栅极衬垫2b由导电金属如Cu和Ti形成。象素电极9a和衬垫接触膜9b由透明导电膜如ITO形成。
以下将描述已有技术LCD装置的制造方法。
通过溅射将栅极材料如Al、Cr或Al合金淀积在衬底的整个表面上，并且淀积光刻胶(图中未示)。然后，通过光刻法形成栅线、栅极2a和栅极衬垫2b。通过等离子增强型化学汽相淀积(PECVD)将氮化硅膜SiNx或氧化硅膜SiOx淀积在包括栅线、栅极2a和栅极衬垫2b的衬底的整个表面上，从而形成栅极绝缘膜3。
将半导体膜4和欧姆接触膜5依次淀积在衬底上，然后制作图案以保留栅极2a和栅极绝缘膜3。
随后，通过溅射将铝、铬或铝合金淀积在衬底上，然后有选择地去除它们以形成数据线图案和源极6和漏极7的图案。之后，去除源极6与漏极7之间的欧姆接触膜5。
钝化膜8形成于包括源极6和漏极7的衬底整个表面上，然后有选择地去除钝化膜8以及钝化膜8和栅极绝缘膜3，以分别暴露该衬垫区的漏极7和栅极衬垫2b，由此形成接触孔。
通过溅射将多晶ITO淀积到包括接触孔的衬底整个表面上，然后制作图案，以便在TFT区中形成连接到漏极7上的象素电极9a，同时，在衬垫区中形成连接到栅极衬垫2b上的衬垫接触膜9b。此时，淀积厚度为500的多晶ITO。
但是，已有技术LCD的具有以下问题。
象素电极和衬垫接触膜由多晶ITO形成，从而在通过对象素电极和衬垫接触膜制作图案来去除光刻胶的过程中，使涂层消除剂扩散和渗透多晶ITO的漏极边界。因此，涂层消除剂与衬垫产生流电作用，从而在衬垫接触膜与衬垫区之间的接合部分中产生微小缝隙，由此产生接触失灵(图2中的参考数字10)。这可以导致TFT特性的变化和产量的降低。
本发明的一个目的在于提供一种LCD装置及其制造方法，它能改善TFT的性能并提高产量。
本发明的其他优点、目的和特征的一部分将在以下的描述中列出，另一部分对于那些本领域的普通技术人员来说，根据对以下内容的检查，将变得很明显，或者可以从本发明的实践中学会。本发明的这些目的和其他优点可以通过所写的说明书和权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和得到。
为了实现这些目的和其他优点，根据本发明的目的，如在此概括的和广泛描述的那样，一种LCD装置包括一衬底；在衬底上设有一栅极和源极/漏极的TFT；形成于该衬底整个表面上的钝化膜，在该TFT的漏极中有一接触孔；通过该接触孔接至漏极的象素电极，形成一非晶透明导电膜。
根据本发明的另一个方面，一LCD装置的衬垫结构包括衬底、形成于该衬底上的金属膜和形成于该金属膜上的透明导电膜。
根据本发明的其他方面，一种LCD装置的制造方法包括以下步骤在衬底上形成包括一栅极和栅极衬垫的选通线；将栅极绝缘膜淀积到衬底的整个表面上；在栅极之上形成半导体膜；形成包括数据衬垫的数据线，以在半导体膜之上的TFT两侧形成源极和漏极；在衬底的整个表面上形成钝化膜；在TFT的漏极、栅极衬垫和数据衬垫中形成每一个接触孔；在每一个象素区中形成非晶透明导电膜，其通过栅极衬垫和数据衬垫接至漏极。
应理解的是，本发明前面的一般性描述和以下详细描述是示例和解释性的，其试图对如权利要求书所要求的本发明作进一步的解释。
发明的详细描述现在详细说明本发明的优选实施例，其实例在附图中示出。
图3a至图3d是表示沿图1中线I-I’(TFT区)和II-II’(衬垫区)所取的根据本发明的LCD装置的制造过程的剖视图；如图3a所示，将栅线的材料淀积在玻璃衬底11上，其作为单层铜或铜/钛膜，或者作为通过溅射由铜和铜/钛依次形成的淀积膜。然后，进行光刻以形成栅线、栅极12a和栅极衬垫12b。将氮化硅膜或氧化硅膜的栅极绝缘膜13形成于包括栅极12a和栅极衬垫12b的玻璃衬底11整个表面上。
如图3b所示，将半导体膜14和欧姆接触膜15依次形成于栅极绝缘膜13上，然后对它们制作图案以将以上的栅极12a保留为岛状。
然后，通过溅射将铝、铬或铝合金淀积在玻璃衬底上，之后有选择地去除它们以便数据线和源极16及漏极17的图案。而且，将源极16与漏极17之间的欧姆接触膜15去除。
如图3c所示，将钝化膜18形成于包括源极16和漏极17的玻璃衬底的整个表面上，而通过分别去除钝化膜18和钝化膜18及栅极绝缘膜13形成一接触孔18a，以暴露漏极17和衬垫区的栅极衬垫12b。
如图3d所示，通过溅射将透明电极淀积在包括接触孔18a的玻璃衬底整个表面上，并且对它们制作图案，从而形成接至TFT区中漏极17的象素电极19a，并且形成接至衬垫区中栅极衬垫12b的衬垫接触膜19b。
此时，象素电极19a和衬垫接触膜19b由非晶ITO、非晶铟锌氧化物(IZO)或非晶铟锡锌氧化物(ITZO)中的任意一种形成。而且，非晶ITO由具有水(H2O)的ITO、具有氢(H2)的ITO或在常温下形成的ITO中的任意一种形成。
象素电极19a和衬垫接触膜19b形成的厚度为500～2000，在150℃与350℃的温度之间对以上的非晶透明导电膜进行热处理，以得到等于多晶透明导电膜的电阻和透射率。
以下将详细描述TFT区和数据衬垫区。
图4a至图4d是表示沿图1线I-I’(TFT区)和III-III’(数据衬垫区)所取的根据本发明的LCD装置的制造过程的剖视图。
如图4a所示，将栅线的材料淀积在玻璃衬底11上，其作为单层铜或铜/钛膜，或者作为通过溅射由铜和铜/钛依次形成的淀积膜，然后进行光刻以形成栅线、栅极12a和栅极衬垫12b。将氮化硅膜或氧化硅膜的栅极绝缘膜13形成于包括栅极12a和栅极衬垫12b的玻璃衬底11整个表面上。
如图4b所示，将半导体膜14和欧姆接触膜15依次形成于栅极绝缘膜13上，然后对它们制作图案以将以上的栅极12a保留为岛状。
然后，通过溅射将铝、铬或铝合金淀积在玻璃衬底上，之后有选择地去除它们以形成数据线和源极16及漏极17的图案。而且，在源极16与漏极17之间形成欧姆接触膜15。
如图4c所示，将钝化膜18形成于包括源极16和漏极17的玻璃衬底的整个表面上，而有选择地去除钝化膜18以暴露漏极17和衬垫区的数据衬垫12c，由此形成接触孔18a。
如图4d所示，通过溅射将透明电极淀积在包括接触孔18a的玻璃衬底整个表面上，并且对它们制作图案，从而形成接至TFT区中漏极17的象素电极19a，并且形成接至衬垫区中数据衬垫12c的衬垫接触膜19b。
此时，象素电极19a和衬垫接触膜19b由非晶ITO、非晶铟锌氧化物(IZO)或非晶铟锡锌氧化物(ITZO)中的任意一种形成。
象素电极19a和衬垫接触膜19b形成的厚度为500～2000，在150℃与350℃的温度之间对以上的非晶透明导电膜进行热处理，以得到等于多晶透明导电膜的电阻和透射率。
如上所述，在根据本发明的LCD装置的制造方法中，象素电极和衬垫接触膜由非晶透明导电膜如非晶ITO膜、非晶IZO膜或非晶ITZO膜形成，由此可以减少出现接触故障。
但是，非晶透明导电膜不用于本发明，本发明的多晶ITO膜比已有技术的多晶ITO膜厚，由此克服了已有技术的问题。也就是说，如果多晶ITO膜的厚度至少为500～2500，那么可以防止产生流电作用产生，由此防止在衬垫区中产生接触故障。
如上所述，根据本发明的LCD装置的制造方法具有以下优点。
象素电极和衬垫接触膜由非晶透明导电膜形成，从而使涂层消除剂在去除光刻胶期间无法扩散或渗透到非晶透明导电膜，由此提高透明导电膜与栅极衬垫或数据衬垫之间的结合特性。因此，可以防止在透明导电膜与栅极衬垫或数据衬垫之间产生接触故障，从而改善了TFT的性能，提高了产量。
前述实施例仅仅是示例性的，它们并不解释为限制本发明。本发明提供的技术方案可容易地用到其他类型的装置上。本发明的说明书试图用来解释但并不限定权利要求书的范围。许多变换、修改和变化对本领域的普通技术人员来说很明显。
权利要求
1.一种LCD装置，包括一衬底；一TFT，具有设在衬底上的一栅极和源极/漏极；一形成在该衬底整个表面上的钝化膜，其在TFT的漏极中有一接触孔；和一通过该接触孔接至漏极的象素电极，其用来形成一非晶透明导电膜。
2.如权利要求1中所述的LCD装置，其中象素电极由其中加有H2O的ITO形成。
3.如权利要求1中所述的LCD装置，其中象素电极由其中加有H2的ITO形成。
4.如权利要求1中所述的LCD装置，其中象素电极是常温下形成的ITO。
5.如权利要求1中所述的LCD装置，其中象素电极由非晶IZO和非晶ITZO中的任意一种形成。
6.如权利要求1中所述的LCD装置，其中象素电极厚度为500～2000。
7.如权利要求1中所述的LCD装置，其中象素电极由厚度至少为500～2500的多晶透明导电膜形成。
8.一种LCD装置的衬垫结构，包括一衬底；一形成在该衬底上的金属膜；和一形成在该金属膜上的非晶透明导电膜。
9.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中非晶透明导电膜由其中加有H2O的ITO形成。
10.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中非晶透明导电膜由其中加有H2的ITO形成。
11.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中非晶透明导电膜由常温下形成的ITO形成。
12.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中非晶透明导电膜由非晶IZO和非晶ITZO中的任意一种形成。
13.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中金属膜由与栅极相同的材料形成。
14.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中金属膜由与数据线相同的材料形成。
15.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中非晶透明导电膜厚度为500和2000。
16.如权利要求8中所述的衬垫结构，其中形成厚度至少为500～2500的多晶透明导电膜而不是非晶透明导电膜。
17.一种LCD装置的制造方法，包括以下步骤在衬底上形成包括栅极和栅极衬垫的栅线；将栅极绝缘膜形成于该衬底的整个表面上；在该栅极之上形成半导体膜；形成包括数据衬垫的数据线，以在该半导体膜之上的两侧形成的TFT源极和漏极；将钝化膜形成于该衬底的整个表面上；在TFT的漏极、栅极衬垫和数据衬垫中形成接触孔；在每个象素区中形成非晶透明导电膜，它们通过栅极衬垫和数据衬垫的接触孔接至漏极。
18.如权利要求17中所述方法，其中非晶透明导电膜由其中加有H2O的ITO形成。
19.如权利要求17中所述方法，其中非晶透明导电膜由其中加有H2的ITO形成。
20.如权利要求17中所述方法，其中非晶透明导电膜由常温下形成的ITO形成。
21.如权利要求17中所述方法，其中非晶透明导电膜由非晶IZO和非晶ITZO中的任意一种形成。
22.如权利要求17中所述方法，还包括在150℃～350℃的温度下对非晶透明导电膜进行热处理的步骤。
23.如权利要求17中所述方法，其中非晶透明导电膜形成的厚度为500～2000。
24.如权利要求17中所述方法，其中形成厚度至少为500和2500的多晶透明导电膜而不是非晶透明导电膜。
全文摘要
本发明公开了一种LCD装置的制造方法,它可以通过防止在透明导电膜与衬垫区(栅区和数据区)之间产生接触故障来提高产量。本发明提供的LCD装置的制造方法,是由透明导电材料制成的,在衬底上设有栅级和源极/漏极的TFT,形成该衬第整个表面上的钝化膜,在TFT的漏极中有一接触孔,通过该接触孔接至TF漏极的象素电极,形成非晶透明导电膜。
文档编号G02F1/1362GK1362637SQ0113693
公开日2002年8月7日 申请日期2001年12月25日 优先权日2000年12月28日
发明者金钟一, 权五楠 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社