專利名稱：邊緣場切換液晶顯示器裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造邊緣場切換(FFS)液晶顯示器(IXD)裝置的方法，尤其涉及一種使用有機絕緣層且功耗較少的邊緣場切換LCD裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著對信息顯示的關(guān)注日益增長以及對便攜式(移動)信息媒介的需求日益增加，正在積極進行可替代常規(guī)的顯示裝置(陰極射線管(CRT))的輕薄平板顯示器(FPD)的研究和商業(yè)化。在FH)之中，液晶顯示器(IXD)是通過利用液晶的光學(xué)各向異性來顯示圖像的裝置。LCD裝置表現(xiàn)出優(yōu)良的分辨率、色彩顯示和畫面質(zhì)量，從而它們通常用于筆記本電腦或臺式顯示器等。LCD包括濾色器基板、陣列基板以及形成在濾色器基板與陣列基板之間的液晶層。這里，通常在LCD中使用的驅(qū)動方案包括在垂直于基板的方向上驅(qū)動液晶分子的扭曲向列(TN)方案，但扭曲向列LCD裝置具有90度窄視角的缺陷。這是由液晶分子的折射各向異性導(dǎo)致的。也就是說，當(dāng)給面板施加電壓時，平行于基板排列的液晶分子變?yōu)榇笾麓怪庇诨迮帕小Ｒ蚨?，已出現(xiàn)了面內(nèi)切換(IPS)模式IXD裝置，其中通過在平行于基板的方向上驅(qū)動液晶分子，視角提高到170度或更大。下面將詳細描述IPS模式LCD裝置。圖1是示意性顯示IPS模式IXD裝置的一部分陣列基板的剖面圖。具體地說，圖1顯示了邊緣場切換(FFS)LCD裝置的一部分陣列基板，其中形成在像素電極與公共電極之間的邊緣場通過狹縫驅(qū)動位于像素區(qū)域和公共電極上的液晶分子，以呈現(xiàn)圖像。在FFS IXD裝置中，在液晶分子水平排列的狀態(tài)中，因為公共電極形成在下側(cè)而像素電極形成在上側(cè)，所以在水平和垂直方向上產(chǎn)生電場，因而液晶分子被驅(qū)動為扭曲和傾斜。如圖所示，在一般的FFS IXD裝置中，在透明陣列基板10上垂直和水平地布置柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線17，以限定像素區(qū)域，并在柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉處形成作為開關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT )。TFT包括與柵極線連接的柵極21、與數(shù)據(jù)線17連接的源極22、和與像素電極18連接的漏極23。此外，TFT還包括用于使柵極21與源極22和漏極23絕緣的柵極絕緣層15a、以及用于通過提供給柵極21的柵極電壓在源極22與漏極23之間形成導(dǎo)電溝道的有源層24。這里，有源層24的源極區(qū)域和漏極區(qū)域通過歐姆接觸層25η與源極22和漏極23形成歐姆接觸。 在像素區(qū)域中形成公共電極8和像素電極18，在盒狀的像素電極18中包括多個狹縫18s，以與公共電極8 一起產(chǎn)生邊緣場。這里，像素電極18通過在第一保護膜15b、第二保護膜15c和第三保護膜15d中形成的第一接觸孔與漏極23電連接。
同時，在陣列基板10的邊緣區(qū)域上形成分別與柵極線和數(shù)據(jù)線17電連接的柵極焊盤電極26p，柵極焊盤電極26p將從外部驅(qū)動電路單元(未示出)接收的掃描信號和數(shù)據(jù)信號傳送給柵極線和數(shù)據(jù)線17。也就是說，柵極線和數(shù)據(jù)線17朝向驅(qū)動電路單元延伸，從而與相應(yīng)的柵極焊盤線16p和數(shù)據(jù)焊盤線17p連接，柵極焊盤線16p和數(shù)據(jù)焊盤線17p分別通過與之電連接的柵極焊盤電極26p和數(shù)據(jù)焊盤電極27p從驅(qū)動電路單元接收掃描信號和數(shù)據(jù)信號。這里，數(shù)據(jù)焊盤線17p通過第二接觸孔與數(shù)據(jù)焊盤電極27p電連接，柵極焊盤線16p通過第三接觸孔與柵極焊盤電極26p電連接。如上構(gòu)造的FFS IXD裝置的優(yōu)點在于具有寬視角，且在公共電極8 一直形成到數(shù)據(jù)線17的上部的情形中，可減小黑矩陣區(qū)域，以提高開口率。然而，在由感光壓克力形成有機絕緣層以實現(xiàn)低功耗的情形中，應(yīng)當(dāng)以低于先前工藝，即感光壓克力固化工藝的處理溫度形成上部的第三保護膜15d。在這種情形中，當(dāng)形成焊盤部接觸孔時，出現(xiàn)了在焊盤部接觸孔內(nèi)形成底切部的問題。這將參照附圖詳細描述。圖2是示意性顯示圖1中所示的一般FFS IXD裝置的一部分焊盤部的剖面圖，其中顯示了在形成接觸孔的過程中柵極焊盤部的剖面。參照圖2，當(dāng)以低溫沉積第三保護膜15d時，S1-N的鍵合比很低，從而具有多孔特性，在這種情形中，當(dāng)共同干蝕刻柵極層15a、第一保護膜15b和第三保護膜15d時，柵極層15a、第一保護膜15b和第三保護膜15d由于在其間的不連續(xù)的沉積表面而不會被均勻蝕亥IJ，從而在焊盤部接觸孔H內(nèi)產(chǎn)生底切部。因而，柵極絕緣層15a與第一和第三保護膜15b和15d之間的界面呈反向錐形，導(dǎo)致柵極焊盤電極26p與柵極焊盤線16p之間的接觸故障，以致斷開連接。作為參考，參考字符PR表示用于形成焊盤部接觸孔H的光刻膠圖案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種使用有機絕緣層且功耗較少的邊緣場切換(FFS)液晶顯示器(LCD)裝置及其制造方法，其中改變低溫保護膜的上層的膜特性，以改善焊盤部接觸孔內(nèi)的底切。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種制造邊緣場切換(FFS)液晶顯示器(IXD)裝置的方法，包括:提供被劃分為像素部和焊盤部的第一基板；在所述第一基板的像素部中形成柵極和柵極線，并在所述第一基板的焊盤部中形成焊盤線；在上面形成有所述柵極、所述柵極線和所述焊盤線的第一基板上形成柵極絕緣層；在上面形成有所述柵極絕緣層的柵極的上部形成有源層；在上面形成有所述有源層的第一基板的有源層的上部形成源極和漏極，并形成與所述柵極線交叉以限定像素區(qū)域的數(shù)據(jù)線；在上面形成有所述源極、所述漏極和所述數(shù)據(jù)線的第一基板上形成第一保護膜；在上面形成有所述第一保護膜的第一基板的像素部中形成由有機絕緣層形成的第二保護膜；在上面形成有所述第二保護膜的第一基板的像素部中形成第一電極；通過調(diào)整氣體流速，在上面形成有所述第一電極的第一基板上形成第三保護膜，使得所述第三保護膜的上層具有比其下層強的多孔性；選擇性地蝕刻所述柵極絕緣層、所述第一保護膜和所述第三保護膜，以形成暴露所述焊盤線的焊盤部接觸孔；在上面形成有所述第三保護膜的第一基板的像素部中形成第二電極，并在所述第一基板的焊盤部中形成通過所述焊盤部接觸孔與所述焊盤線電連接的焊盤電極；以及接合所述
第一基板和第二基板。所述第二保護膜可由諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層形成。所述第二保護膜可由包括諸如丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂這樣的成分的有機絕緣層形成。在所述第一基板的像素部中形成所述第二保護膜之后，可通過固化工藝固化所述
第二保護膜。所述第三保護膜可由諸如硅氮化物膜、硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且可以以低于所述固化工藝的處理溫度形成所述第三保護膜?？赏ㄟ^將SiH4氣體與NH3氣體的比率從3:1提高到4:1并將N2氣體的流速從100%降低到小于100%，形成所述第三保護膜。與所述柵極絕緣層與所述第一保護膜和第三保護膜之間的不連續(xù)沉積表面相比，可將所述第三保護膜的上層形成為使得S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大，以減少所述第三保護膜的上層的相關(guān)S1-N鍵。可將所述第三保護膜形成為使得所述第三保護膜的上層的厚度相對于所述第三保護膜的總厚度為5%到20%。可將作為像素電極的所述第二電極形成為在每個像素區(qū)域中具有包含多個狹縫的盒狀，可將作為公共電極的所述第一電極形成為在除了所述漏極與所述像素電極之間的接觸區(qū)域之外的整個像素部中的單個圖案?？蓪⒆鳛橄袼仉姌O的所述第一電極形成為在每個像素區(qū)域中具有盒狀，可將作為公共電極的所述第二電極形成為在除了所述漏極與所述像素電極之間的接觸區(qū)域之外的整個像素部中的單個圖案?？赏ㄟ^一道或兩道干蝕刻工藝選擇性地蝕刻所述柵極絕緣層、所述第一保護膜和所述第三保護膜，形成暴露所述焊盤線的焊盤部接觸孔。所述焊盤部可包括數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部，所述焊盤線可包括數(shù)據(jù)焊盤線和柵極焊盤線。所述焊盤部接觸孔可包括暴露所述數(shù)據(jù)焊盤線和所述柵極焊盤線的數(shù)據(jù)焊盤部接觸孔和柵極焊盤部接觸孔。所述焊盤電極可包括分別通過所述數(shù)據(jù)焊盤部接觸孔和所述柵極焊盤部接觸孔與所述數(shù)據(jù)焊盤線和所述柵極焊盤線電連接的數(shù)據(jù)焊盤電極和柵極焊盤電極。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種邊緣場切換(FFS)液晶顯示器(IXD)裝置，包括:第一基板；形成在所述第一基板上且彼此交叉以限定像素區(qū)域的柵極線和數(shù)據(jù)線；形成在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管(TFT)，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層以及源極和漏極；在上面形成有所述薄膜晶體管、所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線的第一基板上形成的有機保護膜，所述有機保護膜由有機絕緣層形成；在上面形成有所述有機保護膜的整個第一基板上作為單個圖案而形成的公共電極；在上面形成有所述公共電極的第一基板上形成的低溫保護膜，所述低溫保護膜包括上層和下層，所述上層具有強于所述下層的多孔性；在上面形成有所述低溫保護膜的第一基板的像素區(qū)域中形成的像素電極，所述像素電極具有包含多個狹縫的盒狀；以及以面對的方式與所述第一基板接合的第二基板，其中所述低溫保護膜的上層的S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大。所述有機保護膜可由諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層形成。所述有機保護膜可由包括諸如丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂這樣的成分的有機絕緣層形成。所述低溫保護膜可由諸如硅氮化物膜、硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且以低于固化工藝的處理溫度形成所述低溫保護膜?？赏ㄟ^將SiH4氣體與NH3氣體的比率從3:1提高到4:1并將N2氣體的流速從100%降低到小于100%，形成所述低溫保護膜。所述低溫保護膜可被形成為使得所述低溫保護膜的上層的厚度相對于所述低溫保護膜的總厚度為5%到20%。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的FFS IXD裝置及其制造方法中，通過改變低溫保護膜的上層的膜特性，提高低溫保護膜的上層相對于柵極絕緣層與保護膜之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率，可改善焊盤部接觸孔內(nèi)的底切。結(jié)果，可防止在焊盤電極與焊盤線之間的斷路缺陷。此外，在根據(jù)本發(fā)明實施方式的FFS IXD裝置及其制造方法中，在形成焊盤部接觸孔時可應(yīng)用共同干蝕刻，因為使用單一光刻工藝，所以改善了工藝。當(dāng)結(jié)合附圖時，本發(fā)明前述的和其他的目的、特點、方面和優(yōu)點將從下文對本發(fā)明的詳細描述中變得更加顯而易見。


圖1是示意性顯示一般邊緣場切換(FFS) IXD裝置的一部分陣列基板的剖面圖；圖2是示意性顯示圖1中所示的一般FFS IXD裝置的一部分焊盤部的剖面圖；圖3是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的平面圖；圖4是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的剖面圖；圖5A到5G是依次顯示制造圖3中所示的陣列基板的工藝的平面圖；圖6A到6G是依次顯示制造圖4中所示的陣列基板的工藝的剖面圖；圖7是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的平面圖；圖8是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的剖面圖；圖9是示意性顯示根據(jù)圖8中所示的本發(fā)明第二個實施方式的FFS IXD裝置的一部分焊盤部的剖面圖；圖10是顯示根據(jù)低溫保護膜的沉積條件，S1-N和S1-H鍵合比的圖表；圖1lA到IlE是依次顯示制造圖7中所示的陣列基板的工藝的平面圖；圖12A到12F是依次顯示制造圖8中所示的陣列基板的工藝的剖面圖；圖13是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的平面圖14是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的剖面圖；圖15A到15F是依次顯示制造圖13中所示的陣列基板的工藝的平面圖；以及圖16A到16F是依次顯示制造圖14中所示的陣列基板的工藝的剖面圖。
具體實施例方式將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的邊緣場切換(FFS)液晶顯示器(IXD)裝置及其制造方法。圖3是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的平面圖，其中當(dāng)形成在像素電極與公共電極之間的邊緣場通過狹縫驅(qū)動位于像素區(qū)域中且位于像素電極上的液晶分子時，實現(xiàn)圖像顯示。此外，圖4是示意性顯示沿圖3中所示陣列基板的線A-A’、B_B和C-C所取的根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS LCD裝置的一部分陣列基板的剖面圖。這里，為了描述的目的，顯示了包括像素部、數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的單個像素。在實際的LCD裝置中N條柵極線和M條數(shù)據(jù)線交叉從而存在MXN個像素，但為了便于解釋，附圖中顯示了單個像素。如圖中所示，在根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的陣列基板110(被劃分為像素部和焊盤部，焊盤部例如包括數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部)上，柵極線116和數(shù)據(jù)線117形成為垂直和水平地布置，以限定像素區(qū)域。此外，在柵極線116和數(shù)據(jù)線117的交叉處形成薄膜晶體管(TFT)(開關(guān)元件)。在像素區(qū)域中形成公共電極108和具有多個狹縫118s的像素電極118，以產(chǎn)生用于驅(qū)動液晶分子的邊緣場。優(yōu)選地，在陣列基板110的焊盤部中形成有通過焊盤部接觸孔與焊盤線電連接的焊盤電極，焊盤部接觸孔包括數(shù)據(jù)焊盤部接觸孔和柵極焊盤部接觸孔，焊盤線包括數(shù)據(jù)焊盤線和柵極焊盤線，這將在后文詳細描述。TFT包括與柵極線116連接的柵極121、與數(shù)據(jù)線117連接的源極122和與像素電極118電連接的漏極123。此外，TFT包括使柵極121與源極122和漏極123絕緣的柵極絕緣層115a、以及用于通過提供給柵極121的柵極電壓在源極122與漏極123之間形成導(dǎo)電溝道的有源層124。這里，有源層124的源極區(qū)域和漏極區(qū)域通過歐姆接觸層125η與源極122和漏極123形成歐姆接觸。一部分源極122在一個方向上延伸，從而與數(shù)據(jù)線117連接；一部分漏極123朝向像素區(qū)域延伸，從而通過形成在第一保護膜115b、第二保護膜115c和第三保護膜115d中的第三接觸孔140c與像素電極118電連接。如上所述，形成公共電極108和像素電極118，以在像素區(qū)域中產(chǎn)生邊緣場，其中公共電極108可被形成為在除了 TFT區(qū)域之外的整個像素部上的單個圖案，像素電極118可被形成為在像素區(qū)域中具有盒狀且在每個像素區(qū)域內(nèi)具有多個狹縫118s。然而，本發(fā)明并不限于此，公共電極108和像素電極118可具有任何結(jié)構(gòu)，只要通過公共電極108和具有多個狹縫118s的像素電極118能夠在像素區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生邊緣場以驅(qū)動液晶分子即可。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于通過像素電極和具有多個狹縫的公共電極在像素區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生邊緣場以驅(qū)動液晶分子的情形。
同時，柵極焊盤電極126p和數(shù)據(jù)焊盤電極127p形成在陣列基板110的邊緣區(qū)域上并與柵極線116和數(shù)據(jù)線117電連接。柵極焊盤電極126p和數(shù)據(jù)焊盤電極127p將從外部驅(qū)動電路單元(未示出)接收的掃描信號和數(shù)據(jù)信號分別傳送給柵極線116和數(shù)據(jù)線117。也就是說，柵極線116和數(shù)據(jù)線117朝向驅(qū)動電路單元延伸，從而分別與相應(yīng)的柵極焊盤線116p和數(shù)據(jù)焊盤線117p連接，柵極焊盤線116p和數(shù)據(jù)焊盤線117p分別通過與柵極焊盤線116p和數(shù)據(jù)焊盤線117p電連接的柵極焊盤電極126p和數(shù)據(jù)焊盤電極127p從驅(qū)動電路單元接收掃描信號和數(shù)據(jù)信號。這里，數(shù)據(jù)焊盤線117p通過第一接觸孔(未示出)與數(shù)據(jù)焊盤線117p’電連接，數(shù)據(jù)焊盤線117p’通過第四接觸孔140d與數(shù)據(jù)焊盤電極127p電連接。此外，柵極焊盤線116p通過第二接觸孔(未示出)與柵極焊盤線116p’電連接，柵極焊盤線116p’通過第五接觸孔140e與柵極焊盤電極126p電連接。在如上所述構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置中，當(dāng)為了實現(xiàn)低功耗而使用諸如感光壓克力(photoacryl)這樣的有機絕緣層作為第二保護膜115c (或稱為“有機保護膜”)時，以低于先前工藝，即感光壓克力固化工藝的處理溫度形成上部的第三保護膜115d (或稱為“低溫保護膜”)。在這種情形中，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)形成焊盤部接觸孔時，在焊盤部接觸孔內(nèi)形成底切部，但在本發(fā)明第一個實施方式的情形中，在通過對下部的柵極絕緣層115a和第一保護膜115b進行干蝕刻而形成第一和第二接觸孔之后，通過單獨的干蝕刻工藝蝕刻第三保護膜115e來形成第四接觸孔140d和第五接觸孔140e，因而解決了前述的底切問題。在根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置的情形中，形成焊盤部接觸孔需要兩次干蝕刻，即兩道光刻工藝。之后，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的制造FFS IXD裝置的方法。圖5A到5G是依次顯示制造圖3中所示的陣列基板的工藝的平面圖。圖6A到6G是依次顯示制造圖4中所示的陣列基板的工藝的剖面圖，其中左側(cè)顯示了制造陣列基板的像素部的工藝，右側(cè)依次顯示了制造陣列基板的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的工藝。如圖5A和6A中所示，在由諸如玻璃這樣的透明絕緣材料形成的陣列基板110的像素部中形成柵極121和柵極線116，并在陣列基板110的焊盤部中形成焊盤線，例如在柵極焊盤部中形成柵極焊盤線116p。這里，通過在陣列基板110的整個表面上沉積第一導(dǎo)電膜并隨后通過光刻工藝(第一掩模工藝)選擇性地圖案化第一導(dǎo)電膜，形成柵極121、柵極線116和柵極焊盤線116p。這里，第一導(dǎo)電膜可由低電阻不透明導(dǎo)電材料，如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、Mo合金等形成。此外，第一導(dǎo)電膜可通過疊置兩種或更多種低電阻導(dǎo)電材料而具有多層結(jié)構(gòu)。接著，如圖5B和6B中所示，在上面形成有柵極121、柵極線116和柵極焊盤線116p的陣列基板110的整個表面上形成柵極絕緣層115a、非晶硅薄膜和η+非晶硅薄膜。
之后，通過光刻工藝(第二掩模工藝)選擇性地去除非晶硅薄膜和η+非晶硅薄膜，以在陣列基板110的像素部中形成由非晶硅薄膜形成的有源層124。這里，在有源層124上形成被圖案化為與有源層124具有大致相同形狀的η+非晶
硅薄膜。接著，如圖5C和6C中所示，在上面形成有有源層124和η+非晶硅薄膜圖案125的陣列基板110的整個表面上形成第二導(dǎo)電膜。這里，為了形成源極、漏極和數(shù)據(jù)線，第二導(dǎo)電膜可由低電阻不透明導(dǎo)電材料，如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、Mo合金等形成。此外，第二導(dǎo)電膜可通過疊置兩種或更多種低電阻導(dǎo)電材料而具有多層結(jié)構(gòu)。之后，通過光刻工藝(第三掩模工藝)選擇性地去除η+非晶硅薄膜和第二導(dǎo)電膜，以在有源層124的上部形成由第二導(dǎo)電膜形成的源極122和漏極123。這里，一旦通過第三掩模工藝在陣列基板110的數(shù)據(jù)線區(qū)域中形成由第二導(dǎo)電膜形成的數(shù)據(jù)線117，就在陣列基板110的數(shù)據(jù)焊盤部中形成由第二導(dǎo)電膜形成的數(shù)據(jù)焊盤線 117ρ。這里，在有源層124的上部形成由η+非晶硅薄膜形成的歐姆接觸層125η，用于使有源層124的源極區(qū)域和漏極區(qū)域與源極122和漏極123彼此歐姆接觸。然后，如圖5D和6D中所示，在上面形成有源極122和漏極123、數(shù)據(jù)線117和數(shù)據(jù)焊盤線117ρ的陣列基板110的整個表面上形成第一保護膜115b。這里，第一保護膜115b可由諸如硅氮化物膜(SiNx)、硅氧化物膜(SiO2)這樣的無機絕緣層形成。之后，通過光刻工藝(第四掩模工藝)選擇性地去除第一保護膜115b，以在陣列基板110的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部上形成暴露部分數(shù)據(jù)焊盤線117p和部分柵極焊盤線116p的第一接觸孔140a和第二接觸孔140b。然后，在陣列基板110的整個表面上形成由諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層形成的第二保護膜115c，隨后通過光刻工藝(第五掩模工藝)曝光和顯影第二保護膜115c，以暴露出漏極123的上部以及數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的全部。這里，第二保護膜115c可包括諸如丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂等這樣的成分。之后，進行具體的固化工藝，以固化作為有機絕緣層的第二保護膜115c。之后，如圖5E和6E中所示，在上面形成有第二保護膜115c的陣列基板110的整個表面上形成第三導(dǎo)電膜，并通過光刻工藝(第六掩模工藝)選擇性地去除第三導(dǎo)電膜，以在陣列基板110的像素部中形成由第三導(dǎo)電膜形成的公共電極108。此外，通過第六掩模工藝在陣列基板110的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中形成由第三導(dǎo)電膜形成的數(shù)據(jù)焊盤線圖案117p’和柵極焊盤線圖案116p’。這里，第三導(dǎo)電膜可由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)或氧化銦鋅(ΙΖ0)這樣的具有優(yōu)良透射率的透明導(dǎo)電材料形成，以形成公共電極108、數(shù)據(jù)焊盤線圖案117p’和柵極焊盤線圖案116p，。這里，公共電極108可被形成為在除了漏極123與像素電極之間的用以使漏極123(待形成)與像素電極連接的接觸區(qū)域之外的整個像素部上的單個圖案。此外，數(shù)據(jù)焊盤線圖案117p’通過第一接觸孔140a與下部的數(shù)據(jù)焊盤線117p電連接，柵極焊盤線圖案116p’通過第二接觸孔140b與下部的柵極焊盤線116p電連接。
接著，如圖5F和6F中所示，在上面形成有公共電極108、數(shù)據(jù)焊盤線圖案117p’和柵極焊盤線圖案116p’的陣列基板110的整個表面上形成第三保護膜115d。這里，第三保護膜115d可由諸如硅氮化物膜或硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且在由有機絕緣層形成下部的第二保護膜115c的情形中，以低于先前的第二保護膜115c的工藝，即固化工藝的處理溫度形成第三保護膜115d。之后，在陣列基板110的焊盤部中形成通過焊盤部接觸孔與焊盤線電連接的焊盤電極。例如，通過光刻工藝(第七掩模工藝)選擇性地去除第三保護膜115d和第一保護膜115b，以形成暴露部分漏極123的第三接觸孔140c以及暴露陣列基板110的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中的部分數(shù)據(jù)焊盤線圖案117p’和部分柵極焊盤線圖案116p’的第四接觸孔140d和第五接觸孔140e。接著，如圖5G和6G中所示，在上面形成有第三保護膜115d的陣列基板110的整個表面上形成由透明導(dǎo)電材料形成的第四導(dǎo)電膜，并通過使用光刻工藝(第八掩模工藝)選擇性地圖案化第四導(dǎo)電膜，以在陣列基板Iio的像素區(qū)域中形成通過第三接觸孔140c與漏極123電連接的具有多個狹縫118s的像素電極118。這里，通過使用第八掩模工藝選擇性地圖案化第四導(dǎo)電膜，以在數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中分別形成通過第四接觸孔140d和第五接觸孔140e與數(shù)據(jù)焊盤線圖案117p’和柵極焊盤線圖案116p’電連接的數(shù)據(jù)焊盤電極127p和柵極焊盤電極126p。因而，在根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置中，因為通過第四掩模工藝對柵極絕緣層和第一保護膜進行干蝕刻，并在之后通過第七掩模工藝的單獨干蝕刻來蝕刻第三保護膜，以形成焊盤部接觸孔，因而解決了前述的底切問題。在這種情形中，根據(jù)本發(fā)明第一個實施方式的FFS IXD裝置形成焊盤部接觸孔需要兩次干蝕刻，即兩道掩模工藝。因而，通過改變低溫保護膜，即第三保護膜的上層的膜特性，提高第三保護膜的上層相對于柵極絕緣層與第一和第三保護膜之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率，可改善焊盤部接觸孔內(nèi)的底切，而無需額外進行掩模工藝。這將通過本發(fā)明的第二和第三個實施方式詳細描述。圖7是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的平面圖。圖8是示意性顯示沿圖7中所示陣列基板的線A-A’，B-B和C-C所取的根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的FFS LCD裝置的一部分陣列基板的剖面圖。這里，如上所述，為了描述的目的，顯示了包括像素部、數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的單個像素。在實際的LCD裝置中N條柵極線和M條數(shù)據(jù)線交叉從而存在MXN個像素，但為了便于解釋，附圖中顯示了單個像素。如圖中所示，在根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的陣列基板210上，柵極線216和數(shù)據(jù)線217形成為垂直和水平地布置，以限定像素區(qū)域。此外，在柵極線216和數(shù)據(jù)線217的交叉處形成薄膜晶體管(TFT)(開關(guān)元件)。形成公共電極208和具有多個狹縫218s的像素電極218，以產(chǎn)生用于在像素區(qū)域中驅(qū)動液晶分子的邊緣場。TFT包括與柵極線216連接的柵極221、與數(shù)據(jù)線217連接的源極222和與像素電極218電連接的漏極223。此外，TFT包括使柵極221與源極222和漏極223絕緣的柵極絕緣層215a、以及用于通過提供給柵極221的柵極電壓在源極222與漏極223之間形成導(dǎo)電溝道的有源層224。這里，有源層224的源極區(qū)域和漏極區(qū)域通過歐姆接觸層225η與源極222和漏極223形成歐姆接觸。一部分源極222在一個方向上延伸，從而與數(shù)據(jù)線217連接；一部分漏極223朝向像素區(qū)域延伸，從而通過形成在第一保護膜215b、第二保護膜215c和第三保護膜215d中的第三接觸孔240c與像素電極218電連接。這里，在第二個實施方式的情形中，通過同一掩模工藝同時圖案化有源層224和數(shù)據(jù)布線，即源極222、漏極223和數(shù)據(jù)線217，由此可減少一道掩模工藝。因而，有源層224以及源極222和漏極223可被圖案化為具有大致相同的形狀，在數(shù)據(jù)線217下方形成分別由非晶硅薄膜和n+非晶硅薄膜形成的非晶硅薄膜圖案220’和η+非晶硅薄膜225’，但本發(fā)明并不限于此。如上所述，形成公共電極208和像素電極218，以在像素區(qū)域中產(chǎn)生邊緣場，這里，公共電極208可被形成為在除了 TFT區(qū)域之外的整個像素部上的單個圖案，像素電極218可被形成為在像素區(qū)域中具有盒狀且在每個像素區(qū)域內(nèi)具有多個狹縫218s。然而，本發(fā)明并不限于此，公共電極208和像素電極218可具有任何結(jié)構(gòu)，只要通過公共電極208和具有多個狹縫218s的像素電極218能夠在像素區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生邊緣場以驅(qū)動液晶分子即可。此外，本發(fā)明可應(yīng)用于通過像素電極和具有多個狹縫的公共電極在像素區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生邊緣場以驅(qū)動液晶分子的情形。同時，柵極焊盤電極226p和數(shù)據(jù)焊盤電極227p形成在陣列基板210的邊緣區(qū)域上并與柵極線216和數(shù)據(jù)線217電連接。柵極焊盤電極226p和數(shù)據(jù)焊盤電極227p將從外部驅(qū)動電路單元(未示出)接收的掃描信號和數(shù)據(jù)信號分別傳送給柵極線216和數(shù)據(jù)線217。也就是說，柵極線216和數(shù)據(jù)線217朝向驅(qū)動電路單元延伸，從而分別與相應(yīng)的柵極焊盤線216p和數(shù)據(jù)焊盤線217p連接，柵極焊盤線216p和數(shù)據(jù)焊盤線217p分別通過與柵極焊盤線216p和數(shù)據(jù)焊盤線227p電連接的柵極焊盤電極226p和數(shù)據(jù)焊盤電極227p從驅(qū)動電路單元接收掃描信號和數(shù)據(jù)信號。這里，數(shù)據(jù)焊盤線217p通過第二接觸孔240b與數(shù)據(jù)焊盤電極227p電連接，柵極焊盤線216p通過第三接觸孔240c與柵極焊盤電極226p電連接。這里，通過同一掩模工藝，根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的數(shù)據(jù)焊盤線217p形成在與上面形成柵極焊盤線216p的層相同的層上，但本發(fā)明并不限于此。在如上所述構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的FFS LCD裝置中，當(dāng)為了實現(xiàn)低功耗而使用諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層作為第二保護膜215c時，以低于先前工藝，即感光壓克力固化工藝的處理溫度，例如以230°C形成上部的第三保護膜215d。在這種情形中，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)形成焊盤部接觸孔時，在焊盤部接觸孔內(nèi)形成底切部，但在本發(fā)明第二個實施方式的情形中，在無需進行額外的掩模工藝的條件下，改變第三保護膜215d的上層的膜特性，以提高第三保護膜215d的上層相對于柵極絕緣層215a與第一和第三保護膜215b和215d之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率，由此改善焊盤部接觸孔240b和240c內(nèi)的底切。
圖9是示意性顯示根據(jù)圖8中所示的本發(fā)明第二個實施方式的FFS IXD裝置的一部分焊盤部的剖面圖。具體地說，圖9顯示了在形成接觸孔的工藝中柵極/數(shù)據(jù)焊盤部的剖面。參照圖9，當(dāng)以低溫沉積第三保護膜215d時，S1-N鍵合比很低，從而具有多孔性，特別是，在將第三保護膜215d的上層215d”沉積為比下層213d’具有更強多孔性的情形中，盡管柵極絕緣層215a、第一保護膜215b和第三保護膜215d被共同干蝕刻，但第三保護膜215d的上層215d”相對于柵極絕緣層215a與第一和第三保護膜215b和215d之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率很高，從而可形成呈正向錐形的焊盤部接觸孔240b和240c。作為參考，參考字符PR表示用于形成焊盤部接觸孔240b和240c的光刻膠圖案。圖10是顯示根據(jù)低溫保護膜的沉積條件，S1-N和S1-H的鍵合比的圖表。具體地說，圖10顯示了使用紅外光譜分析法(FT-1R)從分析獲得的結(jié)果。這里，圖10中所示的？么51，？452，？453，多孔？451和多孔？么52表示通過逐漸提高S1-H/S1-N的鍵合比，即氣體比率，來沉積的保護膜。例如，SiH4氣體與NH3氣體的比率可從3:1提高到4:1或更大，N2氣體的流速可從100%降低到小于100%。參照圖10，根據(jù)低溫保護膜的沉積條件的特性變化的檢查結(jié)果顯示出，根據(jù)沉積條件，低溫保護膜的特性存在差別。也就是說，在PAS1，PAS2和PAS3的情形中，當(dāng)Si_N/Si_N的鍵合比為I時，S1-H/S1-N的鍵合比為從0.5到0.8的范圍，在多孔PASl和多孔PAS2的情形中，S1-H/S1-N的鍵合比為I或更大。根據(jù)FR-1R分析結(jié)果，可以看出S1-H和S1-N的鍵合比從1:2變?yōu)?:1。與柵極絕緣層與第一和第三保護膜之間的具有脆弱界面的不連續(xù)沉積表面相比，通過調(diào)整氣體流速，例如減少第三保護膜的上層的相關(guān)S1-N鍵來沉積第三保護膜的上層，使該上層具有多孔膜特性(強于第三保護膜的下層的相應(yīng)特性)，由此可形成呈正向錐形的焊盤部接觸孔。在這種情形中，例如，SiH4氣體與NH3氣體的比率可從3:1提高到4:1，N2氣體的流速可從100%降低到小于100%，第三保護膜的上層的厚度相對于第三保護膜的總厚度可為5%到20%的范圍。在這種情形中，第三保護膜的上層可以是其中S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大的薄膜。作為參考，S1-H, S1-N和N-H的鍵離解能量分別為84 104大卡/摩爾(Kcal/mol )、87 IllKcal / mol 和 92Kcal/mol。之后，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明第二個實施方式的制造FFS LCD裝置的方法。圖1lA到IlE是依次顯示制造圖7中所示的陣列基板的工藝的平面圖。圖12A到12F是依次顯示制造圖8中所示的陣列基板的工藝的剖面圖，其中左側(cè)顯示了制造陣列基板的像素部的工藝，右側(cè)依次顯示了制造陣列基板的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的工藝。如圖1lA和12A中所示，在由諸如玻璃這樣的透明絕緣材料形成的陣列基板210的像素部中形成柵極221和柵極線216，并在陣列基板210的柵極焊盤部和數(shù)據(jù)焊盤部中分別形成柵極焊盤線216p和數(shù)據(jù)焊盤線217p。然而，本發(fā)明并不限于此，可通過與柵極221、柵極線216和柵極焊盤線216p不同的掩模工藝形成數(shù)據(jù)焊盤線217p。
這里，通過在陣列基板210的整個表面上沉積第一導(dǎo)電膜并隨后通過光刻工藝(第一掩模工藝)選擇性地圖案化第一導(dǎo)電膜，形成柵極221、柵極線216、柵極焊盤線216p和數(shù)據(jù)焊盤線217p。這里，第一導(dǎo)電膜可由低電阻不透明導(dǎo)電材料，如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、Mo合金等形成。此外，第一導(dǎo)電膜可通過疊置兩種或更多種低電阻導(dǎo)電材料而具有多層結(jié)構(gòu)。接著，如圖1lB和12B中所示，在上面形成有柵極221、柵極線216、柵極焊盤線216p和數(shù)據(jù)焊盤線217p的陣列基板210的整個表面上形成柵極絕緣層215a、非晶硅薄膜、n+非晶硅薄膜和第二導(dǎo)電膜。這里，為了形成源極、漏極和數(shù)據(jù)線，第二導(dǎo)電膜可由低電阻不透明導(dǎo)電材料，如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、Mo合金等形成。此外，第二導(dǎo)電膜可通過疊置兩種或更多種低電阻導(dǎo)電材料而具有多層結(jié)構(gòu)。之后，通過光刻工藝(第二掩模工藝)選擇性地去除非晶硅薄膜、η+非晶硅薄膜和第二導(dǎo)電膜，以在陣列基板210的像素部中形成由非晶硅薄膜形成的有源層224，并在有源層224的上部形成由第二導(dǎo)電膜形成的源極222和漏極223。這里，通過第二掩模工藝在陣列基板210的數(shù)據(jù)線區(qū)域中形成由第二導(dǎo)電膜形成的數(shù)據(jù)線217。在有源層224的上部形成由η+非晶硅薄膜形成的歐姆接觸層225η，用于使有源層224的源極區(qū)域和漏極區(qū)域與源極222和漏極223彼此歐姆接觸。此外，有源層224以及源極222和漏極223被圖案化為具有大致相同的形狀，在數(shù)據(jù)線217下方形成由非晶硅薄膜和η+非晶硅薄膜形成的非晶硅薄膜圖案220’和η+非晶硅薄膜圖案225’。這里，在第二個實施方式的情形中，因為通過同一掩模工藝同時圖案化有源層224和數(shù)據(jù)布線，即源極222、漏極223和數(shù)據(jù)線217，所以可減少一道掩模工藝。然而，本發(fā)明并不限于此，可通過兩道掩模工藝分別形成有源層224和數(shù)據(jù)布線。之后，如圖12C中所示，在上面形成有有源層224、源極222和漏極223以及數(shù)據(jù)線217的陣列基板210的整個表面上形成第一保護膜215b和第二保護膜215c。這里，第一保護膜215b可由諸如硅氮化物膜或硅氧化物膜這樣的無機膜形成，第二保護膜215c可由諸如包括丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂等成分的感光壓克力之類的有機絕緣層形成。通過光刻工藝(第三掩模工藝)曝光并顯影有機絕緣層，以暴露出漏極223的上部(即接觸區(qū)域)以及數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的全部。之后，以例如大約230°C的溫度進行固化工藝，以固化作為有機絕緣層的第二保護膜 215c。之后，如圖1lC和12D中所示，在上面形成有第二保護膜215c的陣列基板210的整個表面上形成第三導(dǎo)電膜，然后通過光刻工藝(第四掩模工藝)選擇性地去除第三導(dǎo)電膜，以在陣列基板210的像素部中形成由第三導(dǎo)電膜形成的公共電極。這里，第三導(dǎo)電膜可由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)或氧化銦鋅(ΙΖ0)這樣的具有優(yōu)良透射率的透明導(dǎo)電材料形成，以形成公共電極208。這里，公共電極208可被形成為在除了漏極223與像素電極之間的用于使漏極223(待形成)與像素電極連接的接觸區(qū)域之外的整個像素部上的單個圖案。然而，本發(fā)明并不限于此，公共電極208可被形成為在每個像素區(qū)域內(nèi)具有盒狀。之后，如圖1lD和12E中所示，在上面形成有公共電極208的陣列基板210的整個表面上形成第三保護膜215d。這里，第三保護膜215d可由諸如硅氮化物膜或硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且在由有機絕緣層形成下部的第二保護膜215c的情形中，以低于先前的第二保護膜215c的工藝，即固化工藝的處理溫度，例如以230°C形成第三保護膜215d。特別是，在本發(fā)明的第二個實施方式的情形中，第三保護膜215d的上層被沉積為相對于第三保護膜215d的下層而言具有更強的多孔性。例如，SiH4氣體與NH3氣體的比率可從3:1提高到4:1，隊氣體的流速可從100%降低到小于100%，第三保護膜215d的上層的厚度( 200 A)相對于第三保護膜215d的總厚度( 2000 A)可為5%到20%的范圍。也就是說，當(dāng)沉積第三保護膜215d時，與柵極絕緣層215a與第一和第三保護膜215b和215d之間的具有脆弱界面的不連續(xù)沉積表面相比，通過調(diào)整氣體流速例如減少第三保護膜215d的上層的相關(guān)S1-N鍵，第三保護膜215d的上層被形成為具有多孔膜特性(強于第三保護膜的下層的相應(yīng)特性)。在這種情形中，第三保護膜215d的上層可由其中S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大的薄膜形成。之后，通過光刻工藝(第五掩模工藝)選擇性地去除第三保護膜215d、第一保護膜215b和柵極絕緣層215a，以形成暴露部分漏極223的第一接觸孔240a以及分別暴露陣列基板210的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中的部分數(shù)據(jù)焊盤線217p和部分柵極焊盤線116p的第二接觸孔240b和第三接觸孔240c。這里，如上所述，在沉積第三保護膜215d的上層以使上層具有強于下層的多孔性的情形中，盡管柵極絕緣層215a、第一保護膜215b和第三保護膜215d被共同干蝕刻，但第三保護膜215d的上層相對于柵極絕緣層215a與第一和第三保護膜215b和215d之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率很高，從而可形成呈正向錐形的焊盤部接觸孔，即第二接觸孔240b和第三接觸孔240c。接著，如圖1lE和12F中所示，在上面形成有第三保護膜215d的陣列基板210的整個表面上形成由透明導(dǎo)電材料形成的第四導(dǎo)電膜，并通過使用光刻工藝(第六掩模工藝)選擇性地圖案化第四導(dǎo)電膜，以在陣列基板210的像素區(qū)域中形成通過第一接觸孔240a與漏極223電連接的具有多個狹縫218s的像素電極218。這里，通過使用第六掩模工藝選擇性地圖案化第四導(dǎo)電膜，以在數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中分別形成通過第二接觸孔240b和第三接觸孔240c與數(shù)據(jù)焊盤線217p和柵極焊盤線216p電連接的數(shù)據(jù)焊盤電極227p和柵極焊盤電極226p。同時，在根據(jù)本發(fā)明第一和第二個實施方式的FFS IXD裝置中，作為一個例子給出了公共電極形成在下部而像素電極形成在上部的情形，但本發(fā)明并不限于此，而是還可應(yīng)用于像素電極形成在下部而公共電極形成在上部的情形。這將參照附圖詳細描述。圖13是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的FFS IXD裝置的一部分陣列基板的平面圖。圖14是示意性顯示沿圖13中所示陣列基板的線A-A’，B-B和C-C所取的根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的FFS LCD裝置的一部分陣列基板的剖面圖。如上所述，為了描述的目的，顯示了包括像素部、數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的單個像素。在實際的LCD裝置中N條柵極線和M條數(shù)據(jù)線交叉從而存在MXN個像素，但為了便于解釋，附圖中顯示了單個像素。如圖中所示，在根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的陣列基板310上，柵極線316和數(shù)據(jù)線317形成為垂直和水平地布置，以限定像素區(qū)域。此外，在柵極線316和數(shù)據(jù)線317的交叉處形成薄膜晶體管(TFT)(開關(guān)元件)。形成像素電極318和具有多個狹縫308s的公共電極308，以產(chǎn)生用于在像素區(qū)域中驅(qū)動液晶分子的邊緣場。TFT包括與柵極線316連接的柵極321、與數(shù)據(jù)線317連接的源極322和與像素電極318電連接的漏極323。此外，TFT包括使柵極321與源極322和漏極323絕緣的柵極絕緣層315a、以及用于通過提供給柵極321的柵極電壓在源極322與漏極323之間形成導(dǎo)電溝道的有源層324。這里，有源層324的源極區(qū)域和漏極區(qū)域通過歐姆接觸層325η與源極322和漏極323形成歐姆接觸。一部分源極322在一個方向上延伸，從而與數(shù)據(jù)線317連接；一部分漏極323朝向像素區(qū)域延伸，從而通過形成在第一保護膜315b和第二保護膜315c中的第一接觸孔340a與像素電極318電連接。這里，在第三個實施方式的情形中，與本發(fā)明的第二個實施方式相同，通過同一掩模工藝同時圖案化有源層324和數(shù)據(jù)布線，即源極322、漏極323和數(shù)據(jù)線317，由此可減少一道掩模工藝。因而，有源層324以及源極322和漏極323可被圖案化為具有大致相同的形狀，在數(shù)據(jù)線317下方分別形成由非晶硅薄膜和η+非晶硅薄膜形成的非晶硅薄膜圖案320’和η+非晶硅薄膜圖案325’，但本發(fā)明并不限于此。如上所述，形成公共電極308和像素電極318，以在像素區(qū)域中產(chǎn)生邊緣場，其中像素電極318可被形成為在像素區(qū)域中具有盒狀，公共電極308可被形成為在除了 TFT區(qū)域之外的整個像素部上的單個圖案并在每個像素區(qū)域中具有多個狹縫308s。同時，柵極焊盤電極326p和數(shù)據(jù)焊盤電極327p形成在陣列基板310的邊緣區(qū)域上并與柵極線316和數(shù)據(jù)線317電連接。柵極焊盤電極326p和數(shù)據(jù)焊盤電極327p將從外部驅(qū)動電路單元(未示出)接收的掃描信號和數(shù)據(jù)信號分別傳送給柵極線316和數(shù)據(jù)線317。也就是說，柵極線316和數(shù)據(jù)線317朝向驅(qū)動電路單元延伸，從而分別與相應(yīng)的柵極焊盤線316p和數(shù)據(jù)焊盤線317p連接，柵極焊盤線316p和數(shù)據(jù)焊盤線317p分別通過與柵極焊盤線316p和數(shù)據(jù)焊盤線317p電連接的柵極焊盤電極326p和數(shù)據(jù)焊盤電極327p從驅(qū)動電路單元接收掃描信號和數(shù)據(jù)信號。這里，數(shù)據(jù)焊盤線317p通過第二接觸孔340b與數(shù)據(jù)焊盤電極327p電連接，柵極焊盤線316p通過第三接觸孔340c與柵極焊盤電極326p電連接。這里，通過同一掩模工藝，根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的數(shù)據(jù)焊盤線317p形成在與上面形成柵極焊盤線316p的層相同的層上，但本發(fā)明并不限于此。在如上所述構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的FFS LCD裝置中，當(dāng)為了實現(xiàn)低功耗而使用諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層作為第二保護膜315c時，以低于先前工藝，即感光壓克力固化工藝的處理溫度，例如以230°C形成上部的第三保護膜315d。在這種情形中，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)形成焊盤部接觸孔時，在焊盤部接觸孔內(nèi)形成底切部，但在本發(fā)明第三個實施方式的情形中，與如上所述的本發(fā)明的第二個實施方式相似，在無需進行額外的掩模工藝的條件下，改變第三保護膜315d的上層的膜特性，以提高第三保護膜315d的上層相對于柵極絕緣層315a與第一和第三保護膜315b和315d之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率，由此改善焊盤部接觸孔340b和340c內(nèi)的底切。之后，將參照附圖詳細描述根據(jù)本發(fā)明第三個實施方式的制造FFS IXD裝置的方法。圖15A到15F是依次顯示制造圖13中所示的陣列基板的工藝的平面圖。圖16A到16F是依次顯示制造圖14中所示的陣列基板的工藝的剖面圖，其中左側(cè)顯示了制造陣列基板的像素部的工藝，右側(cè)依次顯示了制造陣列基板的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的工藝。如圖15A和16A中所示，在由諸如玻璃這樣的透明絕緣材料形成的陣列基板310的像素部中形成柵極321和柵極線316，并在陣列基板310的柵極焊盤部和數(shù)據(jù)焊盤部中分別形成柵極焊盤線316p和數(shù)據(jù)焊盤線317p。然而，本發(fā)明并不限于此，可通過與柵極321、柵極線316和柵極焊盤線316p不同的掩模工藝形成數(shù)據(jù)焊盤線317p。這里，通過在陣列基板310的整個表面上沉積第一導(dǎo)電膜并隨后通過光刻工藝(第一掩模工藝)選擇性地圖案化第一導(dǎo)電膜，形成柵極321、柵極線316、柵極焊盤線316p和數(shù)據(jù)焊盤線317p。這里，第一導(dǎo)電膜可由低電阻不透明導(dǎo)電材料，如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、Mo合金等形成。此外，第一導(dǎo)電膜可通過疊置兩種或更多種低電阻導(dǎo)電材料而具有多層結(jié)構(gòu)。接著，如圖15B和16B中所示，在上面形成有柵極321、柵極線316、柵極焊盤線316p和數(shù)據(jù)焊盤線317p的陣列基板310的整個表面上形成柵極絕緣層315a、非晶硅薄膜、n+非晶硅薄膜和第二導(dǎo)電膜。這里，為了形成源極、漏極和數(shù)據(jù)線，第二導(dǎo)電膜可由低電阻不透明導(dǎo)電材料，如鋁(Al)、Al合金、鎢(W)、銅(Cu)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、Mo合金等形成。此外，第二導(dǎo)電膜可通過疊置兩種或更多種低電阻導(dǎo)電材料而具有多層結(jié)構(gòu)。之后，通過光刻工藝(第二掩模工藝)選擇性去除非晶硅薄膜、η+非晶硅薄膜和第二導(dǎo)電膜，以在陣列基板310的像素部中形成由非晶硅薄膜形成的有源層324，并在有源層324的上部形成由第二導(dǎo)電膜形成的源極322和漏極323。這里，通過第二掩模工藝在陣列基板310的數(shù)據(jù)線區(qū)域中形成由第二導(dǎo)電膜形成的數(shù)據(jù)線317。在有源層324的上部形成由η+非晶硅薄膜形成的歐姆接觸層325η，用于使有源層324的源極區(qū)域和漏極區(qū)域與源極322和漏極323彼此歐姆接觸。此外，有源層324以及源極322和漏極323被圖案化為具有大致相同的形狀，在數(shù)據(jù)線317下方形成由非晶硅薄膜和η+非晶硅薄膜形成的非晶硅薄膜圖案320’和η+非晶硅薄膜圖案325’。這里，在第三個實施方式的情形中，因為通過同一掩模工藝同時圖案化有源層324和數(shù)據(jù)布線，即源極322、漏極323和數(shù)據(jù)線317，所以可減少一道掩模工藝。然而，本發(fā)明并不限于此，可通過兩道掩模工藝分別形成有源層324和數(shù)據(jù)布線。之后，如圖15C和16C中所示，在上面形成有有源層324、源極322和漏極323以及數(shù)據(jù)線317的陣列基板310的整個表面上形成第一保護膜315b和第二保護膜315c。這里，第一保護膜315b可由諸如硅氮化物膜或硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，第二保護膜315c可由諸如包括丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂等成分的感光壓克力的有機絕緣層形成。通過光刻工藝(第三掩模工藝)曝光并顯影有機絕緣層，以暴露出漏極323的上部(即接觸區(qū)域)以及數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部的全部。之后，以例如大約230°C的溫度進行固化工藝，以固化作為有機絕緣層的第二保護膜315c。之后，選擇性地去除像素部的第一保護膜315b，以形成暴露出部分漏極323的第一接觸孔340a。之后，如圖1 和16D中所示，在上面形成有第二保護膜315c的陣列基板310的整個表面上形成第三導(dǎo)電膜，然后，通過光刻工藝(第四掩模工藝)選擇性去除第三導(dǎo)電膜，以形成具有盒狀并通過第一接觸孔340a與漏極323電連接的像素電極318。這里，第三導(dǎo)電膜可由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)或氧化銦鋅(ΙΖ0)這樣的具有優(yōu)良透射率的透明導(dǎo)電材料形成，以形成像素電極318。之后，如圖15E和16E中所示，在上面形成有像素電極318的陣列基板310的整個表面上形成第三保護膜315d。這里，第三保護膜315d可由諸如硅氮化物膜或硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且在由有機絕緣層形成下部的第二保護膜315c的情形中，以低于先前的第二保護膜315c的工藝，即固化工藝的處理溫度，例如以230°C形成第三保護膜315d。特別是，在本發(fā)明的第三個實施方式的情形中，與如上所述本發(fā)明的第二個實施方式相似，通過調(diào)整氣體流速將第三保護膜315d的上層沉積為相對于第三保護膜315d的下層而言具有更強的多孔性。例如，SiH4氣體與NH3氣體的比率可從3:1提高到4:1為氣體的流速可從100%降低到小于100%，第三保護膜315d的上層的厚度( 200 A)相對于第三保護膜315d的總厚度( 2000 A)可為5%到20%的范圍。也就是說，當(dāng)沉積第三保護膜315d時，與柵極絕緣層315a與第一和第三保護膜315b和315d之間的具有脆弱界面的不連續(xù)沉積表面相比，通過減少第三保護膜315d的上層的相關(guān)S1-N鍵，第三保護膜315d的上層被形成為具有多孔膜特性(強于第三保護膜的下層的相應(yīng)特性)。在這種情形中，第三保護膜315d的上層可由其中S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大的薄膜形成。之后，通過光刻工藝(第五掩模工藝)選擇性地去除第三保護膜315d、第一保護膜315b和柵極絕緣層315a，以在陣列基板210的數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中分別形成暴露部分數(shù)據(jù)焊盤線317p和部分柵極焊盤線316p的第二接觸孔340b和第三接觸孔340c。這里，如上所述，在沉積第三保護膜315d的上層以使上層具有強于下層的多孔性的情形中，盡管柵極絕緣層315a、第一保護膜315b和第三保護膜315d被共同干蝕刻，但第三保護膜315d的上層相對于柵極絕緣層315a與第一和第三保護膜315b和315d之間的不連續(xù)沉積表面的蝕刻速率很高，從而可形成呈正向錐形的焊盤部接觸孔，即第二接觸孔340b和第三接觸孔340c。接著，如圖15F和16F中所示，在上面形成有第三保護膜315d的陣列基板310的整個表面上形成由透明導(dǎo)電材料形成的第四導(dǎo)電膜，并通過使用光刻工藝(第六掩模工藝)選擇性地圖案化第四導(dǎo)電膜，以在陣列基板310的像素部中形成由第四導(dǎo)電膜形成的具有多個狹縫308s的公共電極308。這里，第四導(dǎo)電膜可由諸如氧化銦錫(ΙΤ0)或氧化銦鋅(ΙΖ0)這樣的具有優(yōu)良透射率的透明導(dǎo)電材料形成，以形成公共電極308。這里，公共電極308可被形成為在除了 TFT區(qū)域之外的整個像素部上的單個圖案。然而，本發(fā)明并不限于此，公共電極308可形成為具有包含多個狹縫308s的盒狀。這里，通過第六掩模工藝選擇性地圖案化第四導(dǎo)電膜，在數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部中分別形成通過第二接觸孔340b和第三接觸孔340c與數(shù)據(jù)焊盤線317p和柵極焊盤線316p電連接的數(shù)據(jù)焊盤電極327p和柵極焊盤電極326p。通過向圖像顯示區(qū)域的外邊緣涂覆密封劑，以面對的方式將根據(jù)本發(fā)明第一到第三個實施方式的陣列基板與濾色器基板接合。在這種情形中，在濾色器基板上形成有用于實現(xiàn)紅色、綠色和藍色的濾色器。通過形成于濾色器基板或陣列基板上的對準(zhǔn)標(biāo)記進行濾色器基板和陣列基板的接合。在根據(jù)本發(fā)明第一到第三個實施方式的FFS IXD裝置中，以使用非晶硅薄膜作為有源層的非晶硅TFT作為例子，但本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明還可應(yīng)用于使用多晶硅薄膜作為有源層的多晶硅TFT和使用氧化物的氧化物TFT。除IXD裝置外，本發(fā)明還可應(yīng)用于通過使用TFT制造的不同顯示裝置，例如其中OLED與驅(qū)動晶體管連接的OLED (有機發(fā)光二極管)顯示裝置。本發(fā)明在不脫離其特性的情況下可以以多種形式實施，所以還應(yīng)當(dāng)理解，上述實施方式并不限于前面描述的任何細節(jié)，除非特別說明，而是應(yīng)當(dāng)在所附權(quán)利要求書限定的范圍內(nèi)進行寬泛地解釋，因此本發(fā)明意在通過所附權(quán)利要求書涵蓋落入權(quán)利要求書的邊界和范圍內(nèi)，或者落入這些邊界和范圍的等價物內(nèi)的所有變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種制造邊緣場切換液晶顯示器裝置的方法，所述方法包括: 提供被劃分為像素部和焊盤部的第一基板； 在所述第一基板的像素部中形成柵極和柵極線，并在所述第一基板的焊盤部中形成焊盤線； 在上面形成有所述柵極、所述柵極線和所述焊盤線的第一基板上形成柵極絕緣層； 在上面形成有所述柵極絕緣層的柵極的上部形成有源層； 在上面形成有所述有源層的第一基板的有源層的上部形成源極和漏極，并形成與所述柵極線交叉以限定像素區(qū)域的數(shù)據(jù)線； 在上面形成有所述源極、所述漏極和所述數(shù)據(jù)線的第一基板上形成第一保護膜；在上面形成有所述第一保護膜的第一基板的像素部中形成由有機絕緣層形成的第二保護月吳; 在上面形成有所述第二保護膜的第一基板的像素部中形成第一電極； 通過調(diào)整氣體流速，在上面形成有所述第一電極的第一基板上形成第三保護膜，使得所述第三保護膜的上層具有比其下層強的多孔性； 選擇性地蝕刻所述 柵極絕緣層、所述第一保護膜和所述第三保護膜，以形成暴露所述焊盤線的焊盤部接觸孔； 在上面形成有所述第三保護膜的第一基板的像素部中形成第二電極，并在所述第一基板的焊盤部中形成通過所述焊盤部接觸孔與所述焊盤線電連接的焊盤電極；以及接合所述第一基板和第二基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二保護膜由諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二保護膜由包括諸如丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂這樣的成分的有機絕緣層形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在所述第一基板的像素部中形成所述第二保護膜之后，通過固化工藝固化所述第二保護膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第三保護膜由諸如硅氮化物膜、硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且以低于所述固化工藝的處理溫度形成所述第三保護膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中通過將SiH4氣體與NH3氣體的比率從3:1提高到4:1并將N2氣體的 流速從100%降低到小于100%，形成所述第三保護膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中與所述柵極絕緣層與所述第一保護膜和第三保護膜之間的不連續(xù)沉積表面相比，將所述第三保護膜的上層形成為使得S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大，以減少所述第三保護膜的上層的相關(guān)S1-N鍵。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中將所述第三保護膜形成為使得所述第三保護膜的上層的厚度相對于所述第三保護膜的總厚度為5%到20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將作為像素電極的所述第二電極形成為在每個像素區(qū)域中具有包含多個狹縫的盒狀，將作為公共電極的所述第一電極形成為在除了所述漏極與所述像素電極之間的接觸區(qū)域之外的整個像素部中的單個圖案。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將作為像素電極的所述第一電極形成為在每個像素區(qū)域中具有盒狀，將作為公共電極的所述第二電極形成為在除了所述漏極與所述像素電極之間的接觸區(qū)域之外的整個像素部中的單個圖案。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過一道或兩道干蝕刻工藝選擇性地蝕刻所述柵極絕緣層、所述第一保護膜和所述第三保護膜，形成暴露所述焊盤線的焊盤部接觸孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述焊盤部包括數(shù)據(jù)焊盤部和柵極焊盤部，所述焊盤線包括數(shù)據(jù)焊盤線和柵極焊盤線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述焊盤部接觸孔包括暴露所述數(shù)據(jù)焊盤線和所述柵極焊盤線的數(shù)據(jù)焊盤部接觸孔和柵極焊盤部接觸孔。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述焊盤電極包括分別通過所述數(shù)據(jù)焊盤部接觸孔和所述柵極焊盤部接觸孔與所述數(shù)據(jù)焊盤線和所述柵極焊盤線電連接的數(shù)據(jù)焊盤電極和柵極焊盤電極。
15.一種邊緣場切換液晶顯示器裝置，包括: 第一基板； 形成在所述第一 基板上且彼此交叉以限定像素區(qū)域的柵極線和數(shù)據(jù)線； 形成在所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、有源層以及源極和漏極； 在上面形成有所述薄膜晶體管、所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線的第一基板上形成的有機保護膜，所述有機保護膜由有機絕緣層形成； 在上面形成有所述有機保護膜的整個第一基板上作為單個圖案而形成的公共電極；在上面形成有所述公共電極的第一基板上形成的低溫保護膜，所述低溫保護膜包括上層和下層，所述上層具有強于所述下層的多孔性； 在上面形成有所述低溫保護膜的第一基板的像素區(qū)域中形成的像素電極，所述像素電極具有包含多個狹縫的盒狀；以及 以面對的方式與所述第一基板接合的第二基板， 其中所述低溫保護膜的上層的S1-H/S1-N的鍵合比為80%或更大。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述有機保護膜由諸如感光壓克力這樣的有機絕緣層形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述有機保護膜由包括諸如丙烯酸酯、聚酰亞胺或環(huán)氧樹脂這樣的成分的有機絕緣層形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述低溫保護膜由諸如硅氮化物膜、硅氧化物膜這樣的無機絕緣層形成，且以低于固化工藝的處理溫度形成所述低溫保護膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中通過將SiH4氣體與NH3氣體的比率從3:1提高到4:1并將N2氣體的流速從100%降低到小于100%，形成所述低溫保護膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述低溫保護膜被形成為使得所述低溫保護膜的上層的厚度相對于所述低溫保護膜的總厚度為5%到20%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種使用有機絕緣層且功耗較少的邊緣場切換液晶顯示器裝置及其制造方法，改變低溫保護膜的上層的膜特性，以改善焊盤部接觸孔內(nèi)的底切。該裝置包括第一基板；形成在第一基板上且彼此交叉以限定像素區(qū)域的柵極線和數(shù)據(jù)線；形成在柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉處的TFT，包括柵極、有源層及源極和漏極；在第一基板上形成的有機保護膜，由有機絕緣層形成；在整個第一基板上作為單個圖案形成的公共電極；在第一基板上形成的低溫保護膜，包括上層和下層，上層具有強于下層的多孔性；在像素區(qū)域中形成的像素電極，具有包含多個狹縫的盒狀；及以面對的方式與第一基板接合的第二基板，低溫保護膜的上層的Si-H/Si-N的鍵合比為80％或更大。
文檔編號H01L21/77GK103091914SQ20121043608
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者南敬真, 樸承烈, 孫庚模, 李智惠 申請人:樂金顯示有限公司