[发明专利]一种液晶显示器阵列衬底的制造方法

说明书

发明背景

本申请要求享有在韩国2001年3月29日提出的第2001-0016628号韩国申请的利益，它在此引入以做参考。

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种液晶显示器阵列衬底的制造方法。

背景技术

随着信息时代的迅速发展，需要特点为薄、重量轻且功耗低的平板显示器。这种液晶显示器广泛用于笔记本计算机和台式监视器等，因为其分辨率高、彩色图像显示好且显示的图像品质高。这种液晶显示器利用液晶的光学各向异性显示图像，它由上衬底、下衬底和设置在上、下衬底之间的液晶组成。

图1是一分解透视图，它示出一传统的彩色液晶显示器11。如图所示，上衬底5包括一滤色镜7和一透明公共电极18。滤色镜7包括一黑色矩阵6和副滤色镜R、G和B8。下衬底22包括一象素区“P”、该象素区中的象素电极17和包括一开关元件“T”的阵列线。液晶14夹在上衬底5与下衬底22之间。下衬底22称为阵列产地。多条选通线13和多条数据线15相互交叉限定象素区“P”，而多个薄膜晶体管“T”即使开关元件形成于选通线13与数据线15的交叉点处。象素区“P”中的象素电极17由透明导电材料如具有高透射率的铟锡氧化物(ITO)制成。

液晶14由一信号排列，该信号来自薄膜晶体管“T”，而根据液晶的排列控制透过液晶14的光量，以显示图像。一个在传统液晶显示器中必需克服的重要问题是，为了更清晰和明亮地显示图像，要获得很高的孔径比。影响孔径比的主要因素是具有如上所述阵列结构的液晶显示器中的数据线。

以下参照图2描述数据线与象素区之间的关系。图2是一平面图，它示出一传统液晶显示器的部分阵列衬底。如图所示，多条选通线13和多条数据线15相互交叉，在阵列衬底上限定象素区“P”，而多个包括栅极30、源极32、漏极34和有源层36的薄膜晶体管“T”形成于选通线13与数据线15的交叉点处。接触漏极30的象素电极17形成于象素区“P”之上，而形成带有象素电极17的并联电路(parallel circuit)的存储电容器“C”形成于选通线13之上。存储电容器“C”由第一存储电极13a和第二存储电极39组成，第一存储电极13a是选通线13的一部分，第二存储电极39由与源极32和漏极34相同的材料以一岛形制成。第二存储电极39通过存储接触孔40接触象素电极17。

在上述阵列衬底22结构中的液晶板孔径比随象素区“P”增加而增大。可以把减小数据线15的宽度作为一种用来放大象素区“P”的方法，象素电极与相邻的象素电极之间的距离必须减小到使数据线15的宽度变窄。但是，当采用一用于曝光过程的传统掩模时，在4微米下减小象素电极17与相邻限定电极17之间的距离是有限制的。

下文将参照图3A至3F描述一传统液晶显示器的阵列衬底的制造方法。图3A至3F是沿图2线III-III所取的剖视图，它们示出一种根据已有技术的液晶显示器陈列衬底的制造方法。这里，将关于一选通型存储的存储电容器作为一个例子。反向交错型薄膜晶体管通常用于一种通用液晶显示器，因为其结构简单、性能良好。根据沟道形成方法，这种反向交错型薄膜晶体管可以分成后沟道蚀刻(back channel etch)(BCE)型和蚀刻阻挡(etch stopper)(ES)型。这里将参照后沟道蚀刻型薄膜晶体管进行描述。

首先，一玻璃衬底经受一清洗处理过程，以从该衬底上去除污物或有机材料，并且增大用于栅极材料的金属薄膜与玻璃衬底之间的粘性。

图3A中，通过用第一掩模淀积金属材料并且对其制作图案，在衬底22上形成图2中的栅极30和选通线13。图2中选通线13的一部分用作图2中的第一存储电极13a。具有低电阻的铝(Al)通常选为栅极材料以降低RC延迟。但是，由于纯铝(Al)对化学物质的耐腐蚀性差，并且因后面的高温处理过程中小丘形成而导致产生不完整的线，所以用铝合金代替纯铝或其他材料如铝钕(AlNd)、钼(Mo)，例如，它们可以形成于纯铝(Al)上以防小丘形成。栅极30和第一存储电极13a从选通线延伸出去，考虑到它们的功能，它们分别称为栅极30和第一存储电极13a。通过在衬底22上淀积或涂敷无机绝缘材料如二氧化硅(SiO₂)和氮化硅(SiN_x)或者有机绝缘材料如苯并环丁烯(benzocyclobutene)(BCB)和丙烯酸树脂，从而在衬底22上形成选通绝缘层50。