[发明专利]薄膜晶体管阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管阵列基板，特别是涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法。

背景技术

液晶显示装置(LCD)是一种被动的显示装置，它本身不能发光，只能使用周围环境的光，它显示图案或字符只需很小能量。正因为低功耗和小型化使LCD成为较佳的显示方式。液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物，它的棒状结构在液晶盒内排列，但在电场作用下能改变其排列方向。

通常，液晶显示装置(LCD)具有上基板(也称阵列基板)和下基板(也称彩色滤光片基板)，该上基板和下基板通过框胶贴合，框胶除用于固定上、下基板外还将液晶和外界隔离，上、下基板彼此有一定间隔和互相正对，形成在两个基板上的多个电极相互正对，液晶夹在上基板和下基板之间。在两块偏光片之间夹有玻璃基板、彩色滤光片、电极、液晶层和晶体管薄膜，液晶分子是具有折射率及介电常数各向异性的物质。因为液晶材料本身并不发光，所以设有作为光源的灯管，而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜，背光板是由荧光物质组成的可以发射光线，其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万水晶液滴的液晶层。液晶层中的水晶液滴都被包含在细小的单元格结构中，一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极，电极分为行和列，在行与列的交叉点上，通过改变电压而改变液晶的旋光状态，液晶材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时，液晶分子就会产生扭曲，从而将穿越其中的光线进行有规则的折射，然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来。

在下基板上设有第一金属栅极线、第二金属信号线、源极以及有源层构成控制像素工作的晶体管开关。栅极线为第一金属层图形，信号线和源极为第二金属层图形。上基板上通过色层显示不同的颜色，通过黑色矩阵阻挡不被利用的光。

在目前的液晶显示器制造工艺中，采用五次掩模版光刻技术是其中的一种，如图1、图2所示，其中图1为现有技术中薄膜晶体管阵列基板的局部示意图，图2为图1沿A-A’方向的截面图，薄膜晶体管阵列基板包括复数条数据线401、扫描线203和公共电极线204，由一数据线401、一扫描线203和一公共电极线204围成的一像素单元，该像素单元内具有一像素电极801和一薄膜晶体管(TFT)，该薄膜晶体管包括一栅极200、一漏极403和一源极401(此时源极401和数据线401共线)，该漏极403通过一接触孔700与像素电极801连接。现有工艺技术中，首先在一玻璃基板100上使用第一掩模版溅射第一金属层制作第一金属层图形200，接着淀积第一绝缘层300，接着淀积有源层，使用第二掩模版制作有源层图形600，接着使用第三掩模版溅射第二金属层制作第二金属层图形----数据线401、漏极403和薄膜晶体管沟道，接着淀积第二绝缘层301，使用第四掩模版制作接触孔700，接着溅射氧化物导电层，其中氧化物导电层由铟锡氧化物或铟锌氧化物组成，使用第五掩模版制作像素电极801。

在此构造的液晶显示阵列基板中，由第一金属层形成的栅电极200、第二金属层形成的源极401、有源层600通过第一绝缘层300会形成寄生电容，从而产生了影响闪烁的馈穿(feedthrough)电压差。在正常写入完成TFT关断瞬间，像素电压会由于源极401和栅极200形成的寄生电容的影响而发生变化，如果用来表示最终电压与写入时电压的比值，则可以将其表述为ΔV=(Cgs/Ctotal)*(Vgon-Vgoff),]]>其中Cgs表示源-栅寄生电容，Ctotal表示像素部分相关的所有电容，Vgon表示栅极工作电压，Vgoff表示栅极关闭电压。因此，该值的大小与Cgs成正比关系，并且Cgs电容与源极401、栅极200之间的间距成反比关系。