LCD阵列基板的制造方法技术

液晶显示装置的阵列基板及其制造方法。提供一种ＬＣＤ阵列基板，其包括基板以及在基板上依次形成的有源层、第一绝缘层和栅极。源极区和漏极区位于有源层的预定区域内，并且分别掺杂有杂质离子。第二绝缘层覆盖包括栅极的基板的整个表面。像素电极位于第二绝缘层上。第一和第二接触孔位于第一和第二绝缘层中，并且分别暴露出源极区和漏极区的一部分。源极的一部分通过第一接触孔接触源极区，漏极的第一部分接触漏极区，其第二部分接触像素电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示装置(LCD)的阵列基板，更具体地，涉及使用衍射曝光工艺制造的具有多晶硅薄膜晶体管(TFT)的LCD阵列基板，及其制造方法。
技术介绍
到目前为止，在用于在屏幕上显示图像信息的显示装置中，阴极射线管(CRT)已经得到了最为广泛的使用。但是，由于与其显示面积相比较大的体积和重量，CRT存在很多不便之处。为此，开发出薄平板显示器，这种显示器可以在任何地方使用，因为它具有大的显示面积和非常薄的外形。平板显示器现在正在代替CRT。特别是，液晶显示器(LCD)比其它平板显示器表现出更高的分辨率，并且在显示运动图像时具有可以与CRT的显示质量相比的快的响应速度。在工作中，LCD利用了光学各向异性和偏振现象。换句话说，液晶分子的排列方向可由人工施加到具有细长结构并定向排列的液晶分子上的电磁场控制。人工控制排列方向的能力使得能够改变液晶分子的排列方向，并且可以调制由于光学各向异性而偏振的光。因此，通过施加电磁场，LCD能够显示图像信息。有源矩阵液晶显示器包括多个薄膜晶体管(TFT)和与以矩阵结构排列的TFT相连的多个像素电极。有源矩阵LCD由于其高分辨率和出众的运动图像再现能力而得到广泛的应用。LCD的基本元件是液晶板，现在将参考附图进行介绍。图1是典型的LCD的局部分解透视图。通常，LCD 11包括上基板5和下基板22。上基板5包括黑底层6、包含红(R)、绿(G)和蓝(B)子滤色器的滤色器7、以及在滤色器7上形成的透明公共电极18。下基板22包括像素区(P)、在像素区(P)上形成的像素电极17、以及包括开关元件(T)的阵列互连线。在上基板5和下基板22之间，插入液晶层15。在本领域中下基板22被称为“阵列基板”。在下基板22上，作为开关元件的多个薄膜晶体管以矩阵结构排列，并且选通线13和数据线15被形成为穿过上述多个薄膜晶体管。而且，像素区(P)由选通线13和数据线15的交叉图形限定。在像素区(P)上形成的像素电极17由具有较高的光透射率的透明导电材料(例如，铟锡氧化物(ITO))制成。当在像素电极17上的液晶层14的液晶分子根据通过薄膜晶体管施加的信号而排列时，如上所述构成的LCD 11显示图像。液晶分子的排列使得能够控制通过液晶层14的光量。图2是现有技术的LCD阵列基板的某些像素的局部放大平面图。阵列基板采用p-Si TFT。换句话说，在LCD中采用的TFT根据作为有源沟道的半导体层的晶体状态被分为非晶硅(a-Si)TFT和多晶硅(p-Si)TFT。在p-Si TFT中，由于TFT具有高的场效应迁移率，所以有利地提高了用于确定驱动像素数量的驱动电路的驱动频率，并且因此使得高清晰度能力成为可能。而且，在p-Si TFT中，由于可以减小对像素区充入的信号电压的充电时间，并由此降低了传送信号的失真，所以可以预期图像质量的提高。此外，由于p-Si TFT能够用低于10V的电压驱动，所以与具有较高驱动电压(大约25V)的a-Si TFT相比，还具有低功耗的优点。参考图2，多个选通线111和多个正交的数据线112以矩阵结构排列，从而限定多个像素区(P)。在数据线112与选通线111的交叉点，各TFT(T)包括半导体层116、栅极120、源极126和漏极128，并且像素电极134与TFT电连接。半导体层116通过第一和第二半导体层接触孔122a和122b与源极126和漏极128电连接，漏极128通过漏极接触孔130与像素电极134电连接。通过在基板上淀积非晶硅(a-Si)膜，并且使用激光退火来晶化所淀积的a-Si膜以形成多晶硅，从而形成半导体层116。图3A到3G示意性地示出了用于得到图2的LCD阵列基板的工艺流程的剖面图，其中剖面图沿图2的线I-I′截取。在图3A到3G所示的工艺中，使用采用了p-Si TFT的阵列基板，并且通过将掩模图形转印到形成有薄膜的基板上来形成各个图形。例如，使用包括光致抗蚀剂涂覆、掩模对准、通过掩模对光致抗蚀剂曝光、以及光致抗蚀剂显影的光刻工艺。参考图3A，使用第一绝缘材料在绝缘基板1的整个表面上形成缓冲层30，然后使用第一掩模工艺在缓冲层30上形成多晶硅有源层32a。通过在缓冲层30上淀积非晶硅层，对非晶硅层进行脱氢处理，并用热处理将非晶硅层晶化为多晶硅层，来形成有源层32a。参考图3B，在图3A的工艺之后，依次淀积第二绝缘材料和第一金属膜，并用第二掩模工艺构图，以在有源层32a的中部形成栅绝缘层36和栅极38(在图3D和3E中示出)。而且，为了在有源层32a中形成沟道区以及重掺杂的源极区和漏极区，用栅极38作为掩模对有源层32a的两个暴露的边缘进行离子掺杂。参考图3C，在图3B的工艺之后，在得到的基板1的结构上用第三绝缘材料形成第一绝缘层40。参考图3D，在图3C的工艺之后，淀积第三绝缘材料并利用第三掩模工艺对其进行构图，以形成具有部分地暴露出有源层32a的两个边缘的第一和第二欧姆接触孔46a和46b的第二绝缘层44。另选地，第一和第二绝缘层40和44可以作为一层形成。在有源层32a的两个边缘，左边缘为与由随后的工艺形成的源极连接的源极区Ia，右边缘为与漏极连接的漏极区Ib。接着，用杂质离子对有源层32a的两个暴露边缘进行重掺杂，以形成欧姆接触层32b和32c。接着，参考图3E，淀积第三金属膜，然后用第四掩模工艺对其进行构图，以形成漏极50和源极52。此时，漏极50通过第一欧姆接触孔(图3D的46a)与漏极区Ib的欧姆接触层32c连接，源极52通过第二欧姆接触孔(图3D的46b)与源极区Ia的欧姆接触层32b连接。在该工艺中，所形成的TFT(T)包括半导体层32、栅极38以及源极和漏极52和50。栅极38与选通线(未示出)连接，源极52与数据线(未示出)连接。接着，参考图3F，在图3E的工艺之后，在所得到的基板1的结构上淀积第四绝缘材料，然后用第五掩模工艺对其进行构图，以形成具有漏极接触孔56的第三绝缘层54。接着，参考图3G，在所得到的基板1的包括漏极接触孔56的结构上淀积铟锡氧化物(ITO)透明导电层，然后用第六掩模工艺对其进行构图，以形成像素电极62。当TAB键合时，铟锡氧化物与金属形成低电阻接触。如上所述，现有技术的LCD阵列基板用六个掩模步骤制造。各掩模工艺代表了用于在基板上所形成的薄膜中形成所需要的图形的一系列工艺。每个掩模工艺将掩模图形转印到薄膜上，并且包括光致抗蚀剂涂覆、曝光以及显影等步骤。随着掩模工艺的数量的增加，生产率下降，并且缺陷发生的可能性增加。而且，由于被设计用于形成图形的掩模非常昂贵，所以在阵列基板的制造中所用掩模数量的增加意味着LCD制造成本的增加。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及基本消除了由于现有技术的限制和缺点引起的一个或更多个问题的LCD阵列基板及其制造方法。根据本专利技术的实施例，提供一种包括一基板的LCD阵列基板。在基板上依次形成有源层、第一绝缘层和栅极。源极区和漏极区分别位于有源层的预定区域内，并且分别掺杂了杂质离子。第二绝缘层覆盖包括栅极的基板的整个表面。像素电极位于第二绝缘层上。第一和第二接触孔位于第一和第二绝缘层中，并且分别暴露出源极区和漏极区的一部分。源极的一部分通过第一接触孔接触源极区，漏极的第一部分接触漏极区，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＣＤ的阵列基板，包括：基板；基板上的有源层，覆盖在有源层上的第一绝缘层，和覆盖在第一绝缘层上的栅极；位于有源层的预定区域中的源极区和漏极区，二者都掺杂了杂质离子；覆盖在包括栅极的基板的整个表面上的第二绝 缘层；第二绝缘层上的像素电极；第一和第二绝缘层中的第一和第二接触孔，分别暴露出源极区和漏极区的一部分；源极，其一部分通过第一接触孔接触源极区；以及漏极，其第一部分接触漏极区，其第二部分接触像素电极。

【技术特征摘要】
KR 2004-4-12 10-2004-00248561.一种LCD的阵列基板，包括基板；基板上的有源层，覆盖在有源层上的第一绝缘层，和覆盖在第一绝缘层上的栅极；位于有源层的预定区域中的源极区和漏极区，二者都掺杂了杂质离子；覆盖在包括栅极的基板的整个表面上的第二绝缘层；第二绝缘层上的像素电极；第一和第二绝缘层中的第一和第二接触孔，分别暴露出源极区和漏极区的一部分；源极，其一部分通过第一接触孔接触源极区；以及漏极，其第一部分接触漏极区，其第二部分接触像素电极。2.根据权利要求1的阵列基板，其中有源层包括多晶硅。3.根据权利要求1的阵列基板，还包括在有源层下的缓冲层。4.根据权利要求1的阵列基板，其中像素电极以及第一和第二接触孔是利用具有衍射图形的掩模形成的。5.根据权利要求4的阵列基板，其中衍射图形仅使部分入射光透射到除像素电极以及第一和第二接触孔所在区域之外的区域。6.根据权利要求4的阵列基板，其中衍射图形的狭缝宽度范围为从大约1.0μm到大约2.0μm。7.根据权利要求6的阵列基板，其中在基板上的存在金属层的区域中，相应的衍射图形的狭缝宽度有变化。8.根据权利要求7的阵列基板，其中第二绝缘层包括无机材料。9.根据权利要求7的阵列基板，其中所述相应的衍射图形具有大约1.0μm的狭缝宽度，而没有金属层的区域上方的衍射图形具有大约1.2μm的狭缝宽度。10.根据权利要求1的阵列基板，还包括覆盖在包括源极和漏极的基板的整个表面上的第三绝缘层；在第三绝缘层的预定区域中的第三接触孔，其暴露出漏极的一部分；以及在第三绝缘层上的反射电极，其通过第三接触孔电连接到漏极。11.根据权利要求1的阵列基板，其中栅极包括从选通线分支的第一栅极，以及包括与有源层重叠的部分选通线的第二栅极。12.一种LCD阵列基板的制造方法，该方法包括在基板上依次形成有源层、第一绝缘层和栅极；通过在有源层的预定区域内注入杂质离子，在有源层的预定区域上形成源极区和漏极区；在包括栅极的基板的整个表面上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成像素电极，并通过去除覆盖在源极区和漏极区上的第一和第二绝缘层的一部分来形成第一和第二接触孔；形成源极，源极的一部分通过第一接触孔接触源极区；以及形成漏极，漏极的第一部分接触漏极区，其第二部分接触像素电极。13.根据权利要求12的方法，其中形成像素电极以及第一和第二接触孔的步骤包括在第二绝缘层上形成透明导电膜；在透明导电膜上涂覆光致抗蚀剂膜；使用具有部分地透光的第一透射区、完全透光的第二透射区以及完全阻挡光的阻挡区的掩模，用光照射所涂覆的光致抗蚀剂膜；使曝光的光致抗蚀剂膜显影，以形成对应于第一透射区的第一光致抗蚀剂图形和对应于阻挡区的第二光致抗蚀剂图形；用第一和第二光致抗蚀剂图形作为掩模，部分地去除第一绝缘层、第二绝缘层和透明导电膜，以形成第一和第二接触孔；去除第一光致抗蚀剂图形；以及用第二光致抗蚀剂图形作为掩模，构图透明导电膜，以形成像素电极。14.根据权利要求13的方法，其中第一透射区具有衍射图形，用于部分地透过入射到除形成第一和第二接触孔的区域之外的区域的光。15.根据权利要求13的方法，其中第一透射区具有半...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑埙，长正又，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]