Tft-lcd阵列基板结构及其制造方法

文档序号:6896855阅读:180来源:国知局
专利名称:Tft-lcd阵列基板结构及其制造方法
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结构及其制造方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)阵列基板和彩膜基板对盒形成,具有体积小、功耗 低、无辐射等特点,在当前平板显示器市场占据了主导地位。
图11a为现有技术TFT-LCD阵列基板结构的平面图,图llb为图11a中 J-J向剖面图。如图lla、图llb所示,现有技术TFT-LCD阵列基板结构包括 栅线2b、公共电极线2c和数据线5c,栅线2b和数据线5c限定了像素区域, 并在交叉处形成TFT, TFT包括与栅线2b连接的栅电极2a、作为开关导电介 质的有源层4和形成TFT沟道的漏电极5a和源电极5b,源电极5b与数据线 5c连接,漏电极5a与像素电极7连接,公共电极线2c与栅线2b平行,并 位于相邻二个栅线2b之间。具体地,栅电极2a形成在基板1上,栅绝缘层 3形成在具有栅电极图案的整个基板1上,有源层4 (包括半导体层和掺杂半 导体层)形成在栅电极2a上,形成TFT沟道的漏电极5a和源电极5b形成在 有源层4上,钝化层6形成在漏电极5a和源电极5b上,并在漏电极Sa位置 开设有第一钝化层过孔6a,像素电极7形成在像素区域内,并通过第一钝化 层过孔6a与漏电极5a连接。现有技术TFT-LCD阵列基板结构的制备过程包 括形成栅电极、栅线和公共电极线图形;形成栅绝缘层和有源层;形成源 电极、漏电极和数据线;形成钝化层;形成像素电极。每一步骤都包括薄膜 沉积、曝光和图案形成、刻蚀等三个主要工艺。
4存储电容是阵列基板结构设计中非常重要的一个参数,其作用主要是为 了让像素电极完成充电,使像素电极能保持到下一次更新画面,因此存储电容
的大小不仅影响像素的正常工作,而且对TFT-LCD的整个显示品质有重要的 影响。目前通常是利用像素电极与栅线或公共电极线来形成平行板电容,即 存储电容在栅线上(Cst on Gate )和存储电容在公共电极线上(Cst on Common ) 两种结构。
存储电容的这两种结构分别有各自的优点和缺点。对于存储电容在栅线 上结构,由于将存储电容设计在栅线上,因此TFT-LCD有较高的开口率,但 该存储电容反过来会增大栅线上的RC延迟,进而降低TFT的充电率,影响显 示品质。对于存储电容在公共电极线上结构,由于是利用像素电极与公共电 极线来形成平行板电容,因而不会影响栅线上的RC延迟,但由于公共电极线 和栅线是在同 一次构图工艺中形成,因此公共电极线和像素电极间的垂直距 离为栅绝缘层和钝化层的厚度总和,由于板间距离较大,为了保证存储电容 的大小, 一般需要增大公共电极线的面积(宽度),但这样会显著降低TFT-LCD 的开口率。同时,由于公共电极线周围会形成较大的段差(等于栅金属层的 厚度),因此还会影响液晶分子的取向,降低了 TFT-LCD的对比度。

发明内容
本发明的目的是提供一种TFT-LCD阵列基板结构及其制造方法,有效解 决现有TFT-LCD中公共电极线结构存在的存储电容小、降低开口率及形成较 大段差等技术缺陷。
为了实现上述目的,本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板结构,包括形 成在基板上的栅线和数据线,所述栅线和数据线限定的像素区域内形成像素 电极,并在交叉处形成薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括栅电极、栅绝缘层、 有源层、源漏电极层和钝化层,还包括间断设置在所述数据线之间且与所述 像素电极形成存储电容的公共电极线,所述公共电极线与所述源漏电极层同层设置,并通过连接电极相互连接。
所述公共电极线靠近数据线的端部位置上的钝化层开设有钝化层过孔, 所述连接电极形成在所述钝化层上,并通过所述钝化层过孔使相邻的公共电 极线相互连接。
在上述技术方案基础上,所述公共电极线可以设置在相邻二栅线之间, 也可以设置所述栅线之上。
为了实现上述目的,本发明还提供了一种TFT-LCD阵列基板结构制造方 法,包括
步骤l、在基板上沉积栅金属层,通过构图工艺形成栅电极和栅线图形; 步骤2、在完成步骤1的基板上沉积栅绝缘层,并形成有源层、漏电极、
源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二个数据线
之间;
步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层,通过构图工艺在漏电极位 置形成第一钝化层过孔,在公共电极线靠近数据线的端部位置形成第二钝化 层过孔;
步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电层,通过构图工艺在像素 区域形成像素电极图形和在公共电极线的端部区域形成连接电极图形,使像 素电极通过第一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝化层过孔 相互连接7>共电才及线。
其中,所述步骤2可以具体为
步骤21、在完成步骤1的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过构图 工艺形成有源层图形;
步骤22、在完成步骤21的基板上沉积源漏金属层,通过构图工艺形成 漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二 个数据线之间。
其中,所述步骤2也可以具体为在完成步骤1的基板上连续沉积;嫩绝缘层、有源层和源漏金属层,通过半色调或半透过构图工艺形成有源层、漏 电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二个 数据线之间。
本发明提出了一种TFT-LCD阵列基板结构及其制造方法,可以形成新结 构的存储电容,以五次构图工艺为例,通过第一次构图工艺形成栅电极和栅 线图形,通过第二次构图工艺形成有源层图形,通过第三次构图工艺形成漏 电极、源电极、数据线和公共电极线图形,通过第四次构图工艺在漏电极位 置形成第一钝化层过孔和在公共电极线靠近数据线的端部位置形成第二钝化 层过孔,最后通过第五次构图工艺形成像素电极和连接电极,使像素电极通 过第 一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝化层过孔将相邻的 公共电极线相互连接。本发明虽同样采用存储电容在公共电极线上结构,但 公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层设置,在同一次构图工艺中形成, 由公共电极线和像素电极形成存储电容的两个平行板,两平行板之间的垂直 距离缩小为只有钝化层的厚度,有利于存储电容的提高。此外,由于公共电 极线带来的段差为源漏金属层的厚度,使段差得到降低,有利于TFT-LCD对 比度的提高。进一步地,由于公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层设 置,公共电极线可以设置在栅线之上,在增大存储电容的同时,极大地增加 了开口率。
同现有技术TFT-LCD阵列基板结构相比,本发明TFT-LCD阵列基板结构 所形成的存储电容结构具有如下优点
(1) 在相同的公共电极线宽度时,本发明形成的存储电容会有明显增大;
(2) 在相同的存储电容大小时,本发明公共电极线的宽度小,增大了开口率;
(3) 当公共电极线设置在栅线之上时,本发明在明显增大存储电容的同时, 才及大地增加了开口率。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。


图la为本发明TFT-LCD阵列基板结构第一实施例的平面图lb为图la中A-A向剖面图lc为图la中B_B向剖面图2a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第一次构图工艺后的平面图;
图2b为图2a中C-C向剖面图3a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第二次构图工艺后的平面图;
图3b为图3a中D-D向剖面图4a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第三次构图工艺后的平面图;
图4b为图4a中E-E向剖面图4c为图4a中F-F向剖面图5a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第四次构图工艺后的平面图;
图5b为图5a中G-G向剖面图5c为图5a中H-H向剖面图6a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第二实施例的平面图6b为图6a中I-I向剖面图7为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第一实施例的流程图
图8为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第二实施例的流程图
图9为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第三实施例的流程图
图10为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第四实施例的流程图
图11a为现有技术TFT-LCD阵列基板结构的平面图lib为图11a中J-J向剖面图。 附图标记说明
l一基板; 2a—栅电极; 2b—栅线;
2c—公共电极线; 3—栅绝缘层; 4一有源层;
5a—漏电极; 5b—源电极; 5c—数据线;6b—第二钝化层过孔; 7—像素电极; 8—连接电极。
具体实施例方式
图la为本发明TFT-LCD阵列基板结构第一实施例的平面图,图lb为图 la中A-A向剖面图,图lc为图la中B-B向剖面图。如图la、图lb和图lc 所示,本实施例TFT-LCD阵列基板结构包括栅线2b、数据线5c和公共电极 线5d,栅线2b和数据线5c限定了像素区域,并在交叉处形成TFT, TFT包 括与栅线2b连接的栅电极2a、作为开关导电介质的有源层4和形成TFT沟 道的漏电极5a和源电极5b,源电极5b与数据线5c连接,漏电极5a上的钝 化层6开设有第一钝化层过孔6a,像素电极7形成在像素区域,并通过第一 钝化层过孔6a与漏电极5a连接,间隔设置在数据线5c之间的公共电极线 5d位于相邻二栅线之间且与漏电极5a、源电极5b和数据线5c同层设置,其 靠近数据线5c的端部位置上的钝化层6上开设有第二钝化层过孔6b,连接 电极8与像素电极7同层设置,通过二个邻近的第二钝化层过孔6b将公共电 极线5d相互连接。
图2a 图5c为本发明TFT-LCD阵列基板结构的制造示意图,下面以五 次构图工艺为例,通过TFT-LCD阵列基板结构的制造工艺过程进一步说明本 发明的技术方案,在以下说明中,本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、 掩模、曝光、刻蚀等工艺。
图2a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第一次构图工艺后的平面图,图 2b为图2a中C-C向剖面图。采用溅射或热蒸发的方法,在基板1 (如玻璃基 板或石英基板)上沉积一层厚度为500A 4000A的栅金属层。栅金属层可以 使用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Al、 Cu等金属及其合金,栅金属层也可以由多层 金属薄膜组成。通过第一次构图工艺对栅金属层进行刻蚀,在基^^反1上形成 栅电极2a和栅线2b图形,如图2a、图2b所示。
图3a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第二次构图工艺后的平面图,图3b为图3a中D-D向剖面图。在完成栅电极和栅线图案的基板上通过等离子 体增强化学气相沉积(简称PECVD)方法连续沉积厚度为1000A~ 4000A的栅 绝缘层3、厚度为1000A 4000A的有源层4,有源层4包括厚度为1000A~ 3000A的半导体层和厚度为300A 600A的掺杂半导体层(欧姆接触层)。 栅绝缘层可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物,对应的反应气体可以为 SiH4、 NH3、 Nz的混合气体或SiH2Cl2、 NH3、 ^的混合气体,有源层对应的反应 气体可为SiH4、 &的混合气体或SiH2Cl2、 &的混合气体。上述各层沉积完成 后,通过第二次构图工艺对有源层4进行刻蚀,形成有源层4图形,如图3a、 图3b所示。
图4a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第三次构图工艺后的平面图,图 4b为图4a中E-E向剖面图,图4c为图4a中F-F向剖面图。在形成有源层4 图形后,通过溅射或热蒸发的方法,沉积厚度为500A 2500A的源漏金属层, 源漏金属层可以选用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Al、 Cu等金属及其合金。通过第 三次构图工艺对源漏金属层进行刻蚀,形成漏电极5a、源电极5b、数据线 5c和公共电极线5d图形,其中漏电极5a和源电极5b之间为TFT沟道图形, TFT沟道图形中完全刻蚀掉有源层4中的掺杂半导体层,数据线5c与栅线2b 垂直,公共电极线5d间断形成在二个数据线5c之间,如图4a、图4b和图 4c所示。
图5a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第四次构图工艺后的平面图,图 5b为图5a中G-G向剖面图,图5c为图5a中H-H向剖面图。在形成漏电极 5a、源电极5b、数据线5c和公共电极线5d图形后,通过PECVD方法沉积厚 度为700A~ 2000A的钝化层6,钝化层6可采用氧化物、氮化物或者氧氮化 合物,对应的反应气体可以为SiH4、 NH3、比的混合气体或SiH2Cl2、 NH3、 N2 的混合气体。通过第四次构图工艺对钝化层6进行刻蚀,在漏电极5a位置形 成第一钝化层过孔6a,使第一钝化层过孔6a暴露出漏电极5a,在公共电极 线5d靠近数据线5c的端部位置形成第二钝化层过孔6b,使第二钝化层过孔6b暴露出公共电极线5d,如图5a、图5b和图5c所示。
最后,通过溅射或热蒸发的方法,沉积厚度为300A- 600A的透明导电 层,透明导电层一般为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌等。通过第五次构图 工艺对透明导电层进行刻蚀,在像素区域形成像素电极7图形,使像素电极 7通过第一钝化层过孔6a与漏电极5a连接,在公共电极线5d的端部区域形 成连接电极8图形,使连接电极8通过第二钝化层过孔6b将相邻的公共电极 线5d相互连接,如图la、图lb和图lc所示。
由上述本发明TFT-LCD阵列基板结构的制造过程可以看出,本发明 TFT-LCD阵列基板结构虽同样釆用存储电容在公共电极线上(Cst on Co誦on ) 结构,但公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层设置,在同一次构图工 艺中形成,这样由公共电极线和像素电极形成存储电容的两个平行板,两平 行板之间的垂直距离仅为钝化层的厚度,存储电容两极之间的距离大大缩小, 有利于存储电容的提高。此外,由于公共电极线带来的段差为源漏金属层的 厚度,而通常栅金属层的厚度要大于源漏金属层的厚度,也就是说此时公共 电极线的段差得到降低,小段差有利于液晶分子的均匀取向,减小漏光现象, 因此有利于TFT-LCD对比度的提高。
在图2a 图5c所示本发明TFT-LCD阵列基板结构的制造过程中,还可 以根据设计需要制备挡光条,其中挡光条可以与栅线同层设置,也可以与公 共电极线同层设置。当挡光条与栅线同层设置时,本发明TFT-LCD阵列基板 结构第一次构图工艺具体为采用溅射或热蒸发的方法,在基板1上沉积一 层厚度为500A 4000A的栅金属层。栅金属层可以使用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Ai、 Cu等金属及其合金,栅金属层也可以由多层金属薄膜组成。通过第一次 构图工艺对栅金属层进行刻蚀,在基板上形成栅电极、栅线和挡光条图形。 当挡光条与公共电极线同层设置时,本发明TFT-LCD阵列基板结构第三次构 图工艺具体为通过溅射或热蒸发的方法,沉积厚度为500A 2500A的源漏 金属层,源漏金属层可以选用Cr、 W、 Ti、 Ta、 M。、 Al、 Cu等金属及其合金,
ii通过第三次构图工艺对源漏金属层进行刻蚀,形成漏电极、源电极、数据线、
公共电极线和挡光条图形,其中漏电极和源电极之间为TFT沟道图形,TFT 沟道图形中完全刻蚀掉有源层中的掺杂半导体层,数据线与栅线垂直,公共 电极线间断形成在二个数据线之间,挡光条平行设置在数据线的一侧或二侧。 在实际使用中,当挡光条与公共电极线同层时,挡光条还可以与公共电极线 连接。
在实际使用中,本发明TFT-LCD阵列基板结构也可以采用四次构图工艺 制造完成。在四次构图工艺中,形成栅电极和栅线图形、形成第一钝化层过 孔和第二钝化层过孔、形成像素电极和连接电极的工艺同前所述,将前述第 二次构图工艺和第三次构图工艺合并成一个构图工艺,具体为在完成^^册电 极和栅线图案的基板上通过PECVD方法连续沉积厚度为1000A~ 4000A的栅 绝缘层、厚度为1000A-4()()0A的有源层,有源层包括厚度为1000A~ 3000A 的半导体层和厚度为300A~ 600A的掺杂半导体层(欧姆接触层)。在完成 上述工艺的基板上通过賊射或热蒸发的方法,沉积厚度为500A 2500A的源 漏金属层,源漏金属层可以选用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Al、 Cu等金属及其合 金。之后进行半色调(HTM)或半透过掩模板的曝光工艺,先对源漏金属层进行 刻蚀,然后再对半曝光区域的TFT沟道图形进行灰化和刻蚀处理,形成有源 层、漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中漏电极和源电极之间 为TFT沟道图形,TFT沟道图形中完全刻蚀掉有源层中的掺杂半导体层,数 据线与栅线垂直,公共电极线间断形成在二个数据线之间。
图6a为本发明TFT-LCD阵列基板结构第二实施例的平面图,图6b为图 6a中I-1向剖面图。如图6a和图6b所示,本实施例TFT-LCD阵列基板结构 的栅电极2a、栅线2b、有源层4、漏电极5a、源电极5b和数据线5c等结构 与第一实施例基本相同,所不同的是,公共电极线5d设置在栅线之上。具体 地,栅线2b和数据线5c限定了像素区域,并在交叉处形成TFT, TFT包括与 栅线2b连接的栅电极2a、作为开关导电介质的有源层4和形成TFT沟道的漏电极5a和源电极5b,源电极5b与数据线5c连接,漏电极5a上的钝化层 6开设有第一钝化层过孔6a,像素电极7形成在像素区域,并通过第一钝化 层过孔6a与漏电极5a连接,间隔设置在数据线5c之间的公共电极线5d位 于栅线2b之上,且与漏电极5a、源电极5b和数据线5c同层设置,其靠近 数据线5c的端部位置上的钝化层6上开设有第二钝化层过孔6b,连接电极8 与像素电极7同层设置,通过二个邻近的第二钝化层过孔6b将公共电极线 5d相互连4妄。
本实施例中,由于公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层设置,因 此可以使公共电极线设置在栅线之上,在增大存储电容的同时,极大地增加 了开口率。
上述结构仅为本发明TFT-LCD阵列基板结构的实施结构,在将公共电极 线与漏电极、源电极和数据线同层设置的指导思想下,也可以有其它阵列基 板结构形式,不再赘述。
图7为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第一实施例的流程图,具 体为
步骤ll、在基板上沉积栅金属层,通过第一次构图工艺形成栅电极和栅 线图形;
步骤12、在完成步骤11的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过第 二次构图工艺形成有源层图形;
步骤13、在完成步骤12的基板上沉积源漏金属层,通过第三次构图工 艺形成漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形 成在二个数据线之间;
步骤14、在完成步骤13的基板上沉积钝化层,通过第四次构图工艺在 漏电极位置形成第一钝化层过孔,在公共电极线靠近数据线的端部位置形成 第二钝化层过孔;
步骤15、在完成步骤14的基板上沉积透明导电层,通过第五次构图工艺在像素区域形成像素电极图形和在公共电极线的端部区域形成连接电极图 形,使像素电极通过第一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝 化层过孔相互连接公共电极线。
具体地,采用溅射或热蒸发的方法,在基板(如玻璃基板或石英基板)
上沉积一层厚度为500A 4000A的栅金属层。栅金属层可以使用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Al、 Cu等金属及其合金,栅金属层也可以由多层金属薄膜组成。通 过第一次构图工艺对栅金属层进行刻蚀,在基板上形成栅电极和栅线图形。 在完成栅电极和栅线图案的基板上通过PECVD方法连续沉积厚度为1000A-4000A的栅绝缘层、厚度为1000A 4000A的有源层,有源层包括厚度为 1000A~ 3000A的半导体层和厚度为300A~ 600A的掺杂半导体层(欧姆接触 层)。栅绝缘层可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物。上述各层沉积完 成后,通过第二次构图工艺对有源层进行刻蚀,形成有源层图形。在形成有 源层图形后,通过賊射或热蒸发的方法,沉积厚度为500A 2500A的源漏金 属层,源漏金属层可以选用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Al、 Cu等金属及其合金。 通过第三次构图工艺对源漏金属层进行刻蚀,形成漏电极、源电极、数据线 和公共电极线图形,其中漏电极和源电极之间为TFT沟道图形,TFT沟道图 形中完全刻蚀掉有源层中的掺杂半导体层,数据线与栅线垂直,公共电极线 间断形成在二个数据线之间。在形成漏电极、源电极、数据线和公共电极线 图形后,通过PECVD方法沉积厚度为700A 2000A的钝化层,钝化层可采用 氧化物、氮化物或者氧氮化合物。通过第四次构图工艺对钝化层进行刻蚀, 在漏电极位置形成第一钝化层过孔,使第一钝化层过孔暴露出漏电极,在公 共电极线靠近数据线的端部位置形成第二钝化层过孔,使第二钝化层过孔暴 露出公共电极线。最后,通过溅射或热蒸发的方法,沉积厚度为300A 600A 的透明导电层,透明导电层一般为氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铝锌等。通过 第五次构图工艺对透明导电层进行刻蚀,在像素区域形成像素电极图形,使 像素电极通过第 一钝化层过孔与漏电极连接,在公共电极线的端部区域形成连接电极图形,使连接电极通过第二钝化层过孔将相邻的公共电极线相互连 接。在本发明上述技术方案中,本发明所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩 模、曝光、刻蚀等工艺。
本发明提供了一种TFT-LCD阵列基板结构制造方法,虽同样形成存储电 容在公共电极线上(Cst on Common)结构,但公共电才及线与漏电极、源电极 和数据线在同一次构图工艺中形成,即公共电极线与漏电极、源电极和数据 线同层设置,由公共电极线和像素电极形成存储电容的两个平行板,两平行 板之间的垂直距离仅为钝化层的厚度,存储电容两极之间的距离大大缩小, 有利于存储电容的提高。此外,由于公共电极线带来的段差为源漏金属层的 厚度,而通常栅金属层的厚度要大于源漏金属层的厚度,也就是说此时公共 电极线的段差得到降低,这将有利于TFT-LCD对比度的提高。进一步地,由 于公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层设置,公共电极线可以设置在 二栅线之间,也可以设置在栅线之上,在增大存储电容的同时,极大地增加 了开口率。
图8为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第二实施例的流程图,具 体为
步骤21、在基板上沉积栅金属层,通过第一次构图工艺形成栅电极、栅 线和挡光条图形;
步骤22、在完成步骤21的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过第 二次构图工艺形成有源层图形;
步骤23、在完成步骤22的基板上沉积源漏金属层,通过第三次构图工 艺形成漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形 成在二个数据线之间;
步骤24、在完成步骤23的基板上沉积钝化层,通过第四次构图工艺在 漏电极位置形成第一钝化层过孔,在公共电极线靠近数据线的端部位置形成 第二钝化层过孔;
15步骤25、在完成步骤24的基板上沉积透明导电层,通过第五次构图工 艺在像素区域形成像素电极图形和在公共电极线的端部区域形成连接电极图 形,使像素电极通过第一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝 化层过孔相互连接公共电极线。
与图7所示本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第一实施例技术方案 不同的是,本实施例是在第一次构图工艺中同时形成挡光条图案,即挡光条 与栅线同层设置,其它过程基本相同,不再赘述。
图9为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第三实施例的流程图,具 体为
步骤31、在基板上沉积栅金属层,通过第一次构图工艺形成栅电极和栅 线图形;
步骤32、在完成步骤31的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过第 二次构图工艺形成有源层图形;
步骤33、在完成步骤32的基板上沉积源漏金属层,通过第三次构图工 艺形成漏电极、源电极、数据线、公共电极线和挡光条图形,其中公共电极 线间断形成在二个数据线之间,挡光条平行设置在数据线的一侧或二侧;
步骤34、在完成步骤33的基板上沉积钝化层,通过第四次构图工艺在 漏电极位置形成第一钝化层过孔,在公共电极线靠近数据线的端部位置形成 第二钝化层过孔;
步骤35、在完成步骤34的基板上沉积透明导电层,通过第五次构图工 艺在像素区域形成像素电极图形和在公共电极线的端部区域形成连接电极图 形,使像素电极通过第一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝 化层过孔相互连接公共电极线。
与图7所示本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第一实施例技术方案 不同的是,本实施例是在第三次构图工艺中同时形成挡光条图案,即挡光条 与公共电极线同层设置,挡光条还可以与公共电极线连接,其它过程基本相同,不再赘述。
图10为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第四实施例的流程图,具 体为
步骤41、在基板上沉积栅金属层,通过构图工艺形成栅电极和栅线图形; 步骤42、在完成步骤41的基板上连续沉积栅绝缘层、有源层和源漏金
属层,通过半色调(HTM)或半透过构图工艺形成有源层、漏电极、源电极、数
据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二个数据线之间;
步骤43、在完成步骤42的基板上沉积钝化层,通过构图工艺在漏电极
位置形成第 一钝化层过孔,在公共电极线靠近数据线的端部位置形成第二钝
化层过孔;
步骤44、在完成步骤43的基板上沉积透明导电层,通过构图工艺在像 素区域形成像素电极图形和在公共电极线的端部区域形成连接电极图形,使 像素电极通过第一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝化层过 孔相互连接7>共电才及线。
与图7所示本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法第一实施例的五次构 图工艺不同,本实施例为四次构图工艺。在本实施例四次构图工艺中,形成 栅电极和栅线图形、形成第一钝化层过孔和第二钝化层过孔、形成像素电极 和连接电极的工艺与前述第 一实施例相同,不同的是将第 一实施例中的第二 次构图工艺和第三次构图工艺合并成一个构图工艺,具体为在完成栅电极 和栅线图案的基板上通过PECVD方法连续沉积厚度为1000A- 4000A的栅绝 缘层、厚度为1000A 4000A的有源层,有源层包括厚度为1000A 3000A 的半导体层和厚度为300A 600A的掺杂半导体层(欧姆接触层)。在完成 上述工艺的基板上通过賊射或热蒸发的方法,沉积厚度为500A 2500A的源 漏金属层,源漏金属层可以选用Cr、 W、 Ti、 Ta、 Mo、 Al、 Cu等金属及其合 金。之后进行半色调(HTM)或半透过掩模板的曝光工艺,先对源漏金属层进行 刻蚀,然后再对半曝光区域的TFT沟道图形进行灰化和刻蚀处理,形成有源层、漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中漏电极和源电极之间
为TFT沟道图形,TFT沟道图形中完全刻蚀掉有源层中的掺杂半导体层,数 据线与栅线垂直,公共电极线间断形成在二个数据线之间。进一步地,由于 公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层设置,公共电极线可以设置在二 栅线之间,也可以设置在栅线之上,在增大存储电容的同时,极大地增加了 开口率。当然,本实施例也可以在构图工艺中同时形成挡光条图案,不再赘述。
上述方法仅为本发明TFT-LCD阵列基板结构制造方法的具体实施方法, 在将公共电极线与漏电极、源电极和数据线同层形成的指导思想下,也可以 有其它工艺过程形成所需的阵列基板结构。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制, 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当 理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
权利要求
1. 一种TFT-LCD阵列基板结构,包括形成在基板上的栅线和数据线,所述栅线和数据线限定的像素区域内形成像素电极,并在交叉处形成薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括栅电极、栅绝缘层、有源层、源漏电极层和钝化层,其特征在于,还包括间断设置在所述数据线之间且与所述像素电极形成存储电容的公共电极线,所述公共电极线与所述源漏电极层同层设置,并通过连接电极相互连接。
2. 根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板结构,其特征在于,所述公 共电极线靠近数据线的端部位置上的钝化层开设有钝化层过孔,所述连接电极 形成在所述钝化层上,并通过所述钝化层过孔使相邻的公共电极线相互连接。
3. 根据权利要求1所述的TFT-LCD阵列基板结构,其特征在于,还包括 与所述数据线平行设置的挡光条,所述挡光条与所述栅线同层设置,或所述 挡光条与所述公共电极线同层设置。
4. 根据权利要求1 ~ 3中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板结构, 其特征在于,所述公共电极线设置在相邻二栅线之间。
5. 根据权利要求1 ~ 3中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板结构, 其特征在于,所述公共电极线设置所述栅线之上。
6. —种TFT-LCD阵列基板结构制造方法,其特征在于,包括 步骤l、在基板上沉积栅金属层,通过构图工艺形成栅电极和栅线图形; 步骤2、在完成步骤l的基板上沉积栅绝缘层,并形成有源层、漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二个数据线之间; 步骤3、在完成步骤2的基板上沉积钝化层,通过构图工艺在漏电极位置形成第一钝化层过孔,在公共电极线靠近数据线的端部位置形成第二钝化层过孔; 步骤4、在完成步骤3的基板上沉积透明导电层,通过构图工艺在像素区域形成像素电极图形和在公共电极线的端部区域形成连接电极图形,使像素电极通过第 一钝化层过孔与漏电极连接,使连接电极通过第二钝化层过孔相互连4妄7>共电才及线。
7. 根据权利要求6所述的TFT-LCD阵列基板结构制造方法,其特征在于, 所述步骤2具体为步骤21、在完成步骤1的基板上连续沉积栅绝缘层和有源层,通过构图 工艺形成有源层图形;步骤22、在完成步骤21的基板上沉积源漏金属层,通过构图工艺形成 漏电极、源电极、数据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二 个数据线之间。
8. 根据权利要求6所述的TFT-LCD阵列基板结构制造方法,其特征在于, 所述步骤2具体为在完成步骤1的基板上连续沉积栅绝缘层、有源层和源 漏金属层,通过半色调或半透过构图工艺形成有源层、漏电极、源电极、数 据线和公共电极线图形,其中公共电极线间断形成在二个数据线之间。
9. 根据权利要求7所述的TFT-LCD阵列基板结构制造方法,其特征在于, 所述步骤22具体为在完成步骤21的基板上沉积源漏金属层,通过构图工 艺形成漏电极、源电极、数据线、公共电极线和挡光条图形,其中公共电极 线间断形成在二个数据线之间,挡光条平行设置在数据线的一侧或二侧。
10. 根据权利要求6所述的TFT-LCD阵列基板结构制造方法,其特征在 于,所述步骤l具体为在基板上沉积栅金属层,通过构图工艺形成栅电极、 栅线和挡光条图形。
11. 根据权利要求6 ~ 9中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板结构 制造方法,其特征在于,所述公共电极线间断形成在二个数据线之间具体为 所述公共电极线间断形成在二个数据线之间并位于相邻二栅线之间。
12. 根据权利要求6 ~ 9中任一权利要求所述的TFT-LCD阵列基板结构 制造方法,其特征在于,所述公共电极线间断形成在二个数据线之间具体为 所述公共电极线间断形成在二个数据线之间并位于所述栅线之上。
全文摘要
本发明涉及一种TFT-LCD阵列基板结构及其制造方法,阵列基板结构包括形成在基板上的栅线和数据线,栅线和数据线限定的像素区域内形成像素电极,并在交叉处形成薄膜晶体管,薄膜晶体管包括栅电极、栅绝缘层、有源层、源漏电极层和钝化层,还包括间断设置在数据线之间且与像素电极形成存储电容的公共电极线,公共电极线与源漏电极层同层设置,并通过连接电极相互连接。同现有技术TFT-LCD阵列基板结构相比,在相同的公共电极线宽度时,本发明形成的存储电容会有明显的提高,在相同的存储电容大小时,本发明公共电极线的宽度小,增大了开口率,同时公共电极线使段差得到降低,有利于TFT-LCD对比度的提高。
文档编号H01L21/70GK101520580SQ20081010110
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者弥 张, 王章涛 申请人:北京京东方光电科技有限公司
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