[发明专利]具有低电阻总线结构的薄膜晶体管基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有低电阻总线结构的薄膜晶体管(或者TFT)基板及其制造方法。更具体地，本发明涉及将厚的总线埋入基板中的、具有低电阻总线结构的TFT基板及其制造方法。

背景技术

已经开发出了各种平板显示设备，以克服阴极射线管的许多缺点(诸如重量重和体积庞大)。平板显示设备包括液晶显示设备(或LCD)、场发射显示器(或FED)、等离子显示面板(或PDP)以及电致发光设备(或ED)。

诸如液晶显示设备或者有机发光二极管显示设备的平板显示设备具有包括用作有源显示设备的多个TFT的基板。图1是示出了在根据该现有技术的水平电场型液晶显示设备中使用的薄膜晶体管基板的结构的平面图。图2A至2E是通过沿着线I-I’切开而示出根据现有技术的图1中的薄膜晶体管基板的制造步骤的截面图。

参照图1和图2A至2E，LCD的薄膜晶体管基板在玻璃基板SUB上具有互相交叉的选通线GL和数据线DL(它们之间具有栅绝缘层GI)、和形成在选通线GL和数据线DL的各个交叉部的薄膜晶体管TFT。选通线GL和数据线DL的交叉结构限定了像素区域。还包括在像素区域中的像素电极PXL和公共电极COM(它们之间形成水平电场)、在基板SUB上与公共电极COM连接的公共线CL。选通线GL向薄膜晶体管TFT的栅极G提供选通信号。数据线DL经由薄膜晶体管TFT的漏极向像素电极PXL提供像素信号。公共线CL被形成为在像素区域之间与选通线GL平行，并且向公共电极COM提供用于驱动液晶的基准电压。

响应于提供给选通线GL的选通信号，薄膜晶体管TFT可以将来自数据线DL的像素信号充给像素电极PXL，并且在像素电极PXL上保持该像素信号。像素电极PXL通过与薄膜晶体管TFT的漏极D连接而形成在像素区域内。公共电极COM也通过与公共线CL连接而形成在像素区域内。特别地，像素电极PXL与公共电极COM在像素区域内互相平行地布置。例如，公共电极COM具有互相隔开预定距离而分开布置的多个垂直段。像素电极PXL具有多个垂直段，其中各个段布置在公共电极COM的段之间。

在每条选通线GL和每条数据线DL的一个端部，分别形成有选通焊盘GP和数据焊盘DP。选通焊盘GP和数据焊盘DP分别通过选通焊盘接触孔GPH和数据焊盘接触孔DPH而与选通焊盘端子GPT和数据焊盘端子DPT连接。

再次参照图2A至2E，以下将解释根据该现有技术的薄膜晶体管基板的制造方法。

在基板SUB上沉积栅金属。通过利用第一掩模处理对栅金属进行构图而形成栅元件。如图2A所示，这些栅元件包括在水平方向延伸的多条选通线GL、从选通线GL分支出的栅极G、以及形成在选通线GL的一端的选通焊盘GP。由于薄膜晶体管基板是用于水平电场型的，因此还包括与选通线GL平行布置的公共线CL。

在具有栅元件的基板SUB的整个表面上沉积诸如硅氮化物(SiNx)或硅氧化物(SiOx)的栅绝缘层GI。之后，在其上顺序地沉积诸如非晶硅的半导体材料和诸如n+掺杂硅的掺杂有杂质的半导体材料。通过利用第二掩模处理对掺杂有杂质的半导体材料和半导体材料进行构图，而形成半导体沟道层A和欧姆层n(如图2B所示)。半导体沟道层A和欧姆层n与栅极G交叠，并且与栅极G之间隔着栅绝缘层GI。

在具有半导体沟道层A和欧姆层n的基板SUB上沉积源-漏金属。通过利用第三掩模处理对源-漏金属进行构图，形成了源-漏元件。如图2C所示，这些源-漏元件包括在垂直方向延伸以与选通线GL交叉的数据线DL、在数据线DL的一端形成的数据焊盘DP、从数据线DL分支并与栅极G的一侧交叠的源极S、以及面对源极S并与栅极G的另一侧交叠的漏极D。具体地，源极S与欧姆层n的一部分接触以与半导体沟道层A和栅极G的一侧交叠。漏极D与欧姆层n的另一部分接触以与半导体沟道层A和栅极G的另一侧交叠。进一步将源-漏元件用作掩模对欧姆层n进行刻蚀，而去除欧姆层n暴露在源极S和漏极D之间的部分，使得半导体沟道层A暴露在源极S和漏极D之间。从而，实现包含有源极S、漏极D、半导体沟道层A和栅极G的薄膜晶体管TFT。

在具有源-漏元件的基板SUB的整个表面上，通过沉积诸如硅氮化物(SiNx)和硅氧化物(SiOx)的绝缘材料而形成钝化层PAS。如图2D所示，通过利用第四掩模处理对钝化层PAS进行构图，形成了露出数据焊盘DP的某些部分的数据焊盘接触孔DPH和露出漏极D的某些部分的漏极接触孔DH。同时，通过对钝化层PAS和栅绝缘层GI进行构图，形成了露出栅极焊盘GP的某些部分的栅极焊盘接触孔GPH和露出公共线CL的某些部分的公共接触孔CH。