[发明专利]用于显示设备的阵列基板及其制造方法

说明书

本发明要求2010年7月9日在韩国提交的韩国专利申请10-2010-0066077的权益，在此通过参考将其并入本文，就如在此全部阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种用于显示设备的阵列基板，更特别地，涉及一种用于显示设备的阵列基板及其制造方法。

背景技术

直到近期，显示设备通常使用阴极射线管(CRT)。目前，正在进行很多努力和研究来开发各种类型的平板显示器作为CRT的替代产品，诸如液晶显示(LCD)设备，等离子体面板(PDP)，场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。这些平板显示器当中，广泛使用有源矩阵型显示设备。

在有源矩阵型显示设备中，通过相互交叉的栅线和数据线限定的像素区域排列成矩阵型，在每个像素区域中形成诸如薄膜晶体管的开关元件和像素电极，通过开关元件对提供给像素区域的数据信号进行控制。

有源矩阵型显示设备包括阵列基板，在阵列基板上形成栅线、数据线、开关元件和像素电极。

图1是示出根据现有技术的用于显示设备的阵列基板的平面图。

参考图1，栅线20和数据线30在基板10上相互交叉以限定像素区域P，薄膜晶体管T连接到栅线20和数据线30。

薄膜晶体管T包括栅极22、有源层26以及源极32和漏极34。栅极22连接到栅线20，源极32连接到数据线30，漏极34与源极32分隔开。

像素电极40形成在像素区域P中并经由漏极接触孔38连接到漏极34。

在源极32和漏极34之间的分隔区域SR具有U型形状。有源层26通过分隔区域SR暴露，通过分隔区域SR暴露的部分有源层26用作薄膜晶体管T的沟道。

图2和3分别是沿着图1的线II-II和III-III取得的截面图。

参考图2和3，在基板10上形成栅线20和连接到栅线20的栅极22。在栅线20和栅极22上形成栅绝缘层24。

在与栅极22对应的栅绝缘层24上形成由本征硅制成的有源层26，在有源层26上形成由掺杂硅制成的欧姆接触层28。

在欧姆接触层28上形成数据线30、源极32和漏极34。在数据线30、源极32和漏极34上形成钝化层36。在钝化层36上形成像素电极40。

钝化层36包括暴露出漏极34的漏极接触孔38，像素电极40经由漏极接触孔38连接到漏极34。

为了降低制造工艺数目和生产成本，在光刻工艺中使用一个光掩模形成有源层26、欧姆接触层28、源极32、漏极34以及数据线30，这将参考以下附图进一步说明。

图4A是示出用于形成现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光掩模的图，图4B是示出用于形成现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光致抗蚀剂图案的图，图4C是示出现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的图。

为了形成有源层26、欧姆接触层28、源极32、漏极34和数据线30，在栅绝缘层24上顺序形成本征硅层(未示出)、掺杂硅层(未示出)、金属层(未示出)，之后在金属层上形成光致抗蚀剂层(未示出)，之后将光掩模M置于光致抗蚀剂层上方以曝光该光致抗蚀剂层，之后显影被曝光的光致抗蚀剂层。

参考图4A，光掩模M包括具有最低透光度的阻挡部分BA、具有高于阻挡部分BA的透光度的半透光部分HTA和具有最高透光度的透光部分TA。阻挡部分BA对应于数据线30、源极32和漏极34，半透光部分HTA对应于源极32和漏极34之间的分隔区域SR，透光部分TA对应于除数据线30、源极32、漏极34以及分隔区域SR之外的区域。

参考图4B，通过显影经曝光的光致抗蚀剂层，形成光致抗蚀剂图案60。

光致抗蚀剂图案60包括与阻挡部分BA对应的第一光致抗蚀剂图案60a，和与半透光部分HTA对应的第二光致抗蚀剂图案60b。由于阻挡部分BA的透光度低于半透光部分HTA的透光度，因此第一光致抗蚀剂图案60a的厚度大于第二光致抗蚀剂图案60b的厚度。

之后，使用第一光致抗蚀剂图案60a和第二光致抗蚀剂图案60b作为蚀刻掩模顺序蚀刻金属层、掺杂硅层和本征硅层，以形成数据线30和源漏极图案(未示出)。

源漏极图案是对应于源极32、漏极34以及分隔区域SR的图案。

通过蚀刻工艺，在数据线30和源漏极图案下方形成掺杂硅图案和有源层26。

之后，通过灰化工艺，部分去除第一光致抗蚀剂图案60a，完全去除第二光致抗蚀剂图案60b。因此暴露出与分隔区域SR对应的源漏极图案。