專(zhuān)利名稱(chēng)：薄膜晶體管陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用水平電場(chǎng)的液晶顯示板，更具體地，涉及這種液晶顯示板的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器(LCD)使用電場(chǎng)來(lái)控制液晶的透光率，由此顯示圖像。根據(jù)驅(qū)動(dòng)液晶的電場(chǎng)的方向?qū)⒁壕э@示器大致分為垂直電場(chǎng)型和水平電場(chǎng)型。垂直電場(chǎng)施加型液晶顯示器利用在像素電極和公共電極之間形成的垂直電場(chǎng)以扭曲向列(TN)模式來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶，其中該像素電極和公共電極彼此相對(duì)地設(shè)置在上、下基板上。垂直電場(chǎng)型液晶顯示器具有大孔徑比的優(yōu)點(diǎn)，而具有大約90度的窄視角的缺陷。水平電場(chǎng)施加型液晶顯示器利用像素電極和公共電極之間的水平電場(chǎng)以面內(nèi)切換(IPS)模式來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶，其中該像素電極和公共電極彼此平行地設(shè)置在下基板上。水平電場(chǎng)型液晶顯示器具有寬視角(即，達(dá)到大約160度)的優(yōu)點(diǎn)。
下面將詳細(xì)介紹水平電場(chǎng)型液晶顯示器。水平電場(chǎng)型液晶顯示器包括彼此接合的薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板；用于均勻地保持兩個(gè)基板之間的單元間隙的間隔物；以及填充在由該間隔物限定的液晶空間中的液晶。薄膜晶體管陣列基板包括用于在各個(gè)像素中形成水平電場(chǎng)的多條信號(hào)線；多個(gè)薄膜晶體管；以及涂覆在其上用于對(duì)液晶進(jìn)行配向的配向膜。濾色器陣列基板包括用于實(shí)現(xiàn)彩色的濾色器；用于防止漏光的黑底；以及涂覆在其上用于對(duì)液晶進(jìn)行配向的配向膜。
圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的水平電場(chǎng)型液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖2是沿圖1的線I-I’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖視圖。參照?qǐng)D1和圖2，現(xiàn)有技術(shù)的水平電場(chǎng)型液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板包括設(shè)置在下基板1上彼此交叉的選通線2和數(shù)據(jù)線4；設(shè)置在各個(gè)交叉點(diǎn)處的薄膜晶體管30；設(shè)置在由交叉的選通線和數(shù)據(jù)線限定的像素區(qū)域中的像素電極22和公共電極24；以及與公共電極24相連的公共線26。此外，薄膜晶體管陣列基板包括設(shè)置在像素電極22和公共線26之間的交疊部分處的存儲(chǔ)電容器40；與選通線2相連的選通焊盤(pán)50；與數(shù)據(jù)線4相連的數(shù)據(jù)焊盤(pán)60以及與公共線26相連的公共焊盤(pán)80。
薄膜晶體管30響應(yīng)選通線2的選通信號(hào)使得數(shù)據(jù)線4的像素信號(hào)能夠充入并保持在像素電極22上。為此，薄膜晶體管30包括與選通線2相連的柵極6；與數(shù)據(jù)線4相連的源極8；以及與像素電極22相連的漏極10。此外，薄膜晶體管30包括與柵極6交疊的有源層14，并且在柵極6和有源層14之間具有柵極絕緣膜12，以在源極8和漏極10之間限定溝道。有源層14還與數(shù)據(jù)線4、下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極62和存儲(chǔ)電極28交疊。在有源層14上，還設(shè)置有用于與數(shù)據(jù)線4、源極8、漏極10、下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極62和存儲(chǔ)電極28進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層16。
像素電極22通過(guò)貫穿保護(hù)膜18的第一接觸孔32連接到薄膜晶體管30的漏極10，并設(shè)置在像素區(qū)域中。具體地，像素電極22包括與漏極10相連并與相鄰選通線2平行設(shè)置的第一水平部分22a；與公共線26交疊的第二水平部分22b；以及在第一和第二水平部分22a和22b之間與公共電極24平行設(shè)置的指形部分22c。公共電極24與公共線26相連并設(shè)置在像素區(qū)域中。具體而言，公共電極24在像素區(qū)域中與像素電極22的指形部分22c平行設(shè)置。因此，在通過(guò)薄膜晶體管30向其提供像素信號(hào)的像素電極22和通過(guò)公共線26向其提供基準(zhǔn)電壓的公共電極24之間形成水平電場(chǎng)。更具體地說(shuō)，在像素電極22的指形部分22c以及公共電極24之間產(chǎn)生水平電場(chǎng)。由于介電各向異性而使通過(guò)該水平電場(chǎng)沿水平方向設(shè)置在薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板之間的液晶分子旋轉(zhuǎn)。透過(guò)像素區(qū)域5的光的透射率根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而不同，由此實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。
存儲(chǔ)電容器40包括選通線2；與選通線2交疊并且其間具有柵極絕緣膜12、有源層14和歐姆接觸層16的存儲(chǔ)電極28；以及通過(guò)貫穿保護(hù)膜18的第二接觸孔34與存儲(chǔ)電極28相連的像素電極22。存儲(chǔ)電容器40使得能夠穩(wěn)定地保持充入在像素電極22上的像素信號(hào)，直到充入下一像素信號(hào)為止。選通線2通過(guò)選通焊盤(pán)50與選通驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連。選通焊盤(pán)50包括從選通線2延伸的下選通焊盤(pán)電極52；以及通過(guò)貫穿柵極絕緣膜12和保護(hù)膜18的第三接觸孔54與下選通焊盤(pán)電極52相連的上選通焊盤(pán)電極58。數(shù)據(jù)線4通過(guò)數(shù)據(jù)焊盤(pán)60與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連。數(shù)據(jù)焊盤(pán)60包括從數(shù)據(jù)線4延伸的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極62；以及通過(guò)貫穿保護(hù)膜18的第四接觸孔64與下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極62相連的上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極68。公共線26經(jīng)公共焊盤(pán)80從外部基準(zhǔn)電壓源(未示出)接收基準(zhǔn)電壓。公共焊盤(pán)80包括從公共線86延伸的下公共焊盤(pán)電極82；以及通過(guò)貫穿柵極絕緣膜12和保護(hù)膜18的第五接觸孔84與下公共焊盤(pán)電極82相連的上公共焊盤(pán)電極88。
下面將參照?qǐng)D3A-3J介紹制造具有上述結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管陣列基板的方法。首先，如圖3A所示，通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，在下基板1上形成柵金屬層5。然后，通過(guò)使用限定屏蔽區(qū)域S2和曝光區(qū)域S1的第一掩模70進(jìn)行光刻(包括曝光和顯影工藝)，來(lái)形成光刻膠圖案72。通過(guò)使用光刻膠圖案72進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)柵金屬層5進(jìn)行構(gòu)圖，由此在下基板1上提供包括選通線2、柵極6、下選通焊盤(pán)電極52、公共線26、公共電極24和下公共焊盤(pán)電極82的第一導(dǎo)電圖案組，如圖3B所示。
如圖3C所示，通過(guò)諸如PECVD或?yàn)R射等的淀積技術(shù)，在下基板1上依次形成柵極絕緣膜12、非晶硅層13和n+非晶硅層15。然后，通過(guò)使用限定屏蔽區(qū)域S2和曝光區(qū)域S1的第二掩模74進(jìn)行光刻(包括曝光和顯影工藝)，來(lái)形成光刻膠圖案76。通過(guò)使用光刻膠圖案76進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)非晶硅層13和n+非晶硅層15進(jìn)行構(gòu)圖，由此在下基板1上提供包括有源層14和歐姆接觸層16的半導(dǎo)體圖案，如圖3D所示。
如圖3E所示，通過(guò)諸如濺射等的淀積技術(shù)在具有該半導(dǎo)體圖案的柵極絕緣膜12上形成數(shù)據(jù)金屬層9。然后，通過(guò)使用限定屏蔽區(qū)域S2和曝光區(qū)域S1的第三掩模78進(jìn)行光刻(包括曝光和顯影工藝)，來(lái)形成光刻膠圖案90。通過(guò)使用光刻膠圖案90進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)數(shù)據(jù)金屬層9進(jìn)行構(gòu)圖，由此在下基板1上提供包括數(shù)據(jù)線4、源極8、漏極10、存儲(chǔ)電極28和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極62的第二導(dǎo)電圖案組，如圖3F所示。接下來(lái)，通過(guò)利用源極8和漏極10作為掩模，對(duì)源極8和漏極10之間的暴露的歐姆接觸層16進(jìn)行蝕刻。由此，暴露薄膜晶體管30的溝道部分處的有源層14。
如圖3G所示，通過(guò)諸如PECVD等的淀積技術(shù)，在具有第二導(dǎo)電圖案的柵極絕緣膜12上完全形成保護(hù)膜18。然后，通過(guò)使用限定屏蔽區(qū)域S2和曝光區(qū)域S1的第四掩模2進(jìn)行光刻(包括曝光和顯影工藝)，來(lái)形成光刻膠圖案94。通過(guò)使用光刻膠圖案94進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)保護(hù)膜18進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供第一到第五接觸孔32、34、54、65和84，如圖3H所示。如圖3I所示，通過(guò)諸如濺射等的淀積技術(shù)，將透明導(dǎo)電膜21涂覆到具有第一到第五接觸孔32、34、54、64和84的保護(hù)膜18上。然后，通過(guò)使用限定屏蔽區(qū)域S2和曝光區(qū)域S1的第五掩模96進(jìn)行光刻(包括曝光和顯影工藝)，來(lái)形成光刻膠圖案98。通過(guò)使用光刻膠圖案98進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)透明導(dǎo)電膜21進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供包括像素電極22、上選通焊盤(pán)電極58、上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極68和上公共焊盤(pán)電極88的第三導(dǎo)電圖案組，如圖3J所示。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法中，光刻工藝是包括光刻膠涂覆、掩模對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影和剝離等的一系列工藝。這種光刻工藝存在的問(wèn)題是工藝所需時(shí)間長(zhǎng)、用于除去光刻膠和光刻膠圖案的剝離液體的浪費(fèi)大、以及諸如曝光裝置等的昂貴設(shè)備。具體地，隨著基板尺寸變大和圖案尺寸變小，曝光裝置的成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于一種薄膜晶體管陣列基板及其制造方法，其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺陷而造成的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管陣列基板及其制造方法，其能夠執(zhí)行構(gòu)圖工藝而不需要任何光刻工藝。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的說(shuō)明書(shū)中提出，部分通過(guò)說(shuō)明書(shū)而明了，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而體驗(yàn)到。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)所寫(xiě)說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求以及附圖所具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，正如具體實(shí)施和廣泛描述的，一種薄膜晶體管陣列基板，其包括第一導(dǎo)電圖案組，包括薄膜晶體管的柵極和與該柵極相連的選通線；限定該薄膜晶體管的溝道的半導(dǎo)體圖案；第二導(dǎo)電圖案組，包括薄膜晶體管的源極和漏極，以及與選通線交叉的數(shù)據(jù)線，通過(guò)數(shù)據(jù)線與選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域；第三導(dǎo)電圖案組，具有與薄膜晶體管相連的像素電極；以及設(shè)置在第一到第三導(dǎo)電圖案組中的至少一個(gè)與該多個(gè)半導(dǎo)體圖案中的相鄰的一個(gè)之間的至少一個(gè)啞圖案。
在另一方面，一種薄膜晶體管陣列基板，其包括用于每一個(gè)像素單元的彼此平行設(shè)置的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，其中像素電極和公共電極中的至少一種具有通過(guò)第一水平部分共同連接的上部和通過(guò)第二水平部分共同連接的下部。
在另一方面，一種制造薄膜晶體管陣列基板的方法，包括以下步驟形成第一導(dǎo)電圖案組，其包括薄膜晶體管的柵極和與柵極相連的選通線；形成限定薄膜晶體管的溝道的半導(dǎo)體圖案以及位于相鄰半導(dǎo)體圖案之間的至少一個(gè)啞圖案；以及形成第二導(dǎo)電圖案組，其包括薄膜晶體管的源極和漏極、與選通線交叉的數(shù)據(jù)線以及與漏極相連的像素電極，通過(guò)數(shù)據(jù)線與選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域，其中第一導(dǎo)電圖案組、半導(dǎo)體圖案、啞圖案、第二導(dǎo)電圖案組以及第三導(dǎo)電圖案組中的至少任何一個(gè)使用蝕刻抗蝕劑和軟模形成。
在另一方面，一種制造薄膜晶體管陣列基板的方法，包括以下步驟在基板表面上形成第一導(dǎo)電圖案組，其包括薄膜晶體管的柵極和與柵極相連的選通線；形成限定薄膜晶體管的溝道的半導(dǎo)體圖案以及位于相鄰半導(dǎo)體圖案之間的至少一個(gè)啞圖案；形成第二導(dǎo)電圖案組，其包括薄膜晶體管的源極和漏極、與選通線交叉的數(shù)據(jù)線以及位于相鄰數(shù)據(jù)線之間的至少一個(gè)第一像素電極，通過(guò)數(shù)據(jù)線與選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域；以及形成具有與漏極相連的第二像素電極的第三導(dǎo)電圖案組，其中第一導(dǎo)電圖案組、半導(dǎo)體圖案、啞圖案、第二導(dǎo)電圖案組以及第三導(dǎo)電圖案組中的至少一個(gè)使用蝕刻抗蝕劑和軟模形成。
在另一方面，一種制造薄膜晶體管陣列基板的方法，包括在每一個(gè)像素單元中形成彼此平行的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極的步驟，其中像素電極和公共電極的至少一種具有通過(guò)第一水平部分共同連接的上部和通過(guò)第二水平部分共同連接的下部。
應(yīng)該理解，前面一般性的說(shuō)明和下面的詳細(xì)說(shuō)明都是示例性和解釋性的，旨在提供所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。


了本發(fā)明的實(shí)施例并與說(shuō)明書(shū)一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理，包含附圖以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且將其并入并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分。在附圖中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的水平電場(chǎng)型液晶顯示器中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖2是表示沿圖1的線I-I’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖，圖3A-3J是表示制造圖2中所示的薄膜晶體管陣列基板的方法的剖面圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖5是表示沿圖4的線II1-II1’、II2-II2’和II3-II3’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖，圖6A-6E是用于解釋制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法的平面圖；圖7A-7C是用于具體地說(shuō)明圖6A-6D所示的各個(gè)軟模工藝的剖面圖，圖8A-8C表示在圖7的工藝過(guò)程中，當(dāng)軟模與基板接觸時(shí)蝕刻抗蝕劑液的運(yùn)動(dòng)；圖9是表示在圖7的工藝過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡和由氣泡導(dǎo)致的蝕刻抗蝕劑的圖案缺陷的剖面圖；圖10是表示根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖11是沿圖10的線III1-III1’、III2-III2’和III3-III3’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖，圖12A和12B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第一軟模工藝形成的半導(dǎo)體圖案的平面圖和剖面圖，圖13A-13C是用于具體地說(shuō)明在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第一軟模工藝的剖面圖，圖14A和14B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第二軟模工藝形成的半導(dǎo)體圖案的平面圖和剖面圖，圖15A-15C是用于具體地說(shuō)明在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第二軟模工藝的剖面圖，圖16A和16B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第三軟模工藝形成的第二導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖，圖17A-17C是用于具體地說(shuō)明在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第三軟模工藝的剖面圖，圖18A和18B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第四軟模工藝形成的具有接觸孔的保護(hù)膜的平面圖和剖面圖，以及圖19A-19C是用于具體地說(shuō)明在制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第四軟模工藝的剖面圖；圖20是表示根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖21是沿圖20的線IV1-IV1’、IV2-IV2’和IV3-IV3’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖，圖22是沿圖20的線IV4-IV4’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖，圖23A和23B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第一軟模工藝形成的第一導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖，圖24A和24B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第二軟模工藝形成的半導(dǎo)體圖案的平面圖和剖面圖，圖25A和25B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第三軟模工藝形成的第二導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖，圖26A和26B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第四軟模工藝形成的具有接觸孔的保護(hù)膜的平面圖和剖面圖，圖27A和27B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第五軟模工藝形成的第三導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖；以及圖28是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖29是沿圖28的線V1-V1’、V2-V2’、V3-V3’和V4-V4’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖，圖30A和30B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第一軟模工藝形成的第一導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖，圖31A和31B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第二軟模工藝形成的半導(dǎo)體圖案的平面圖和剖面圖，圖32A和32B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第三軟模工藝形成的第二導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖，圖33A和33B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第四軟模工藝形成的具有接觸孔的保護(hù)膜的平面圖和剖面圖，圖34A和34B是分別表示在制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中，通過(guò)第五軟模工藝形成的第三導(dǎo)電圖案組的平面圖和剖面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中示出了其示例。下面將參照?qǐng)D4-34B詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖5是表示沿圖4的線II1-II1’、II2-II2’和II3-II3’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖。
參照?qǐng)D4和5，該液晶顯示板的薄膜晶體管陣列基板包括在下基板101上彼此交叉設(shè)置并且其間具有柵極絕緣圖案112的選通線102和數(shù)據(jù)線104；設(shè)置在各個(gè)交叉點(diǎn)處的薄膜晶體管130；設(shè)置在由選通線和數(shù)據(jù)線限定的像素區(qū)域中的像素電極122和公共電極124；以及用于向公共電極124提供基準(zhǔn)電壓的公共線126。此外，該薄膜晶體管陣列基板包括設(shè)置在像素電極122和公共線126之間的交疊部分處的存儲(chǔ)電容器140；從選通線102延伸的選通焊盤(pán)150以及從數(shù)據(jù)線104延伸的數(shù)據(jù)焊盤(pán)160和從公共線126 伸的公共焊盤(pán)180。選通線102用于提供選通信號(hào)，數(shù)據(jù)線104用于提供數(shù)據(jù)信號(hào)。將提供用于驅(qū)動(dòng)液晶的基準(zhǔn)電壓的公共線126設(shè)置為沿平行于選通線102的方向穿過(guò)像素區(qū)域。
薄膜晶體管130響應(yīng)選通線102的選通信號(hào)而使得數(shù)據(jù)線104的像素信號(hào)能夠充入并保持在像素電極122上。為此，薄膜晶體管130包括包含在選通線102中的柵極106；與數(shù)據(jù)線104相連并具有至少兩個(gè)突起的源極108；以及與像素電極122相連的漏極110。此外，薄膜晶體管130包括與柵極106交疊的有源層114，并且在柵極106和有源層114之間具有柵極絕緣圖案112。在源極108和漏極110之間的有源層114中限定溝道。有源層114還與數(shù)據(jù)線104交疊。在有源層114上，進(jìn)一步設(shè)置用于與漏極110和數(shù)據(jù)線104進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層116。
像素電極122通過(guò)第一接觸孔132與薄膜晶體管130的漏極110相連，并設(shè)置在像素區(qū)域中。像素電極122包括與數(shù)據(jù)線104平行設(shè)置的垂直部分122a和與垂直部分122a相連并與選通線102平行設(shè)置的水平部分122b。公共電極124與公共線126相連并設(shè)置在像素區(qū)域中。具體地，公共電極124包括與它們之間的像素電極122的垂直部分122a平行設(shè)置的垂直部分124a。因此，在通過(guò)薄膜晶體管130向其提供像素信號(hào)的像素電極122和通過(guò)公共線126向其提供基準(zhǔn)電壓的公共電極124之間形成水平電場(chǎng)。由于介電各向異性而使得通過(guò)水平電場(chǎng)沿水平方向設(shè)置在薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板之間的液晶分子旋轉(zhuǎn)。透過(guò)像素區(qū)域5的光的透射率根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而不同，由此實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。
存儲(chǔ)電容器140由公共線126、與公共線126交疊并且其間具有柵極絕緣膜的漏極110、以及通過(guò)在保護(hù)膜118中限定的第一接觸孔132連接到漏極110的像素電極122來(lái)限定。存儲(chǔ)電容器140使得能夠穩(wěn)定地保持充入在像素電極122上的像素信號(hào)，直到充入下一像素信號(hào)為止。選通焊盤(pán)150與選通驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連，以將來(lái)自選通驅(qū)動(dòng)器的選通信號(hào)施加給選通線102。選通焊盤(pán)150包括從選通線102延伸的下選通焊盤(pán)電極152以及通過(guò)貫穿柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第二接觸孔154連接到下選通焊盤(pán)電極152的上選通焊盤(pán)電極158。數(shù)據(jù)焊盤(pán)160與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連，以將來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)信號(hào)施加給數(shù)據(jù)線104。數(shù)據(jù)焊盤(pán)160包括從數(shù)據(jù)線104延伸的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極162以及通過(guò)貫穿保護(hù)膜118的第三接觸孔164連接到下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極162的上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極168。公共焊盤(pán)180從外部基準(zhǔn)電壓源(未示出)接收基準(zhǔn)電壓，以將其施加給公共線126。公共焊盤(pán)180包括從公共線126延伸的下公共焊盤(pán)電極182以及通過(guò)貫穿柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第四接觸孔184連接到下公共焊盤(pán)電極182的上公共焊盤(pán)電極188。
圖6A到圖6E是用于說(shuō)明制造圖4和5中所示的薄膜晶體管陣列基板的方法的平面圖。
首先，將柵金屬層淀積在基板上，然后通過(guò)使用第一軟模進(jìn)行壓制工藝和蝕刻工藝對(duì)柵金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，由此在基板上設(shè)置包括柵極106、選通線102、下選通焊盤(pán)電極152、公共電極124、公共線126和下公共焊盤(pán)電極182的第一導(dǎo)電圖案組，如圖6A所示。
通過(guò)諸如PECVD的淀積技術(shù)，在設(shè)置有第一導(dǎo)電圖案組的下基板101上依次形成柵極絕緣膜、非晶硅層和n+非晶硅層。然后，通過(guò)使用第二軟模進(jìn)行壓制工藝和蝕刻工藝對(duì)非晶硅層和n+非晶硅層進(jìn)行構(gòu)圖，由此在柵極絕緣膜上設(shè)置包括有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案，如圖6B所示。
通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，在設(shè)置有半導(dǎo)體圖案的柵極絕緣膜上形成數(shù)據(jù)金屬層。然后，通過(guò)使用第三軟模進(jìn)行壓制工藝和蝕刻工藝對(duì)數(shù)據(jù)金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，由此設(shè)置包括數(shù)據(jù)線104、源極108、漏極110和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極162的第二導(dǎo)電圖案組，如圖6C所示。接下來(lái)，使用源極108和漏極110作為掩模，對(duì)源極108和漏極110之間的暴露的歐姆接觸層116進(jìn)行蝕刻。由此，暴露薄膜晶體管的溝道部分處的有源層114。
通過(guò)諸如PECVD的淀積技術(shù)，在設(shè)置有第二導(dǎo)電圖案組的柵極絕緣膜上完全形成保護(hù)膜。然后，通過(guò)使用第四軟模進(jìn)行壓制工藝和蝕刻工藝對(duì)保護(hù)膜進(jìn)行構(gòu)圖，由此設(shè)置第一到第四接觸孔132、154、164和184，如圖6D所示。
通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，將透明導(dǎo)電膜涂覆到具有第一到第四接觸孔132、154、164和184的保護(hù)膜上。然后，通過(guò)使用第五軟模進(jìn)行壓制工藝和蝕刻工藝對(duì)透明導(dǎo)電膜進(jìn)行構(gòu)圖，由此設(shè)置包括像素電極122、上選通焊盤(pán)電極158、上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極168以及上公共焊盤(pán)電極188的第三導(dǎo)電圖案組，如圖6E所示。
下面將結(jié)合圖7A到圖7C詳細(xì)描述圖6A到圖6E所示的各個(gè)軟模工藝。
首先，如圖7A所示，在基板101上設(shè)置至少一個(gè)薄膜202(例如，導(dǎo)電層、半導(dǎo)體層和/或絕緣層)。這里，導(dǎo)電層可以是用于形成第一到第三導(dǎo)電圖案組中的至少任何一個(gè)的柵金屬層、數(shù)據(jù)金屬層和透明導(dǎo)電膜中的至少一個(gè)；半導(dǎo)體層可以是用于形成有源層和歐姆接觸層中的至少一個(gè)的非晶硅層和n+非晶硅層中的至少一個(gè)；絕緣層可以是用于形成保護(hù)膜和柵極絕緣膜中的至少任何一個(gè)的無(wú)機(jī)絕緣材料和有機(jī)絕緣材料中的至少一種。
將蝕刻抗蝕劑204涂覆到薄膜202上，然后，將軟模200壓在蝕刻抗蝕劑204上，以使軟模200的突起200b的表面與薄膜202接觸，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案206，如圖7B所示。將蝕刻抗蝕劑圖案206形成為相對(duì)于軟模200的孔200a倒置轉(zhuǎn)錄的圖案形狀。通過(guò)利用蝕刻抗蝕劑圖案206作為掩模，對(duì)薄膜202進(jìn)行蝕刻，由此提供導(dǎo)電圖案、半導(dǎo)體圖案和絕緣圖案中的任何至少一個(gè)薄膜圖案208，如圖7C所示。
同時(shí)，如果將軟模200壓在蝕刻抗蝕劑204上，則蝕刻抗蝕劑204由于軟模200和蝕刻抗蝕劑204之間的毛細(xì)作用力和排斥力的作用而移動(dòng)到軟模200的孔200a中。然而，當(dāng)要形成在基板101上的薄膜圖案之間的距離相對(duì)超過(guò)蝕刻抗蝕劑204的移動(dòng)能力的極限時(shí)，即當(dāng)軟模200的孔200a之間的距離d很遠(yuǎn)時(shí)，蝕刻抗蝕劑204不能移動(dòng)到軟模200的孔200a中，從而該蝕刻抗蝕劑剩余為蝕刻抗蝕劑圖案206之間的壞蝕刻抗蝕劑圖案211，如圖8A和8B所示。用蝕刻抗蝕劑圖案206作為掩模對(duì)薄膜進(jìn)行蝕刻，由此提供薄膜圖案208，如圖8C所示，同時(shí)，由壞蝕刻抗蝕劑圖案211在薄膜圖案208之間提供殘余膜213，由此產(chǎn)生圖案缺陷。具體地，這種殘余膜213清楚地出現(xiàn)在半導(dǎo)體圖案和第二導(dǎo)電圖案組之間，其中這兩個(gè)圖案之間的距離(d)相對(duì)較遠(yuǎn)，如圖6B和6C所示。而且，由于隨著面板尺寸增大而增大的每個(gè)像素的間距而使得容易產(chǎn)生殘余膜213。
此外，由于由蝕刻抗蝕劑液204內(nèi)的揮發(fā)性溶劑以及流入蝕刻抗蝕劑液204中的外部空氣而導(dǎo)致的滲氣使得在涂覆到薄膜202上的蝕刻抗蝕液204內(nèi)可能產(chǎn)生氣泡。換言之，如圖9所示，在蝕刻抗蝕劑液204內(nèi)存在微氣泡201，并且當(dāng)軟模200與蝕刻抗蝕劑液204接觸時(shí)，環(huán)境中的空氣流入并混合到蝕刻抗蝕劑液204中。通過(guò)軟模200的加壓工藝和焙燒工藝使蝕刻抗蝕劑液204中的氣泡增加，并作為導(dǎo)致蝕刻抗蝕劑圖案206的凹陷或缺損的起因。因?yàn)槲g刻抗蝕劑液204內(nèi)的溶劑的汽化速度比固化軟模200同時(shí)吸收溶劑的能力快，所以在蝕刻抗蝕劑圖案工藝過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡留在蝕刻抗蝕劑液204內(nèi)，由此導(dǎo)致蝕刻抗蝕劑圖案206中的圖案缺陷，例如斷裂缺陷。特別地，如果薄膜圖案是具有窄寬度的像素電極和公共電極，則由于蝕刻抗蝕劑圖案206的圖案缺陷而產(chǎn)生不希望的開(kāi)口。
圖10是表示根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖11是沿圖10的線III1-III1’、III2-III2’和III3-III3’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖。參照?qǐng)D9和10，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板包括彼此交叉地設(shè)置在下基板101上并且其間具有柵極絕緣圖案112的選通線102和數(shù)據(jù)線104；設(shè)置在各個(gè)交叉點(diǎn)處的薄膜晶體管130；設(shè)置在由交叉結(jié)構(gòu)限定的像素區(qū)域中以形成水平電場(chǎng)的像素電極122和公共電極124；以及用于向公共電極124提供基準(zhǔn)電壓的公共線126。此外，該薄膜晶體管陣列基板包括設(shè)置在像素電極122和公共線126之間的交疊部分處的存儲(chǔ)電容器140；從選通線102延伸的選通焊盤(pán)150；以及從數(shù)據(jù)線104延伸的數(shù)據(jù)焊盤(pán)160和從公共線126延伸的公共焊盤(pán)180。薄膜晶體管130響應(yīng)于選通線102的選通信號(hào)而使得數(shù)據(jù)線104的像素信號(hào)能夠充入并保持在像素電極122上。為此，薄膜晶體管130包括包含在選通線102中的柵極106；與數(shù)據(jù)線104相連并具有至少兩個(gè)突起的源極108；以及與像素電極122相連的漏極110。此外，薄膜晶體管130包括與柵極106交疊的有源層114，在柵極106和有源層114之間具有柵極絕緣圖案112。有源層114包括在源極108和漏極110之間的溝道。有源層114還與數(shù)據(jù)線104和數(shù)據(jù)焊盤(pán)160交疊。在有源層114上，進(jìn)一步設(shè)置用于與數(shù)據(jù)線104、漏極110、存儲(chǔ)電極128以及數(shù)據(jù)焊盤(pán)160進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層116。
啞半導(dǎo)體圖案134包括使用分別與有源層114和歐姆接觸層116相同的材料依次形成的第一和第二半導(dǎo)體層134a和134b。啞半導(dǎo)體圖案134與像素區(qū)域內(nèi)的多個(gè)像素電極122中的至少一個(gè)交疊，并具有比所交疊的像素電極122窄或與其相等的寬度。由于啞半導(dǎo)體圖案134，使得半導(dǎo)體圖案之間的距離比包括有源層和歐姆接觸層的現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體圖案之間的距離窄，從而可以防止由于現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體圖案之間的遠(yuǎn)間隔距離而導(dǎo)致的殘余膜現(xiàn)象。
像素電極122與薄膜晶體管130的漏極集成為一體并由與像素區(qū)域內(nèi)的漏極110相同的金屬形成。像素電極122包括平行于數(shù)據(jù)線104設(shè)置的垂直部分122a和與垂直部分122a相連并平行于選通線102設(shè)置的水平部分122b。像素電極122由與數(shù)據(jù)線104相同的金屬與數(shù)據(jù)線104同時(shí)形成，以使多個(gè)第二導(dǎo)電圖案組(每一個(gè)第二導(dǎo)電圖案組都包括像素電極122和數(shù)據(jù)線104等)之間的距離能夠變窄，由此防止由于現(xiàn)有技術(shù)中的第二導(dǎo)電圖案組之間的較遠(yuǎn)距離而導(dǎo)致的殘余膜現(xiàn)象。公共電極124與公共線126相連并設(shè)置在像素區(qū)域中。具體地，公共電極124與它們之間的像素電極122的垂直部分122a平行設(shè)置。因此，在通過(guò)薄膜晶體管130向其提供像素信號(hào)的像素電極122和通過(guò)公共線126向其提供基準(zhǔn)電壓的公共電極124之間形成水平電場(chǎng)。由于介電各向異性而使通過(guò)該水平電場(chǎng)沿水平方向設(shè)置在薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板之間的液晶分子旋轉(zhuǎn)。透過(guò)像素區(qū)域的光的透射率根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而不同，由此實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。
存儲(chǔ)電容器140由公共線126以及與公共線126交疊的像素電極122來(lái)限定，其中在像素電極122和公共線126之間具有柵極絕緣膜。存儲(chǔ)電容器140使得能夠穩(wěn)定地保持充入在像素電極122上的像素信號(hào)，直到充入下一像素信號(hào)為止。選通焊盤(pán)150與選通驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連，以將來(lái)自選通驅(qū)動(dòng)器的選通信號(hào)施加給選通線102。選通焊盤(pán)150從選通線102沿伸，并通過(guò)貫穿柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第二接觸孔154而暴露。數(shù)據(jù)焊盤(pán)160與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連，以將來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)信號(hào)施加給數(shù)據(jù)線104。數(shù)據(jù)焊盤(pán)160從數(shù)據(jù)線104沿伸，并通過(guò)貫穿保護(hù)膜118的第三接觸孔164而暴露。公共焊盤(pán)180從外部基準(zhǔn)電壓源(未示出)接收基準(zhǔn)電壓，以將其施加給公共線126。公共焊盤(pán)180從公共線126沿伸，并通過(guò)貫穿柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第四接觸孔184而暴露。
圖12A和12B是分別用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第一軟模工藝的平面圖和剖面圖。如圖12A和12B所示，在基板101上設(shè)置包括柵極106、選通線102、選通焊盤(pán)150、公共電極124、公共線126以及公共焊盤(pán)180的第一導(dǎo)電圖案組。
為此，如圖13A所示，通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，在下基板101上形成柵金屬膜203，并且通過(guò)諸如噴嘴噴注(nozzle injection)或旋涂的涂覆工藝在柵金屬膜203上形成蝕刻抗蝕劑圖案222。這里，柵金屬膜203由金屬制成，例如鋁族金屬，包括AlNd、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鉭(Ta)、和鈦(Ti)。蝕刻抗蝕劑液222由具有耐熱性的耐藥性(medicineresistance)的材料形成，例如，在乙醇溶劑中添加了大約5到30wt％的酚醛清漆樹(shù)脂(Novolac resin)的溶液。隨后，在蝕刻抗蝕劑液222的上部對(duì)準(zhǔn)具有孔220a和突起220b的第一軟模220。第一軟模的孔220a與要設(shè)置第一導(dǎo)電圖案組的區(qū)域相對(duì)應(yīng)。第一軟模220由高彈性(largeelastic)的橡膠材料形成，例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯(polyurethane)或交聯(lián)酚醛清漆樹(shù)脂等。
在期望的時(shí)間(例如大約十分鐘到兩個(gè)小時(shí))內(nèi)，將第一軟模220壓在蝕刻抗蝕劑液222上，以使第一軟模220的突起220b的表面通過(guò)其本身的重量而與柵金屬膜203接觸。此時(shí)，在小于大約130℃的溫度下焙燒基板101。然后，通過(guò)由第一軟模220和基板101之間的壓力產(chǎn)生的毛細(xì)作用力以及第一軟模220和蝕刻抗蝕劑液222之間的排斥力，使蝕刻抗蝕劑液222移動(dòng)到第一軟模220的孔220a中。結(jié)果，提供具有相對(duì)于第一軟模220的孔220a倒置轉(zhuǎn)錄的圖案形狀的蝕刻抗蝕劑圖案224，如圖13B所示。
接下來(lái)，將第一軟模220與基板101分離，然后通過(guò)使用蝕刻抗蝕劑圖案224作為掩模進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)柵金屬層203進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供包括選通線102、柵極106、選通焊盤(pán)150、公共線126、公共電極124和公共焊盤(pán)180的第一導(dǎo)電圖案組，如圖13C所示。最后，通過(guò)使用前環(huán)境乙醇族(pro-environmental)剝離液進(jìn)行剝離工藝來(lái)去除留在第一導(dǎo)電圖案組上的蝕刻抗蝕劑圖案224。
圖14A和14B是分別用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第二軟模工藝的平面圖和剖面圖。如圖14A和14B所示，提供包括設(shè)置在柵極絕緣膜112上的有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案，以及設(shè)置在像素區(qū)域中的公共電極124之間的啞半導(dǎo)體圖案134。
更具體地，通過(guò)諸如PECVD或?yàn)R射的淀積技術(shù)，在設(shè)置有第一導(dǎo)電圖案組的下基板101上依次形成柵極絕緣膜112以及第一和第二半導(dǎo)體層215和217，如圖15A所示。這里，柵極絕緣膜112由諸如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)的無(wú)機(jī)絕緣材料形成；第一半導(dǎo)體層215由未摻雜的非晶硅形成；第二半導(dǎo)體層217由用N型或P型摻雜的非晶硅形成。然后，將含有具有耐熱性和耐藥性的材料的蝕刻抗蝕劑液232涂覆到第二半導(dǎo)體層217上，其中蝕刻抗蝕劑液232例如為將大約5到30wt％的酚醛清漆樹(shù)脂添加到乙醇溶劑中所獲得的溶液。將具有孔230a和突起230b的第二軟模230在蝕刻抗蝕劑液232的上部對(duì)準(zhǔn)。在所期望的時(shí)間內(nèi)和所期望的溫度下將第二軟模230壓在蝕刻抗蝕劑液232上，以使第二軟模230的突起230b通過(guò)其自身的重量與第二半導(dǎo)體層217接觸。然后，蝕刻抗蝕劑液232移動(dòng)到第二軟模230的孔230a中，由此提供具有相對(duì)于第二軟模230的孔230a倒置轉(zhuǎn)錄的圖案形狀的蝕刻抗蝕劑圖案234，如圖15B所示。
接下來(lái)，使第二軟模230與基板101分離，然后通過(guò)使用蝕刻抗蝕劑圖案234作為掩模進(jìn)行蝕刻工藝，對(duì)第一和第二半導(dǎo)體層215和217進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供包括有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案，以及包括啞有源層134a和啞歐姆接觸層134b的啞半導(dǎo)體圖案134，如圖15C所示。最后，通過(guò)使用前環(huán)境乙醇族的剝離液進(jìn)行剝離工藝，來(lái)去除留在半導(dǎo)體圖案114和116以及啞半導(dǎo)體圖案134上的蝕刻抗蝕劑圖案234。
如上所述，將啞半導(dǎo)體圖案134設(shè)置在像素區(qū)域內(nèi)的公共電極124之間，以使用于形成半導(dǎo)體圖案114和116以及啞半導(dǎo)體圖案134的第二軟模230的孔230a之間的距離變窄，由此縮短蝕刻抗蝕劑液232的移動(dòng)距離。這樣，可以使蝕刻抗蝕劑液232的移動(dòng)平滑，以防止在半導(dǎo)體圖案之間產(chǎn)生殘余膜現(xiàn)象。
圖16A和16B是分別用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第三軟模工藝的平面圖和剖面圖。如圖16A和16B所示，在設(shè)置有半導(dǎo)體圖案114和116以及啞半導(dǎo)體圖案134的柵極絕緣膜112上形成包括數(shù)據(jù)線104、源極108、漏極110、數(shù)據(jù)焊盤(pán)180、和像素電極122的第二半導(dǎo)體圖案組。
更具體地，通過(guò)諸如PECVD或?yàn)R射的淀積技術(shù)，在設(shè)置有半導(dǎo)體圖案114和116以及啞半導(dǎo)體圖案134的柵極絕緣膜112上形成由金屬(例如，鋁族金屬，鉬(Mo)或銅(Cu))制成的數(shù)據(jù)金屬層209，如圖17A所示。然后，通過(guò)諸如噴嘴噴注或旋涂的涂覆工藝，將蝕刻抗蝕劑液242涂覆到數(shù)據(jù)金屬層209上。將由與第一軟模220相同的材料制成的第三軟模240在蝕刻抗蝕劑液242上對(duì)準(zhǔn)。在所期望的時(shí)間內(nèi)和所期望的溫度下將第三軟模240壓在蝕刻抗蝕劑液242上，以使第三軟模240的突起240b的表面通過(guò)其自身重量與數(shù)據(jù)金屬層209接觸。然后，蝕刻抗蝕劑液242移動(dòng)到第三軟模240的孔240a中，由此提供具有相對(duì)于第三軟模240的孔240a倒置轉(zhuǎn)錄的圖案形狀的蝕刻抗蝕劑圖案244，如圖17B所示。
接下來(lái)，使第三軟模240與基板101分離，然后通過(guò)使用蝕刻抗蝕劑圖案244作為掩模進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)數(shù)據(jù)金屬層209進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供包括數(shù)據(jù)線104、源極108、漏極110和數(shù)據(jù)焊盤(pán)160的第二導(dǎo)電圖案組以及像素電極122，如圖17C所示。最后，通過(guò)使用前環(huán)境乙醇族剝離液進(jìn)行剝離工藝來(lái)去除留在第二導(dǎo)電圖案組和像素電極122上的蝕刻抗蝕劑圖案244。如上所述，像素電極122由與第二導(dǎo)電圖案組相同的數(shù)據(jù)金屬層與第二導(dǎo)電圖案組同時(shí)形成，以使用于形成像素電極122和第二導(dǎo)電圖案組的第三軟模240的孔240a之間的距離變窄，由此縮短了蝕刻抗蝕劑液242的移動(dòng)距離。這樣，可以使蝕刻抗蝕劑液242的移動(dòng)平滑，以防止在第二導(dǎo)電圖案組之間產(chǎn)生殘余膜現(xiàn)象。
圖18A和18B是分別用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的方法中的第四軟模工藝的平面圖和剖面圖。如圖18A和18B所示，在設(shè)置有第二導(dǎo)電圖案組和像素電極122的柵極絕緣膜112上形成具有第一到第三接觸孔154、164和184的保護(hù)膜118。
為此，如圖19A所示，通過(guò)諸如PECVD或?yàn)R射的淀積技術(shù)，在柵極絕緣膜112上形成保護(hù)膜118，并通過(guò)諸如噴嘴噴注或旋涂的涂覆工藝，在保護(hù)膜118上形成蝕刻抗蝕劑液252。這里，保護(hù)膜118由與柵極絕緣膜112相同的無(wú)機(jī)絕緣材料，或者諸如具有小介電常數(shù)的丙烯酸有機(jī)化合物、BCB或PFCB的有機(jī)絕緣材料制成。然后，將由與第一軟模220相同的材料制成的第四軟模250在蝕刻抗蝕劑液252上對(duì)準(zhǔn)。在所期望的時(shí)間內(nèi)和所期望的溫度下將第四軟模250壓在蝕刻抗蝕劑液252上，以使第四軟模250的突起250b的表面通過(guò)其自身的重量與保護(hù)膜118接觸。然后，使蝕刻抗蝕劑液252移動(dòng)到第三軟模250的孔250a中，由此提供具有相對(duì)于第四軟模250的孔250a倒置轉(zhuǎn)錄的圖案形狀的蝕刻抗蝕劑圖案254，如圖19B所示。
接下來(lái)，使第四軟模250與基板101分離，然后通過(guò)使用蝕刻抗蝕劑圖案254作為掩模進(jìn)行蝕刻工藝對(duì)保護(hù)膜118進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供第一到第三接觸孔154、164和184，如圖19C所示。最后，通過(guò)使用前環(huán)境乙醇族剝離液進(jìn)行剝離工藝來(lái)去除留在保護(hù)膜118上的蝕刻抗蝕劑圖案254。另選地，在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板中，可以通過(guò)焊盤(pán)開(kāi)口(opening)工藝替代第四軟模工藝來(lái)提供第一到第三接觸孔154、164和184。換言之，將全部設(shè)置有保護(hù)膜118的薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板彼此接合。將通過(guò)利用濾色器陣列基板作為掩模而曝光的焊盤(pán)區(qū)處的保護(hù)膜118和柵極絕緣膜112去除，以暴露選通焊盤(pán)150、數(shù)據(jù)焊盤(pán)160和公共焊盤(pán)180。因此，可以減少軟模工藝的總數(shù)。
同時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板中，位于與數(shù)據(jù)線104相鄰的公共電極124和像素電極122之間的區(qū)域中的液晶的配向受到數(shù)據(jù)信號(hào)的影響，從而改變?cè)搮^(qū)域的透射率，由此產(chǎn)生垂直串?dāng)_。為了防止這種串?dāng)_，較寬地設(shè)置與數(shù)據(jù)線104相鄰的公共電極124的寬度，以屏蔽對(duì)像素電極122和公共電極124之間的電場(chǎng)產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)信號(hào)。在這種情況下，通過(guò)增大公共電極124的寬度而進(jìn)一步減小了孔徑比。
圖20是表示根據(jù)本發(fā)明第三示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖21是沿圖20的線IV1-IV1’、IV2-IV2’和IV3-IV3’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖。圖20和圖21所示的薄膜晶體管陣列基板具有與圖4和5所示的薄膜晶體管陣列基板相同的元件，除了它還包括設(shè)置在像素區(qū)域中的啞導(dǎo)體圖案134以及像素電極122和公共電極124中的每一個(gè)由不同的金屬在不同的平面上形成之外。因此，將省略關(guān)于相同元件的詳細(xì)說(shuō)明。
薄膜晶體管130響應(yīng)于選通線102的選通信號(hào)而使得數(shù)據(jù)線104的像素信號(hào)能夠充入并保持在像素電極122上。為此，薄膜晶體管130包括包含在選通線102中的柵極106、與數(shù)據(jù)線104相連并具有至少兩個(gè)突起的源極108、以及與像素電極122相連的漏極110。此外，薄膜晶體管130包括與柵極106交疊的有源層114，在柵極106和有源層114之間具有柵極絕緣圖案112。有源層114包括源極108和漏極110之間的溝道。有源層114還與數(shù)據(jù)線104交疊。在有源層114上，還設(shè)置有用于與數(shù)據(jù)線104、源極108和漏極110進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層116。
與位于像素區(qū)域中的啞半導(dǎo)體圖案134相鄰地設(shè)置包括有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案。該啞圖案134包括由與有源層114和歐姆接觸層116中的每一個(gè)相同的材料依次形成的第一和第二半導(dǎo)體層134a和134b。啞半導(dǎo)體圖案134在像素區(qū)域中與像素電極122和透明電極圖案192中的至少一個(gè)交疊，并且具有比交疊的像素電極122和透明電極圖案192窄或與其相等的寬度。由于啞半導(dǎo)體圖案134而使半導(dǎo)體圖案之間的距離比包括有源層和歐姆接觸層的現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體圖案之間的距離更窄，從而防止由現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體圖案之間的遠(yuǎn)間隔距離而導(dǎo)致的殘余膜現(xiàn)象。
在下基板101上設(shè)置由具有低介電常數(shù)的有機(jī)絕緣材料制成的保護(hù)膜118，以保護(hù)薄膜晶體管130。在這種情況下，如圖22所示，數(shù)據(jù)線104與第一公共電極124交疊，并且在數(shù)據(jù)線104與第一公共電極124之間具有柵極絕緣膜112，同時(shí)數(shù)據(jù)線104還與第二公共電極194交疊，并且數(shù)據(jù)線104與第二公共電極194之間具有保護(hù)膜118。由于第一和第二公共電極124和194與數(shù)據(jù)線(或選通線)交疊并且其間具有柵極絕緣膜112或保護(hù)膜118，所以在選通信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的影響下，第一和第二公共線126和196在公共電極124和194與位于像素區(qū)域中的像素電極122和192之間產(chǎn)生電場(chǎng)。因此，將與數(shù)據(jù)線104相鄰的公共電極124設(shè)置為與數(shù)據(jù)線104交疊，由此在像素區(qū)域中通過(guò)由公共電極124占據(jù)的面積來(lái)提高孔徑比。而且，第二公共電極194和第二像素電極192由透明導(dǎo)電材料形成，由此提高孔徑比。
像素電極包括與薄膜晶體管130的漏極110集成為一體的第一像素電極122、以及與第一像素電極122相連的第二像素電極192。第一像素電極122由與薄膜晶體管130的漏極110相同的金屬形成在柵極絕緣膜112上。第一像素電極122包括與數(shù)據(jù)線104平行設(shè)置的第一垂直部分122a和與選通線102平行設(shè)置并與第一垂直部分122a相連的第一水平部分122b。第二像素電極192通過(guò)第一接觸孔132連接到第一像素電極122，并由透明導(dǎo)電材料形成在保護(hù)膜118上。第二像素電極192包括與數(shù)據(jù)線104平行設(shè)置的第二垂直部分192a和與選通線102平行設(shè)置的第二水平部分192b。將第二水平部分192b和第一水平部分122b設(shè)置為彼此交疊，而將第二垂直部分192a和第一垂直部分122a設(shè)置為不彼此交疊。
公共電極124包括與第一公共線126相連的第一公共電極124以及通過(guò)第五接觸孔174連接到與第一公共線126接觸的第二公共線196的第二公共電極194。第一公共電極124沿平行于數(shù)據(jù)線104的方向從被設(shè)置為沿平行于選通線102的方向與像素區(qū)域交叉的第一公共線126突出。第一公共電極124和第一公共線126由與選通線102相同的金屬形成在相同的平面上。第二公共電極194沿與數(shù)據(jù)線104平行的方向從與選通線102交疊的第二公共線196突出。第二公共電極194和第二公共線196由與第二像素電極192相同的金屬形成在同一平面上。第一和第二公共電極124和194與它們之間的第一和第二像素電極122和192的第一和第二垂直部分122a和192a平行設(shè)置。
因此，在通過(guò)薄膜晶體管130向其提供像素信號(hào)的第一和第二像素電極122a和192a以及通過(guò)第一和第二公共線126和196向其提供基準(zhǔn)電壓的第一和第二公共電極124和194之間形成水平電場(chǎng)。由于介電各向異性而使通過(guò)該水平電場(chǎng)沿水平方向設(shè)置在薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板之間的液晶分子旋轉(zhuǎn)。透過(guò)像素區(qū)域5的光的透射率根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而不同，由此實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。存儲(chǔ)電容器140由公共線126以及與公共線126交疊并且其間具有柵極絕緣膜的像素電極122來(lái)限定。存儲(chǔ)電容器140使得能夠穩(wěn)定地保持充入在像素電極上的像素信號(hào)，直到充入下一像素信號(hào)為止。
圖23A到圖27B是表示制造圖19和圖20中所示的薄膜晶體管陣列基板的方法的平面圖和剖面圖。
首先，通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)在下基板101上形成柵金屬膜。將蝕刻抗蝕劑涂覆在柵金屬膜上，并將第一軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)柵金屬膜進(jìn)行蝕刻，由此在基板上形成包括柵極106、選通線102、下選通焊盤(pán)電極152、第一公共電極124、第一公共線126和下公共焊盤(pán)電極182的第一導(dǎo)電圖案組，如圖23A和圖23B所示。
通過(guò)諸如PECVD的淀積技術(shù)，在設(shè)置有第一導(dǎo)電圖案組的下基板101上依次形成柵極絕緣膜112、非晶硅層和n+非晶硅層。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到n+非晶硅層上，并將第二軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。通過(guò)利用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)非晶硅層和n+非晶硅層進(jìn)行蝕刻，由此在柵極絕緣膜上提供包括有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案，以及位于柵極絕緣膜112上的像素區(qū)域內(nèi)的啞半導(dǎo)體圖案134，如圖24A和24B所示。如上所述，在像素區(qū)域內(nèi)的第一公共電極124之間設(shè)置啞半導(dǎo)體圖案134，以使用于形成半導(dǎo)體圖案114和116以及啞半導(dǎo)體圖案134的第二軟模的孔之間的距離變窄，由此縮短蝕刻抗蝕劑液的移動(dòng)距離。因此，可以使蝕刻抗蝕劑液的移動(dòng)平滑，以防止由半導(dǎo)體圖案導(dǎo)致的殘余膜現(xiàn)象。
利用諸如濺射的淀積技術(shù)，在設(shè)置有半導(dǎo)體圖案114和116以及啞半導(dǎo)體圖案134的柵極絕緣膜112上形成數(shù)據(jù)金屬層。然后將蝕刻抗蝕劑涂覆到數(shù)據(jù)金屬層上，并將第三軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)數(shù)據(jù)金屬層進(jìn)行蝕刻，由此形成包括數(shù)據(jù)線104、源極108、漏極110、下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極162和第一像素電極122的第二導(dǎo)電圖案組，如圖25A和25B所示。接下來(lái)，使用源極108和漏極110作為掩模，對(duì)源極108和漏極110之間的暴露的歐姆接觸層116進(jìn)行蝕刻。因此，暴露出在薄膜晶體管的溝道部分處的有源層114。如上所述，第一像素電極122由數(shù)據(jù)金屬層形成，以使用于形成包括第一像素電極122的第二導(dǎo)電圖案組的第三軟模的孔之間的距離變窄，由此縮短蝕刻抗蝕劑液的移動(dòng)距離。因此，可以使蝕刻抗蝕劑液的移動(dòng)平滑，以防止由第二導(dǎo)電圖案組導(dǎo)致的殘余膜現(xiàn)象。
在設(shè)置有第二導(dǎo)電圖案組的柵極絕緣膜112上完全形成由有機(jī)絕緣材料制成的保護(hù)膜118。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到保護(hù)膜118上，并將第四軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，由此提供第一到第五接觸孔132、154、164、184和174，如圖26A和26B所示。
通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，將透明導(dǎo)電膜涂覆到具有第一到第五接觸孔132、154、164、184和174的保護(hù)膜118上。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到透明導(dǎo)電膜上，并將第五軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)透明導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻，由此提供包括第二像素電極192、第二公共電極194、第二公共線196、上選通焊盤(pán)電極158、上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極168和上公共焊盤(pán)電極188的第三導(dǎo)電圖案組，如圖27A和27B所示。
圖28是表示根據(jù)本發(fā)明第四示例性實(shí)施例的水平電場(chǎng)型液晶顯示板中的薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖29是沿圖28的線V1-V1’、V2-V2’、V3-V3’和V4-V4’截取的薄膜晶體管陣列基板的剖面圖。
參照?qǐng)D28和29，根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板包括設(shè)置在下基板101上彼此交叉的選通線102和數(shù)據(jù)線104，該選通線102和數(shù)據(jù)線104之間具有柵極絕緣膜112；設(shè)置在各個(gè)交叉點(diǎn)處的薄膜晶體管130；設(shè)置在由交叉結(jié)構(gòu)限定的設(shè)置在像素區(qū)域中的像素電極122和公共電極184，用于形成水平電場(chǎng)；以及用于向公共電極184提供基準(zhǔn)電壓的公共線186。此外，薄膜晶體管陣列基板包括設(shè)置在像素電極122和公共線(或公共電極)之間的交疊部分處的存儲(chǔ)電容器140；從選通線102延伸的選通焊盤(pán)150；從數(shù)據(jù)線104延伸的數(shù)據(jù)焊盤(pán)160；以及從公共線126延伸的公共焊盤(pán)180。被提供選通信號(hào)的選通線102和被提供數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線104限定了像素區(qū)域。提供用于驅(qū)動(dòng)液晶的基準(zhǔn)電壓的公共線包括被設(shè)置為與當(dāng)前級(jí)選通線相鄰的第一公共線126和被設(shè)置為與前一級(jí)選通線相鄰的第二公共線196。
薄膜晶體管130響應(yīng)于選通線102的選通信號(hào)使得數(shù)據(jù)線104的像素信號(hào)能夠充入并保持在像素電極122中。為此，薄膜晶體管130包括包含在選通線102中的柵極106；與數(shù)據(jù)線104相連并具有至少兩個(gè)突起的源極108；以及通過(guò)第一接觸孔132連接到像素電極122的漏極110。此外，薄膜晶體管130包括與柵極106交疊的有源層114，該有源層114和柵極106之間具有柵極絕緣圖案112。有源層114包括源極108和漏極110之間的溝道。在有源層114上，還設(shè)置有用于與漏極110和存儲(chǔ)電極128進(jìn)行歐姆接觸的歐姆接觸層116。
像素電極122通過(guò)第一接觸孔132連接到薄膜晶體管130的漏極110，并以網(wǎng)狀形式設(shè)置在像素區(qū)域中。為此，像素電極122包括與第一公共線126交疊并與漏極110相連的第一水平部分122a；與第二公共線196交疊的第二水平部分122b；位于第一和第二水平部分122a和122b之間的第三水平部分122c；以及位于第一和第二水平部分122a和122b之間并與第三水平部分122c交叉的指形部分122d。公共電極124與第一和第二公共線126和196相連，并以網(wǎng)狀形式設(shè)置在像素區(qū)域中。為此，公共電極124包括在第一和第二公共線126和196之間與像素電極122的指形部分122d平行設(shè)置的垂直部分124a；以及與垂直部分124a相連并與像素電極122的第三水平部分122c交疊的水平部分124b。因此，在通過(guò)薄膜晶體管130向其提供像素信號(hào)的像素電極122和通過(guò)第一和第二公共線126和196向其提供基準(zhǔn)電壓的公共電極124之間形成水平電場(chǎng)。由于介電各項(xiàng)異性而使沿水平方向設(shè)置在薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板之間的液晶分子旋轉(zhuǎn)。透過(guò)像素區(qū)域的光的透射率根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度而不同，由此實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)。
存儲(chǔ)電容器使得能夠穩(wěn)定地保持充入在像素電極122上的像素信號(hào)，直到充入下一像素信號(hào)為止。為此，存儲(chǔ)電容器包括第一到第三存儲(chǔ)電容器140a、140b和140c。第一存儲(chǔ)電容器140a包括第一公共線126、與公共線126交疊并且其間具有柵極絕緣膜的漏極110以及通過(guò)貫穿保護(hù)膜118的第一接觸孔132連接到漏極110的像素電極122。第二存儲(chǔ)電容器140b包括第二公共線126b以及與第二公共線126b交疊并且其間具有柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第二水平部分122b。第三存儲(chǔ)電容器140c包括公共電極的水平部分124b以及與公共電極的水平部分124b交疊并且其間具有柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的像素電極的第三水平部分122c。
選通焊盤(pán)150與選通驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連，以將來(lái)自選通驅(qū)動(dòng)器的選通信號(hào)施加給選通線102。選通焊盤(pán)150包括從選通線102延伸的下選通焊盤(pán)電極152、以及通過(guò)貫穿柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第二接觸孔154連接到下選通焊盤(pán)電極152的上選通焊盤(pán)電極158。數(shù)據(jù)焊盤(pán)160與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連，以將來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)信號(hào)施加給數(shù)據(jù)線104。數(shù)據(jù)焊盤(pán)160包括從數(shù)據(jù)線104延伸的下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極612以及通過(guò)貫穿保護(hù)膜118的第三接觸孔164連接到下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極162的上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極168。公共焊盤(pán)180從外部基準(zhǔn)電壓源(未示出)接收要施加給公共線126的基準(zhǔn)電壓。公共焊盤(pán)180包括從第一和第二公共線126和196延伸的下公共焊盤(pán)電極182，以及通過(guò)貫穿柵極絕緣膜112和保護(hù)膜118的第四接觸孔184連接到下公共焊盤(pán)電極182上的上公共焊盤(pán)電極188。
第一和第二透明電極圖案170和172設(shè)置在數(shù)據(jù)線104的兩側(cè)，并通過(guò)第五和第六接觸孔176和178連接到公共電極124。通過(guò)公共電極124接收信號(hào)的第一和第二透明電極圖案170和172在位于像素區(qū)域內(nèi)的公共電極124和像素電極122之間提供水平電場(chǎng)。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板中，以網(wǎng)狀的形式形成寬度較窄的像素電極122和公共電極124中的至少一個(gè)。因此，即使由于在蝕刻抗蝕劑圖案工藝過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡而在像素電極122和公共電極124中的任何中局部地產(chǎn)生斷裂，也可以將像素電壓信號(hào)施加給像素電極，以及將公共電壓信號(hào)施加給公共電極。
圖30A和30B是分別表示制造圖28和29中所示的薄膜晶體管陣列基板的方法的平面圖和剖面圖。
首先，通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，在下基板101上形成柵金屬膜。將蝕刻抗蝕劑涂覆到柵金屬膜上，并將第一軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)柵金屬層進(jìn)行蝕刻，由此在基板上形成包括柵極106、數(shù)據(jù)線102、下選通焊盤(pán)電極152、第一和第二公共線126和196、公共電極124和下公共焊盤(pán)電極182的第一導(dǎo)電圖案組，如圖30A和30B所示。
通過(guò)諸如PECVD的淀積技術(shù)，在設(shè)置有第一導(dǎo)電圖案組的下基板101上依次形成柵極絕緣膜112、非晶硅層和n+非晶硅層。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到n+非晶硅層上，并將第二軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。通過(guò)使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)非晶硅層和n+非晶硅層進(jìn)行蝕刻，由此在柵極絕緣膜上提供包括有源層114和歐姆接觸層116的半導(dǎo)體圖案，如圖31A和31B所示。
通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，在設(shè)置有半導(dǎo)體圖案的柵極絕緣膜上形成數(shù)據(jù)金屬層。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到數(shù)據(jù)金屬膜上，并將第三軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)數(shù)據(jù)金屬層進(jìn)行蝕刻，由此形成包括選通線104、源極108、漏極110和下數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極162的第二導(dǎo)電圖案組，如圖32A和32B所示。接下來(lái)，使用源極108和漏極110作為掩模，對(duì)源極108和漏極110之間的暴露的歐姆接觸層116進(jìn)行蝕刻。因此，暴露出薄膜晶體管的溝道部分處的有源層114。
通過(guò)諸如PECVD的淀積技術(shù)，在設(shè)置有第二導(dǎo)電圖案組的柵極絕緣膜112上完全形成保護(hù)膜118。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到保護(hù)膜118上，并將第四軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)保護(hù)膜118進(jìn)行蝕刻，由此提供第一到第六接觸孔132、154、164、184、176和178，如圖33A和33B所示。
通過(guò)諸如濺射的淀積技術(shù)，將透明導(dǎo)電膜涂覆到具有第一到第六接觸孔132、154、164、184、176和178的保護(hù)膜118上。然后，將蝕刻抗蝕劑涂覆到透明導(dǎo)電膜上，并將第五軟模壓在蝕刻抗蝕劑上，由此提供蝕刻抗蝕劑圖案。使用蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模，對(duì)透明導(dǎo)電膜進(jìn)行蝕刻，由此提供包括像素電極122、上選通焊盤(pán)電極158、上數(shù)據(jù)焊盤(pán)電極168、上公共焊盤(pán)電極188以及第一和第二透明電極圖案170和172的第三導(dǎo)電圖案組，如圖34A和34B所示。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在軟模和蝕刻抗蝕劑的幫助下可以對(duì)薄膜晶體管陣列基板的薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，而不需要使用光刻工藝。因此，不需要昂貴的曝光設(shè)備，并使工藝簡(jiǎn)單同時(shí)保持高精度，由此減少了工藝時(shí)間并提高了生產(chǎn)合格率。此外，根據(jù)本發(fā)明，在圖案之間設(shè)置啞圖案，或者在相鄰圖案之間的距離較寬時(shí)設(shè)置其它圖案，由此防止殘余圖像的產(chǎn)生。此外，根據(jù)本發(fā)明，以網(wǎng)狀形式形成寬度較窄的圖案，以使得即使局部產(chǎn)生斷裂，也可以容易地將信號(hào)施加給窄寬度的圖案。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下對(duì)本發(fā)明的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法進(jìn)行各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)的本發(fā)明的這些修改和變化。
本申請(qǐng)要求2003年12月27日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.2003-98102的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用將其并入。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列基板，其包括第一導(dǎo)電圖案組，包括薄膜晶體管的柵極和與該柵極相連的選通線；半導(dǎo)體圖案，用于限定所述薄膜晶體管的溝道；第二導(dǎo)電圖案組，包括所述薄膜晶體管的源極和漏極，以及與所述選通線交叉的數(shù)據(jù)線，通過(guò)所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域；第三導(dǎo)電圖案組，具有與所述薄膜晶體管相連的像素電極；以及至少一個(gè)啞圖案，設(shè)置在所述第一到第三導(dǎo)電圖案組中的至少一個(gè)與多個(gè)所述半導(dǎo)體圖案中的相鄰的一個(gè)半導(dǎo)體圖案之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板，還包括多個(gè)公共電極；以及與所述公共電極相連的公共線，該公共線與所述選通線平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管陣列基板，其中在所述像素電極和所述公共電極之間施加水平電場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述啞圖案由與相鄰半導(dǎo)體之間的半導(dǎo)體圖案相同的材料形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述像素電極與所述漏極形成在同一層上，并由與所述薄膜晶體管的漏極相同的金屬材料形成，并且其中所述像素電極與所述漏極直接相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述啞圖案具有比所述像素電極小的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板，其中以與相鄰啞圖案相同的距離間隔開(kāi)多個(gè)啞圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述像素電極包括與所述漏極位于同一層上并由與所述薄膜晶體管的漏極相同的金屬形成的第一像素電極，并且其中該第一像素電極與所述漏極直接相連；以及通過(guò)接觸孔連接到所述第一像素電極并且與所述第一像素電極不交疊的第二像素電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述啞圖案是設(shè)置在多個(gè)所述第二導(dǎo)電圖案組之間的所述第一像素電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述啞圖案由與相鄰半導(dǎo)體之間的半導(dǎo)體圖案相同的材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述啞圖案以不同的間隔距離形成在多個(gè)所述半導(dǎo)體圖案之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板，還包括在所述第二導(dǎo)電圖案組和所述第三導(dǎo)電圖案組之間由有機(jī)絕緣材料形成的保護(hù)膜。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述公共線包括與所述薄膜晶體管的選通線平行設(shè)置并與所述選通線位于同一層上的第一公共線；以及設(shè)置在所述保護(hù)膜上并與所述選通線交疊的第二公共線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的薄膜晶體管陣列基板，其中所述公共電極包括與所述第一公共線相連并由與所述第一公共線相同的金屬材料形成的第一公共電極；以及設(shè)置在所述保護(hù)膜上并與所述數(shù)據(jù)線交疊的第二公共電極。
15.一種薄膜晶體管陣列基板，其包括用于每一個(gè)像素單元的彼此平行設(shè)置的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，其中所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極中的至少一種具有通過(guò)第一水平部分共同連接的上部和通過(guò)第二水平部分共同連接的下部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管陣列基板，還包括與所述像素電極相連的薄膜晶體管；與所述薄膜晶體管的柵極相連的選通線；以及與所述薄膜晶體管的源極相連的數(shù)據(jù)線。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的薄膜晶體管陣列基板，還包括在所述數(shù)據(jù)線的一側(cè)與所述數(shù)據(jù)線平行設(shè)置并與所述公共電極相連的第一透明導(dǎo)電圖案；以及在所述數(shù)據(jù)線的另一側(cè)與所述數(shù)據(jù)線平行設(shè)置并與所述公共電極相連的第二透明導(dǎo)電圖案。
18.一種制造薄膜晶體管陣列基板的方法，包括以下步驟形成第一導(dǎo)電圖案組，其包括薄膜晶體管的柵極和與該柵極相連的選通線；形成限定所述薄膜晶體管的溝道的半導(dǎo)體圖案以及位于相鄰半導(dǎo)體圖案之間的至少一個(gè)啞圖案；以及形成第二導(dǎo)電圖案組，其包括所述薄膜晶體管的源極和漏極、與所述選通線交叉的數(shù)據(jù)線以及與所述漏極相連的像素電極，通過(guò)所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域；其中所述第一導(dǎo)電圖案組、所述半導(dǎo)體圖案、所述啞圖案、所述第二導(dǎo)電圖案組以及第三導(dǎo)電圖案組中的至少任何一個(gè)是使用蝕刻抗蝕劑和軟模形成的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括以下步驟形成與所述像素電極平行的公共電極，用于產(chǎn)生水平電場(chǎng)；以及形成與所述選通線平行并與所述公共電極相連的公共線。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中形成所述第一導(dǎo)電圖案組的所述步驟包括在基板表面上形成柵金屬層和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述第一導(dǎo)電圖案組相對(duì)應(yīng)的孔的第一軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述柵金屬層進(jìn)行蝕刻。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中形成所述半導(dǎo)體圖案和啞圖案的所述步驟包括在基板表面上形成第一和第二半導(dǎo)體材料和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述半導(dǎo)體圖案和啞圖案相對(duì)應(yīng)的孔的第二軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述第一和第二半導(dǎo)體材料進(jìn)行蝕刻。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中形成所述第二導(dǎo)電圖案組的所述步驟包括在基板表面上形成數(shù)據(jù)金屬層和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述第二導(dǎo)電圖案組相對(duì)應(yīng)的孔的第二軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述數(shù)據(jù)金屬層進(jìn)行蝕刻。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括以下步驟形成包含在所述第一導(dǎo)電圖案組中并與所述選通線相連的選通焊盤(pán)；形成包含在所述第二導(dǎo)電圖案組中并與所述數(shù)據(jù)線相連的數(shù)據(jù)焊盤(pán)；形成鈍化膜，以覆蓋所述第二導(dǎo)電圖案組；以及提供貫穿所述保護(hù)膜以暴露所述選通焊盤(pán)和所述數(shù)據(jù)焊盤(pán)的接觸孔。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述啞圖案的寬度比所述像素電極的寬度小。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中以與相鄰啞圖案相同的距離間隔開(kāi)所述多個(gè)啞圖案。
26.一種制造薄膜晶體管陣列基板的方法，包括以下步驟在基板表面上形成第一導(dǎo)電圖案組，其包括薄膜晶體管的柵極和與該柵極相連的選通線；形成限定所述薄膜晶體管的溝道的半導(dǎo)體圖案以及位于相鄰半導(dǎo)體圖案之間的至少一個(gè)啞圖案；形成第二導(dǎo)電圖案組，其包括所述薄膜晶體管的源極和漏極、與所述選通線交叉的數(shù)據(jù)線以及位于相鄰數(shù)據(jù)線之間的至少一個(gè)第一像素電極，通過(guò)所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域；以及形成具有與所述漏極相連的第二像素電極的第三導(dǎo)電圖案組，其中所述第一導(dǎo)電圖案組、所述半導(dǎo)體圖案、所述啞圖案、所述第二導(dǎo)電圖案組以及所述第三導(dǎo)電圖案組中的至少一個(gè)是使用蝕刻抗蝕劑和軟模形成的。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括以下步驟形成與所述像素電極平行的公共電極，用于產(chǎn)生水平電場(chǎng)；以及形成與所述公共電極相連并與所述選通線平行的公共線。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中形成所述第一導(dǎo)電圖案組的所述步驟包括在基板表面上形成柵金屬層和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述第一導(dǎo)電圖案組相對(duì)應(yīng)的孔的第一軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述柵金屬層進(jìn)行蝕刻。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中提供所述半導(dǎo)體圖案和啞圖案的所述步驟包括在基板表面上形成第一和第二半導(dǎo)體材料和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述半導(dǎo)體圖案和啞圖案相對(duì)應(yīng)的孔的第二軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述第一和第二半導(dǎo)體材料進(jìn)行蝕刻。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中形成所述第二導(dǎo)電圖案組的所述步驟包括在基板表面上形成數(shù)據(jù)金屬層和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述第二導(dǎo)電圖案組相對(duì)應(yīng)的孔的第二軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述數(shù)據(jù)金屬層進(jìn)行蝕刻。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中形成所述第三導(dǎo)電圖案組的所述步驟包括在基板表面上形成透明金屬層和蝕刻抗蝕劑；將具有與所述第三導(dǎo)電圖案組相對(duì)應(yīng)的孔的第三軟模壓在所述蝕刻抗蝕劑上，以提供蝕刻抗蝕劑圖案；以及使用所述蝕刻抗蝕劑圖案作為掩模對(duì)所述透明金屬層進(jìn)行蝕刻。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中在所述多個(gè)半導(dǎo)體圖案之間以不同的間隔距離形成所述多個(gè)啞圖案。
33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括以下步驟在所述第二導(dǎo)電圖案組和所述第三導(dǎo)電圖案組之間形成有機(jī)絕緣材料和蝕刻抗蝕劑，然后通過(guò)使用軟模進(jìn)行壓制工藝對(duì)所述有機(jī)絕緣材料進(jìn)行構(gòu)圖，由此提供保護(hù)膜。
34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中形成包括與所述漏極相連的所述第二像素電極的所述第三導(dǎo)電圖案組的所述步驟包括在所述保護(hù)膜上形成具有與所述選通線交疊的第一公共線和與所述數(shù)據(jù)線交疊的第二公共線的所述第三導(dǎo)電圖案組。
35.一種制造薄膜晶體管陣列基板的方法，包括以下步驟在每一個(gè)像素單元中形成彼此平行的多個(gè)像素電極和多個(gè)公共電極，其中所述多個(gè)像素電極和所述多個(gè)公共電極中的至少一種具有通過(guò)第一水平部分共同連接的上部和通過(guò)第二水平部分共同連接的下部。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括以下步驟形成與所述像素電極相連的薄膜晶體管；形成與所述薄膜晶體管的柵極相連的選通線；以及形成與所述薄膜晶體管的源極相連的數(shù)據(jù)線。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括以下步驟在所述數(shù)據(jù)線的一側(cè)形成與所述公共電極相連并與所述數(shù)據(jù)線平行的第一透明導(dǎo)電圖案組；以及在所述數(shù)據(jù)線的另一側(cè)設(shè)置與所述公共電極相連并與所述數(shù)據(jù)線平行的第二透明導(dǎo)電圖案組。
38.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述蝕刻抗蝕劑包括具有添加到乙醇溶劑中的大約5到30wt％的酚醛清漆樹(shù)脂的溶液。
39.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述第一到第四軟模中的至少一個(gè)包括聚二甲基硅氧烷、聚氨酯和交聯(lián)酚醛清漆樹(shù)脂之一。
40.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中形成所述蝕刻抗蝕劑圖案的所述步驟包括基本上通過(guò)所述軟模的自身重量在低于130℃的溫度下對(duì)所述蝕刻抗蝕劑壓制大約十分鐘到兩個(gè)小時(shí)。
41.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括以下步驟在進(jìn)行蝕刻工藝之后，使用乙醇族剝離液來(lái)去除所述蝕刻抗蝕劑圖案。
全文摘要
薄膜晶體管陣列基板及其制造方法。一種薄膜晶體管陣列基板，其包括第一導(dǎo)電圖案組，包括薄膜晶體管的柵極和與該柵極相連的選通線；限定所述薄膜晶體管的溝道的半導(dǎo)體圖案；第二導(dǎo)電圖案組，包括所述薄膜晶體管的源極和漏極以及與所述選通線交叉的數(shù)據(jù)線，通過(guò)所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉來(lái)限定像素區(qū)域；第三導(dǎo)電圖案組，具有與所述薄膜晶體管相連的像素電極；以及設(shè)置在所述第一到第三導(dǎo)電圖案組中的至少一個(gè)與所述多個(gè)半導(dǎo)體圖案中的相鄰的一個(gè)半導(dǎo)體圖案之間的至少一個(gè)啞圖案。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1637535SQ200410061560
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月27日
發(fā)明者蔡基成, 金佑泫, 金容凡, 金珍郁 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社