专利名称：显示器布线及其制造方法与包含该布线的薄膜晶体管阵列面板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器布线及其制造方法与包含该布线的薄膜晶体管阵列面板及其制造方法。
背景技术：
液晶显示器(“LCD”)由产生电极的上部及下部面板及注入于其间的液晶材料组成。这种液晶显示器向注入于两个面板之间的液晶材料利用电极施加电场，调整该电场强度来调节通过面板的光的透射比显示图像。
上述两个面板中的一个面板包括传输栅极信号或图像信号的布线、接收图像信号的像素电极、及通过栅极信号控制传输于各个像素的像素电极的图像信号的薄膜晶体管(“TFTs”)。另一个面板包括用于补充各种颜色显示器的滤色器及在像素之间用于遮挡光泄漏和防止对比度降低的黑阵。
然而，考虑到两个面板的对准误差，设置较宽宽度的黑阵会导致纵横比的降低。因此，人们建议将黑阵除去。然而，由于黑色亮度上升，从而发生降低对比度的问题。因此，需要开发一种防止降低纵横比的同时可保持高对比度的技术。
另外，根据制造液晶显示器的典型方法，通过采用掩膜的光学蚀刻工序制造薄膜晶体管阵列面板。在这种情况下，为了减少生产费用，优选地采用更少数目的掩膜。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防止降低纵横比的同时可保持高对比度的显示器布线和包含该布线的薄膜晶体管阵列面板及其制造方法和包含该面板的液晶显示器。
本发明的另一目的是简化薄膜晶体管阵列面板的制造方法。
为了解决这些问题，根据本发明的显示器布线包含金属层和形成于该金属层上的金属氧化物层。
可将液晶显示器布线用作液晶显示器的栅极或数据线。优选地，金属层由Cr、Mo、Mo合金、Al、以及Al合金中的一种组成，而金属氧化物层由Cr、Mo、Mo合金中的一种组成。优选地，包含在金属层中的导电材料与包含在金属氧化物层中的导电材料基本相同。可以通过相同蚀刻方式或不同蚀刻方式蚀刻金属层和金属氧化物层。
根据本发明的实施例，当金属层由Cr组成而金属氧化物层由CrOx组成时，该金属层和该金属氧化物层利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂进行单一的湿蚀刻。
该显示器布线及其制造方法可用于液晶显示器的信号线及其制造方法。
更具体地讲，薄膜晶体管阵列面板包括栅极布线，在绝缘基片上形成且包含栅极线和与该栅极线连接的栅极；栅极绝缘层，覆盖栅极布线；半导体层，在栅极绝缘层上形成；数据布线，在栅极绝缘层或半导体层上形成且包含数据线、与数据线连接且位于半导体上的源极、以及在半导体层上形成且对于栅极位于源极对面的漏极；钝化层，覆盖所述数据布线；以及像素电极，由透明导电材料或反射性导电材料组成且与漏极连接，其中栅极布线或数据布线包括由导电材料组成的金属层和由导电材料的氧化物组成的金属氧化物层。
优选地，栅极布线还包括与栅极线连接的栅极衬垫，而数据布线还包括与数据线连接的数据衬垫，以及薄膜晶体管阵列面板还包括辅助栅极衬垫，与像素电极基本上设置在同一层且与栅极衬垫连接；以及辅助数据衬垫，与像素电极基本上设置在同一层且与数据衬垫连接。
钝化层可以由SiOC、SiOF、SiNx、或有机绝缘材料组成。除了源极和漏极之间通道部之外，半导体层与数据布线具有基本相同的平面形态。
根据本发明实施例的制造薄膜晶体管阵列面板的方法，由Cr层和CrOx层组成的栅极布线或数据布线通过利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂进行蚀刻以对Cr层和CrOx层制作布线图案。
图1是根据本发明实施例的显示器布线结构截面图；图2示出了本发明实施例中的由Cr(铬)或CrOx(氧化铬)组成的各种薄膜的反射比曲线图；
图3是Cr薄膜层及由Cr和CrOx组成的薄膜层的照片；图4示出了根据本发明第一实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板；图5是图4所示的薄膜晶体管阵列面板沿线III-III′的截面图；图6A、7A、8A、及9A是按其工序将制造本发明第一实施例中用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板中间过程图示的布局图；图6B是沿着图6A所示的线VIb-VIb′的薄膜晶体管阵列面板截面图；图7B是沿着图7A所示的线VIIb-VIIb′的薄膜晶体管阵列面板截面图，是图6B下一工序截面图；图8B是沿着图8A所示的线VIIIb-VIIIb′的薄膜晶体管阵列面板截面图，是图7B下一工序截面图；图9B是沿着9A的线IXb-IXb′的薄膜晶体管阵列面板截面图，是图8B下一工序截面图；图10是根据本发明第二实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的布局图；图11和图12分别是图10所示的薄膜晶体管阵列面板沿着线XI-XI′及线XII-XII′的截面图；图13A是按照本发明第二实施例制造的第一工序中薄膜晶体管阵列面板布局图；
图13B和图13C分别是沿着图13A所示的线XIIIb-XIIIb′及线XIIIc-XIIIc′的薄膜晶体管阵列面板截面图；图14A及图14B分别是沿着图13A所示的线XIIIb-XIIIb′及线XIIIc-XIIIc′的薄膜晶体管阵列面板截面图，是图13B及图13C下一工序截面图；图15A是图14A及图14B下一工序的薄膜晶体管阵列面板布局图；图15B及图15C分别是沿着图15A所示的线XVb-XVb′及线XVc-XVc′的薄膜晶体管阵列面板截面图；图16A、17A、18A和图16B、17B、18B分别是沿着图15A所示的线XIIb-XIIb′及线XIIc-XIIc′的薄膜晶体管阵列面板截面图，按工序显示了图15B及图15C下一工序；图19A是图18A及图18B的下一工序薄膜晶体管阵列面板的布局图；以及图19B及图19C分别是沿着图19A所示的线XIXb-XIXb′及线XIXc-XIXc′的薄膜晶体管阵列面板截面图。
具体实施例方式
为了使本领域技术人员能够实施本发明，现参照附图详细说明根据本发明实施例的显示器布线、包含该布线的薄膜晶体管阵列面板及其制造方法及含有该面板的液晶显示器。
图1是根据本发明实施例的显示器布线结构截面图。
如图1所示，根据本发明实施例的布线包括形成于基片1上的金属层2及形成于金属层2上的金属氧化层3。金属层2由诸如铬、钼、钼合金、铝、铝合金、或钽这样的具有低电阻率的导电材料组成，而金属层3由诸如氧化铬(CrOx)、氧化钼(MoOx)、或钼合金的氧化物这样的上述金属氧化物组成。
根据本发明实施例的布线包括由具有低电阻率导电材料组成的金属层2，以及金属氧化物层3，因而该布线是不透明的且具有低的反射比。因此，根据本发明实施例的布线可以在像液晶显示器等显示装置中用于传输栅级(扫描)信号或数据信号的信号线，同时也可使用为遮挡像素之间泄露光的黑阵。这时，布线将具有低反射比，可遮挡黑色亮度的上升，保持高对比度。对此以后将参照附图进行具体说明。
根据这种本发明实施例布线的制造方法中，优选地，可以用溅射沉积金属层2后，在同一沉积箱注入氧气，形成金属氧化物层3，使金属层2和金属氧化物层3由相同的导电材料组成，但金属层2和金属氧化物层3也可以由其它导电材料组成。可选地，为了对金属层2和金属氧化物层3制作布线图案，可同时采用湿蚀刻和干蚀刻，而对金属层2和金属氧化物层3制作布线图案，也可以采用不同方法制作布线图案。
本发明的实施例中，沉积铬(Cr)形成金属层2后，注入氧气而沉积氧化铬(CrOx)，从而形成金属氧化物层3。接着，形成布线感光层图案并将其作为蚀刻掩膜，利用包含O2+Cl2或O2+HCl的气体以干蚀刻对氧化铬层3实现制作布线图案，并将感光层图案或氧化铬层3作为蚀刻掩膜，用湿蚀刻对铬层2制作布线图案。由于湿蚀刻可各向同性地蚀刻目标，可能在CrOx层3下部出现底切。因此，优选地，氧化铬层3和铬层2通过同一蚀刻技术进行蚀刻，即，可通过湿蚀刻或干蚀刻进行蚀刻以形成锥形结构。
本发明的实施例中，由铬层2和氧化铬层3组成的布线通过利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂的湿蚀刻制作布线图案。结果，将铬层2和氧化铬层3一起制作布线图案以形成约30-50度的倾角，从而获得改良的布线。
本发明的一个实施例中，测定了由氧化铬层3和铬层2组成的导电层反射比。
图2是显示由铬或氧化铬组成的各种薄膜反射比的曲线图。
这里，对硅(Si)薄膜、在其上由Cr和CrOx组成的薄膜(CrOx/Cr)、以2,000厚度依次沉积的氮化硅层、氧化铬层、和铬层的薄膜(SiN2000/CrOx/Cr)、以6,500厚度依次沉积的氮化硅层、氧化铬层和铬层的薄膜(SiN6500/CrOx/Cr)、以6,500厚度依次沉积的氮化硅层和铬层的薄膜(SiN6500/Cr)、以2,000厚度依次沉积的氮化硅层和铬层的薄膜(SiN2000/Cr)及铬薄膜(Cr)进行了反射比测定。将硅(Si)薄膜反射比设定为100％，以此为准计算了其它薄膜的反射比。
如图2所示，在铬(Cr)层上沉积氧化铬(CrOx)层形成薄膜，比硅(Si)薄膜和铬(Cr)薄膜反射比急剧减少，比硅薄膜减少了约20％。
本发明其它实施例中，将铬薄膜、由铬和氧化铬组成的薄膜进行拍摄。
图3是本发明实施例的铬薄膜和由铬和氧化铬组成的薄膜照片。
如图3所示，由于铬薄膜(Cr)具有高反射比，因此显得发亮，而由铬和氧化铬组成的薄膜(CrOx/Cr)具有非常低的反射比，显得发暗。通过这些可知，以铬和氧化铬组成的薄膜(CrOx/Cr)反射比非常低，所以当作光遮挡层使用时不增加黑色亮度，可保持高对比度。
下面，参照附图具体说明根据本发明的具有包含显示器布线薄膜晶体管阵列面板及其制造方法。
首先，参照图4及图5详细说明根据本发明第一实施例的液晶显示器结构。
图4是根据本发明第一实施例的液晶显示器结构布局图，而图5是图4中液晶显示器沿着线IV-IV′的截面图。
下部面板100的下部绝缘基片10上形成包括低电阻率的诸如铬、钼、钼合金、铝、铝合金这样的导电材料组成的金属层201和以氧化铬、氧化钼、或氧化钼合金等金属氧化物组成的金属氧化物层202的栅极布线。栅极布线包括横向延伸的栅极线22及与栅极线22线末端连接、从外部接收栅极信号并向栅极线传输的栅极衬垫24和与栅极线22连接的薄膜晶体管栅极26。
优选地，在基片10上由氮化硅(SiNx)等组成的栅极绝缘层30覆盖栅极布线22、24、26。
优选地，栅极24的栅极绝缘层30上形成非晶硅等半导体组成的半导体层40。优选地，在半导体层40上形成由硅化物或重掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅组成的欧姆接触层55、56。
欧姆接触层55、56及栅极绝缘层30上形成包括由栅极布线22、24、26等铬、钼、钼合金、铝、或铝合金等导电材料组成的金属层601和形成于金属层601上，并由氧化铬、氧化钼、或氧化钼合金等金属氧化物形成的金属氧化物层602的数据布线。
数据布线包括纵向形成且与栅极交叉限定像素区域的数据线62、与数据线62连接且延伸到欧姆接触层55上的源极65、与数据线62一末端连接并接收外部图像信号的数据衬垫68、与源极65相分离，对于栅极26位于源极65对面欧姆接触层56上的漏极66。数据布线还包括与栅极线22重叠以保持存储电容的存储电容器导电体64。
数据布线62、64、65、66、68及未被它们遮挡的半导体层40上形成低电容率的有机材料或像SiOC或SiOF等通过化学汽相沉积(“CVD”)形成并具有4.0以下低电容率的低电容率绝缘材料或包含氮化硅的钝化层70。
钝化层70上形成分别露出存储电容器导电体图案64、漏极66、数据衬垫68的接触孔72、76、78和与栅极绝缘层30一起露出栅极衬垫24的接触孔74。
在钝化层70上形成通过接触孔72、76与存储电容器导电体64、及漏极66电连接并位于像素的像素电极82。而钝化层70上形成通过接触孔74、78分别与栅极衬垫24及数据衬垫68连接的辅助栅极衬垫86及辅助数据衬垫88。在这里，像素电极82、辅助栅极衬垫及辅助数据衬垫86、88是由诸如氧化锌锡(“IZO”)、氧化铟锡(“ITO”)这样的透明导电材料或诸如铝、铝合金、银、及银合金这样的反射性导电材料组成。
将根据本发明的具有透明导体像素电极的薄膜晶体管阵列面板用于利用光源显示图像的透射型液晶显示器，同时将具有导电像素电极的反射性导体像素电极的薄膜晶体管阵列面板用于利用自然光或外部光源显示图像的反射型液晶显示器。可选地，将具有导电像素电极的反射性导体像素电极的薄膜晶体管阵列面板用于透反射型液晶显示器。
像素电极82如图4及图5所示，与栅极线22重叠形成存储电容器。而存储电容不足时，也可以在栅极布线22、24、26同一层上追设存储电容布线。而且，可以在钝化层70下部设置透明导电层图案82、86、88，也可以位于数据布线62、64、65、66、68下部。
根据这种本发明第一实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板，限定像素区域的栅极线22与数据线62，具有遮挡相邻像素区域之间泄露光的光遮挡层功能。同时由于它组成了低反射比金属层601、602和金属氧化物层202、602，显示发暗的颜色，从而降低了黑色亮度，确保了高对比度。
根据本发明第一实施例的液晶显示器中，与下部面板100面对的上部面板200上部绝缘基片20上，直线形态顺次排列红、绿、蓝滤色器R、G、B。相邻像素区域之间红、绿、蓝滤色器R、G、B比其它部位薄，并相互重叠。红、绿、蓝滤色器R、G、B中，将边缘部位的厚度设定为中间部位厚度的1/2左右，但可按照工程条件，也可调整为其它比率。而相邻的滤色器重叠的部位中，优选地，同等厚度重叠设定，以使滤色器边缘部位重叠厚度与滤色器中间部位厚度不存在差异。这时，由于滤色器R、G、B存在的整个层进行平坦化，可良好保持后续膜的阶段(stage)覆盖特性，实现面板的平坦化，从而防止液晶的排列混乱。相邻滤色器R、G、B的两个边缘部位重叠部分，由于两种颜色相互重叠，所以颜色发暗，可遮挡通过上述部位的泄露光，不仅可以起到光遮挡膜的功能，也可以提高黑白对比度。
红、绿、蓝滤色器R、G、B上部平坦地覆盖着共同电极29。
虽然未在图中示出，上述上部面板和下部面板之间介入了液晶层。
在根据这种本发明的液晶显示器中，由形成于下部面板100的栅极线22、数据线62与滤色器R、G、B遮挡像素区域泄露的光，其显示为暗色，从而无需单独在滤色器面板设置黑阵，不仅可以保持像素的纵横比，也可以保持高对比度。
那么，参照图4、5和图6A至9B详细说明根据本发明第一实施例的用于制造液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的方法。
首先，如图6A及6B所示，通过溅射铬、钼、和钼合金中任何一种按2,500左右厚度沉积金属层201后，沉积金属层201，同时向箱体注入氧气(或CO2)并以500左右厚度沉积金属氧化物层202后制作布线图案，形成包含栅极线22、栅极26及栅极衬垫24的栅极布线。
在本发明实施例中，金属层201与金属氧化物层202由铬组成时，利用包含O2+Cl2或O2+HCl的气体，干蚀刻氧化铬层202，而铬层201则以湿蚀刻制作布线图案。当然，铬层201与氧化铬层202都可同时采用湿蚀刻或干蚀刻制作布线图案。在本发明的实施例中，铬层201和氧化铬层202通过利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂的湿蚀刻制作布线图案以获得具有约30-50度倾角的布线结构。铬层201和氧化铬层202同时蚀刻简化了制造工序且锥形结构使后续形成的其它层具有好的轮廓。
接着，如图7A及7B所示，连续沉积优选由氮化硅组成的栅极绝缘层30、优选由非晶硅组成的半导体层、及掺杂非晶硅层的三重层，并以利用掩膜的制作布线图案工序将半导体层和掺杂非晶硅层制作布线图案，从而在与栅极24面对的栅极绝缘层30上形成半导体层40与掺杂非晶硅层图案50。
接着，如图8A至图8B所示，与栅极布线相同顺次沉积金属层601和金属氧化物层602后，利用掩膜的光学蚀刻工程制作布线图案形成与栅极线22交叉的数据线62、与数据线62连接并延伸到栅极26上部的源极65、与数据线一末端连接的数据衬垫68、与源极相分离并以栅极26为中心与源极65面对的漏极66、及与栅极线22重叠的存储电容器导电体64的数据布线。当数据布线62、64、65、66、68包含铬层201和氧化铬层202时，通过利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂进行湿蚀刻以对Cr层和CrOx层制作布线图案。
接着，蚀刻未被数据布线62、64、65、66、68遮挡的掺杂非晶硅层图案50，以栅极26为中心向两侧分离的同时，露出两侧掺杂非晶硅层55、56之间半导体层图案40。接着，为稳定露出的半导体层40表面，优选地，进行氧等离子处理。
如图9A及9B，通过化学汽相沉积诸如氮化硅这样的无机材料、具有低电容率的SiOC或SiOF，或涂布丙烯酸系有机绝缘材料形成钝化层70。
利用掩膜的光学蚀刻工序，与栅极绝缘层30共同制作布线图案，从而形成露出存储电容器导电体64、栅极衬垫24、漏极66及数据衬垫68的接触孔72、74、76、78。
最后，如图4及图5所示，沉积IZO、ITO或反射性导电材料，并利用掩膜制作布线图案，从而分别形成通过接触孔72、76与存储电容器导电体64及漏极66连接的像素电极82，及通过接触孔74、78分别与栅极衬垫24及数据衬垫68连接的辅助栅极衬垫86及辅助数据衬垫88。
这种方法如同上述说明，可适用于利用5枚掩膜的制造方法中，同样也可以适用于利用4枚掩膜的制造方法中。对此参照附图将详细说明所述内容。
由于滤色器面板(上部面板)结构与第一实施例相同，省略其说明，下面将只说明用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板。
首先，参照图10至图12对利用本发明实施例的4个掩膜完成的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板单位像素结构进行详细说明。
图10是根据本发明第二实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板布局图，图11及图12分别是沿着图10所示的线XI-XI′及线XII-XII′的薄膜晶体管阵列面板截面图。
在绝缘基片10上与第一实施例一样形成包括由低电阻的金属层201和金属氧化物层202组成的栅极线22、栅极衬垫24及栅极26的栅极布线。栅极布线包括在基片10上部与栅极线22平行，并从外部接收输入到上部面板共同电极的共同电极电压等电压的存储电极28。存储电极28和与将要描述的像素电极82连接的存储电容器导电体64重叠，形成提高像素电荷保持能力的存储电容器，若将要描述的像素电极82和栅极线22重叠发生的存储容量充足时，也可以不形成。
在栅极布线22、24、26、28上形成由氮化硅(SiNx)等组成的栅极绝缘层30，覆盖栅极布线22、24、26、28。
在栅极绝缘层30上形成由氢化非晶硅等半导体形成的半导体图案42、48，在半导体图案42、48上形成重掺杂磷(P)等n型杂质的非晶硅形成的欧姆接触层图案(或中间层图案)55、56、58。
在欧姆接触层图案55、56、58上形成铬或铬合金组成的数据布线。数据布线包含纵向形成的数据线62、连接于数据线62一末端、从外部接收图像信号的数据衬垫68及数据线62分支的薄膜晶体管源极65组成的数据线部。同时还包含与数据线部62、68、65分离，并对栅极26或薄膜晶体管通道部C位于源极65对面的薄膜晶体管漏极66和位于存储电极28上、并与漏极66连接的存储电容器导电体64。未形成存储电极28时，存储电容器导电体图案也不形成。
欧姆接触层图案55、56、58起到降低其下部半导体图案42、48和其上部数据布线62、64、65、66、68的接触电阻的作用，并具有与数据布线62、64、65、66、68完全相同的形态。即，数据线部中间层图案55与数据线部62、68、65相同，漏极欧姆层56与漏极66相同，而存储电容器欧姆层58则与存储电容器导电体64相同。
另外，半导体图案42、48除了薄膜晶体管通道部C之外，与数据布线62、64、65、66、68及欧姆接触层图案55、56、58具有相同形态。具体地讲，虽然存储电容器半导体48、存储电容器导电体64及存储电容器接触层58具有相同形态，但薄膜晶体管半导体42则与数据布线及接触层图案的剩余部分有些差异。即，薄膜晶体管通道部C中，虽然数据布线62、68、65，特别是源极65与漏极66分离，数据线欧姆接触层55和漏极欧姆接触层56分离，但薄膜晶体管半导体42未在此处断开而连接，从而形成薄膜晶体管的通道。
在数据布线62、64、65、66、68上形成优选由氮化硅、SiOC、SiOF、或感光性有机绝缘材料组成的钝化层70。
钝化层70具有露出漏极66、数据衬垫68及存储电容器导电体64的接触孔76、78、72。钝化层70和栅极绝缘层30共同具有露出栅极衬垫24的接触孔74。
钝化层70上形成从薄膜晶体管接收图像信号，与上部面板电极共同产生电场的像素电极82。而像素电极82由IZO等透明导电材料组成，并通过接触孔76与漏极66物理、电连接，从而接收图像信号。像素电极82虽然与相邻栅极线22及数据线62重叠，提高纵横比，但也有可能不重叠。而且像素电极82通过接触孔72与存储电容器导电体64连接，并向导电体64传输图像信号。
另外，栅极衬垫24及数据衬垫68上形成通过接触孔74、78分别与其连接的辅助栅极衬垫86及辅助数据衬垫88。他们起到补充衬垫24、68与外部电路装置之间的粘合性、保护衬垫的作用，它并非必需，其适用与否具有选择性。
根据本发明第二实施例的液晶显示器，由于具有与第一实施例相同的特征，可由形成于下部面板100的栅极线22、数据线62与滤色器R、G、B遮挡像素区域之间泄漏的光，它们则显示为暗色，从而无需在滤色器面板单独设置黑阵，不仅可以保持像素的纵横比，也可以保持高对比度。
那么，参照图10至图12及图13A至图19C，具体说明利用4枚掩膜制造具有图10至图12结构的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板的方法。
首先，如图13A至13C所示，顺次沉积与第一实施例相同的电阻率抗导电材料的金属层601和与金属层601一起显示暗色的金属氧化物层602，并利用掩膜的光学蚀刻工序在基片上形成包含栅极线22、栅极衬垫24、栅极26及存储电极28的栅极布线。
接着，如图14A及14B所示，在基片10上通过化学汽相沉积分别按1,500-5,000、500-2,000、300-600的厚度连续沉积由氮化硅组成的栅极绝缘层30、半导体层40、中间层50。将由低电阻率导电材料组成的金属层601和氧化导电材料组成的金属氧化物层602的导电体层60用溅射等方法进行沉积，在其上以1-2μm的厚度涂布感光层110。
在这里，优选地，金属氧化物层的种类为Cr、Al、Ag、Mo、Mo合金、Ti、Ta等几乎所有金属的氧化物层。由于金属氧化物层602的厚度根据金属氧化层602的反射比存在差异，很难决定其范围，但只要是1500以下即可。
然后，通过掩膜向感光层110照射光后显像，并如图13B及13C所示，形成感光层图案112、114。感光层图案112、114中，使位于薄膜晶体管通道部C，即源极65和漏极66之间的第一部分114的厚度小于数据布线部A，即将要形成数据布线62、64、65、66、68部分的第二部分112，去除所有其它部分B的感光层。这时，残留在通道部C的感光层114厚度和残留在数据布线部A的感光层112的厚度比要按照将要描述的蚀刻工序中工艺条件而不同，优选地，使第一部分114的厚度为第二部分112厚度的1/2以下，例如，4,000以下为宜。
感光层图案112和114的位置依赖性厚度可通过多种技术获得。为了调节区域C中的光透射比，在掩膜上设置狭缝图案、晶格图案、或半透明层。
优选地，在狭缝之间的图案宽度或图案之间的间隔，即狭缝的宽度要比曝光时使用的曝光机的分解能小。如果利用半透明层，制作掩膜时，为了调整透射比，可利用具有不同透射比的薄膜，也可以利用厚度不同的薄膜。
当通过这种掩膜照射感光层时，直接露于光的部分可以完全分解高分子。但已经形成狭缝图案或半透明层的部分中，由于光照射量少，高分子处于不完全分解的状态，而被遮挡层遮挡的部分则几乎不分解高分子。接着，显像感光层，只剩下高分子未分解的部分，而光照射量少的中央部分可能留下比完全未照射光的部分薄的感光层。这时，如果曝光时间长，所有分子可能被分解，所以应防止这种情况的出现。
感光层图案112和114的第一部分114可以利用回流获得。即，感光层100由可回流材料组成且通过具有不透明和透明部分的普通掩膜曝光。然后，显像感光层110并进行回流，以便感光层110的部分向下流到无感光层(光致抗蚀剂)的区域，从而形成薄的部分114。
接着，蚀刻感光层图案114及其下部层，即蚀刻导电体层60、中间层50及半导体层40。这时，在数据区域A上原本不动地剩下数据布线及其下部层，在通道部C上只剩下半导体层，在剩余部分B上面三个层60、50、40都被除去，露出栅极绝缘层30。
首先，如图16A及图16B所示，除去其它部分B露出的导电体层60，露出其下部中间层50。在该过程中，干蚀刻或湿蚀刻都可以使用，优选地，在蚀刻导电体层60、而几乎不蚀刻感光层图案112、114的条件下进行。然而，干蚀刻时，很难找只蚀刻导电体层60、而不蚀刻感光层图案112、114的条件，所以可以在感光层图案112、114也一起蚀刻的条件下进行。此时，比湿蚀刻时使第一部分114厚度厚，以防止在该过程中除去第一部分114露出下部导电体层60的现象的出现。
干蚀刻和湿蚀刻均适用于由Mo、MoW合金、Al、Al合金、Ta中一种组成的导电体层60。然而，由于用干蚀刻较难除去Cr，因而当导电体层60由Cr组成时，使用湿蚀刻比较适宜。当导电体层60为Cr的湿蚀刻时，将CeNHO3作为典型蚀刻剂，当由Mo或MoW组成的导电体层60干蚀刻时，可以使用CF4和HCl混合气体、CF4和O2混合气体、SF6/Cl2或SF6/O2混合气体。
在本发明的第二实施例中，导电体层60由铬金属层201和氧化铬的金属氧化物层202组成，用干蚀刻对金属氧化物层202进行蚀刻，用湿蚀刻对金属层201制作布线图案。综上所述，因为湿蚀刻各向同性地蚀刻目标，所以可将氧化铬层3下部的铬层201的部分进行底切以导致其后形成的其它层的外部轮廓较差。因此，优选地，氧化铬层202和铬层201采用相同的蚀刻技术进行蚀刻，即，通过湿蚀刻或干蚀刻进行蚀刻以形成锥形结构。在本发明的实施例中，铬层201和氧化铬层202通过利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂的湿蚀刻制作布线图案以获得具有约30-50度倾角的布线结构。铬层201和氧化铬层202同时蚀刻简化了制造工序且锥形结构使后续形成的其它层具有好的轮廓。
结果，如图16A及图16B所示，只剩下通道部C及数据布线部A的导电体层，即，只剩下源极/漏极(“S/D”)导电体67和存储电容器导电体64，全部除去其它部分B的导电体层60，露出其下部中间层50。这时，剩余的导电体67、64除了未分离源极及漏极65、66而连接的地方之外，与数据布线62、64、65、66、68具有相同形态。而且，当使用干蚀刻时，感光层图案112、114也有一定程度的蚀刻。
接着，如图17A及图17B所示，用干蚀刻法将其它部分B露出的中间层50及其下部半导体层40与感光层第一部分114一同除去。这时的蚀刻在同时蚀刻感光层图案112、114和中间层50及半导体层40(半导体层和中间层几乎无蚀刻选择性)，并不蚀刻栅极绝缘层30的条件下进行，特别是，优选地，在对感光层图案112、114和半导体层40的蚀刻比几乎相同的条件下蚀刻。例如，若使用SF6和HCl混合气体或SF6和O2混合气体，可以几乎相同的厚度蚀刻两个层。当感光层图案112、114和半导体层40的蚀刻比相同时，第一部分114厚度应等于将半导体层40和中间层50厚度相加之和或比其小。
因此，如图17A及图17B所示，除去通道部C第一部分114，露出源/漏极导电体图案67，并除去其它部分B的中间层50及半导体层40露出其下部栅极绝缘层30。另外，因为还蚀刻数据布线A第二部分112，所以其厚度变薄。而且，在该阶段中完成半导体图案42、48。附图标号57和58分别表示源/漏极导电体67下部的中间层图案和存储电容器导电体64下部的中间层图案。
然后，通过抛光除去残留在通道部C的源/漏极导电体67表面的感光层残渣。
接着，如图18A及图18B所示，蚀刻通道部C的源/漏极导电体67及其下部源/漏极欧姆层57并除去。这时，可以都只用干蚀刻对源/漏极导电体67和源/漏极(S/D)欧姆层57进行蚀刻，还可以对源/漏极导电体67进行湿蚀刻、而对源/漏极欧姆层57进行干蚀刻。
因此，分离源极65和漏极66的同时完成数据布线62、64、65、66、68和其下部欧姆接触层图案55、56、58。
最后，除去残留在数据布线部A的感光层第二部分112。可选地，第二部分112的除去可以在除去通道部C源/漏极导电体67之后、除去其下源/漏极欧姆接触层57之前进行。
如上所述，交替进行湿蚀刻和干蚀刻或可以只使用干蚀刻。属于后者时，因为只使用一种蚀刻，所以工序比较简便，但很难找合适的蚀刻条件。相反，属于前者时，比较容易找到蚀刻条件，但比后者工序复杂。
像这样形成数据布线62、64、65、66、68之后，如图19A至图19C所示，通过CVD沉积氮化硅、SiOC、或SiOF，或涂布感光性有机绝缘层形成钝化层70，然后，利用掩膜一起蚀刻钝化层70与栅极绝缘层30，形成分别露出漏极66、栅极衬垫24、数据衬垫68及存储电容器导电体64的接触孔76、74、78、72。
最后，如图10至图12所示，沉积具有400-500厚度的IZO或ITO或反射性导电材料，用掩膜蚀刻形成与漏极66及存储电容器导电体64连接的像素电极82、与栅极衬垫24连接的辅助栅极衬垫86及与数据衬垫68连接的数据衬垫88。
在本发明第二实施例中不仅具有根据第一实施例的效果，还利用一个掩膜形成数据布线62、64、65、66、68和其下部欧姆接触层图案55、56、58及半导体图案42、48，在该过程中分离源极65和漏极66，以此可以简化制造工序。
在本发明的第一实施例和第二实施例中只说明了在上部面板200上形成红、绿、蓝滤色器R、G、B的结构，但红、绿、蓝滤色器可以在薄膜晶体管上部的钝化层70和像素电极82之间形成，也可以在薄膜晶体管下部的栅极布线22、24、26、28下部形成。
综上所述，根据本发明实施例的用于液晶显示器的薄膜晶体管阵列面板，栅极线、数据线、和滤色器可遮挡像素区域之间光泄漏，并显示为暗色，所以无需单独设置黑阵，因而可以保持纵横比的同时可以保持高的对比度。
权利要求
1.一种传送扫描信号或数据信号的显示器布线，所述布线包括金属层，由导电材料组成；以及金属氧化物层，在所述金属层上形成且由导电材料的氧化物组成。
2.根据权利要求1所述的布线，其特征在于，所述布线包括液晶显示器的栅极线或数据线。
3.根据权利要求1所述的布线，其特征在于，所述金属层由Cr、Mo、Mo合金、Al、以及Al合金中的一种组成。
4.根据权利要求1所述的布线，其特征在于，所述金属氧化物层由Cr、Mo、Mo合金中的一种组成。
5.根据权利要求1所述的布线，其特征在于，包含在所述金属层中的所述导电材料与包含在所述金属氧化物层中的所述导电材料基本相同。
6.一种薄膜晶体管阵列面板，包括栅极布线，在绝缘基片上形成且包含栅极线和与所述栅极线连接的栅极；栅极绝缘层，覆盖所述栅极布线；半导体层，在所述栅极绝缘层上形成；数据布线，在所述栅极绝缘层或所述半导体层上形成且包含数据线、与所述数据线连接且位于所述半导体上的源极、以及在所述半导体层上形成且对于所述栅极位于所述源极对面的漏极；钝化层，覆盖所述数据布线；以及像素电极，由透明导电材料或反射性导电材料组成且与所述漏极连接，其中所述栅极布线或所述数据布线包括由导电材料组成的金属层和由导电材料的氧化物组成的金属氧化物层。
7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，所述金属层由Cr、Mo、Mo合金、Al、以及Al合金中的一种组成。
8.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，所述金属氧化物层由Cr、Mo、Mo合金、Al、以及Al合金中的一种组成。
9.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，包含在所述金属层中的所述导电材料与包含在所述金属氧化物层中的所述导电材料基本相同。
10.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，所述栅极布线还包括与所述栅极线连接的栅极衬垫，而所述数据布线还包括与所述数据线连接的数据衬垫，以及所述薄膜晶体管阵列面板还包括辅助栅极衬垫，与所述像素电极基本上设置在同一层且与所述栅极衬垫连接；以及辅助数据衬垫，与所述像素电极基本上设置在同一层且与所述数据衬垫连接。
11.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，所述钝化层由SiOC、SiOF、SiNx、或有机绝缘材料组成。
12.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，除了所述源极和所述漏极之间通道部之外，所述半导体层与所述数据布线具有基本相同的平面形态。
13.根据权利要求6所述的薄膜晶体管阵列面板，其特征在于，所述像素电极位于所述钝化层上，而所述像素电极和所述漏极通过设置在所述钝化层上的第一接触孔相互连接。
14.一种制造显示器布线的方法，包括以下工序在基片上沉积金属层；在所述金属层上沉积金属氧化物层；以及在基本相同的蚀刻条件下对所述金属氧化物层和所述金属层制作布线图案以形成锥形结构。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述金属层由Cr组成，而所述金属氧化物层由CrOx组成。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述蚀刻条件包括利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂的湿蚀刻。
17.一种制造薄膜晶体管阵列面板的方法，包括以下工序在绝缘基片上形成栅极布线，所述栅极布线包含栅极线和与所述栅极线连接的栅极；形成覆盖所述栅极布线的栅极绝缘层；形成由非晶硅组成的半导体层；在所述半导体层上形成由掺杂非晶硅组成的欧姆接触层；在所述栅极绝缘层或所述半导体层上形成数据布线，所述数据布线包含数据线、接近所述栅极的源极、及对于所述栅极位于所述源极对面的漏极；形成覆盖所述半导体层的钝化层；以及形成与所述漏极电连接的像素电极，其中所述栅极布线的形成或所述数据布线的形成包括以下工序沉积金属层；沉积金属氧化物层；以及在基本相同的蚀刻条件下对所述金属氧化物层和所述金属层制作布线图案以形成锥形结构。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述金属层由Cr组成，而所述金属氧化物层由CrOx组成。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述蚀刻条件包括利用含有8-12％Ce(NH4)2(NO3)6、10-20％NH3及残留超纯水的蚀刻剂的湿蚀刻。
全文摘要
首先，利用含有8－12％Ce(NH
文档编号G02F1/1343GK1615452SQ02827158
公开日2005年5月11日 申请日期2002年7月29日 优先权日2002年1月15日
发明者柳昇熙, 洪雯杓, 卢水贵, 卢南锡, 宋根圭, 崔熙焕, 金保成, 金湘甲, 姜聖哲, 朴弘植 申请人:三星电子株式会社