[发明专利]用于显示设备的阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于显示设备的阵列基板，更具体地涉及一种用于 显示设备的阵列基板及其制造方法，其能够通过使金属导线(例如，包 括源极/漏极、栅焊盘(gate pad)、数据焊盘(data pad)、驱动电路、GIP (板内栅极)或ESD电路中的金属导线)与障碍(barrier)金属接触来降 低像素电极和金属导线之间的接触电阻。

背景技术

总体而言，金属导线用于向元件中继信号。用于中继信号的金属导 线价格较低，并具有低电阻值，并且由于金属具有很强的抗腐蚀性，其 能够对产品的高可靠性和价格竞争做出贡献。

在大多数情况下，液晶显示器(LCD)的阵列基板(即第一基板) 的质量根据用于各个元件的材料或各个元件的设计规格来确定。

例如，对于小LCD设备关系不大，但在具有18英寸或更大尺寸的 大规模高分辨率LCD设备的情况下，用于选通线和数据线的材料的特定 电阻值是确定画面质量的优越性的关键因素。

因此，在大规模/高分辨率LCD设备的情况下，优选地使用例如铝 或铝合金的具有低电阻的金属作为选通线或数据线的材料。

纯铝具有化学上较弱的抗腐蚀性，在随后的高温工序中从选通线和 栅极的表面上产生小丘(hillock，H)。小丘(H)会诱发覆盖选通线和栅 极的栅绝缘层的异常增长，并会由于有源层和栅极之间的绝缘失效而造 成短路，导致不能用作开关元件。

由此，在铝导线的情况下，以合金形式进行使用，或使用层叠结构。 然而，当选通线被形成为层叠时，不利的是应额外地进行处理。

最近，在避免该问题的努力中，建议使用铜(Cu)，其可以通过简单 工艺形成导线，并具有低电阻以及低价格。

下面将参照图1和图2描述相关技术的用于显示设备的使用铜的阵 列基板。

图1是相关技术的用于显示设备的阵列基板的示意截面图。

图2是相关技术的用于显示设备的阵列基板的示意截面图，示出了 在漏极和像素电极彼此接触的表面上形成的铜氧化物膜。

参照图1，相关技术的用于显示设备的阵列基板包括被形成为在透 明基板11上沿一个方向延伸的选通线(未示出)，以及垂直地与选通线 交叉以限定像素区域(未示出)的数据线(未示出)，栅绝缘层15夹在 其间。

在此，尽管未示出，在选通线(未示出)和数据线(未示出)的交 叉处形成薄膜晶体管(TFT)(未示出)，即开关元件。TFT包括从选通线 延伸的栅极13、从数据线延伸的源极21、以及通过与源极21隔开特定 距离的漏极23而形成沟道的有源层17。源极21和漏极23由具有低电阻 和低价格的铜(Cu)制成。有源层17在栅极13上方形成在栅绝缘层15 上，并由纯非晶硅层形成。

钼钛(MoTi)层19形成为源极21和漏极23与有源层17之间的障 碍金属层。钼钛(MoTi)层19用于防止构成源极21和漏极23的铜(Cu) 与有源层17彼此直接接触以相互作用。

用于保护TFT、选通线以及数据线的钝化层25形成在基板11上。

像素电极29形成在像素区域的钝化层25上，并经由通过蚀刻钝化 层25而形成的接触孔27与漏极23电接触。像素电极29由例如ITO(或 IZO)的透明金属材料制成。

同时，像素电极与金属导线(包括源极/漏极、栅焊盘、数据焊盘、 驱动电路的焊盘部分、GIP(板内栅极)或ESD电路中的金属导线)接 触。在焊盘部分的金属导线(未示出)的情况下，在金属导线和像素电 极之间形成铜氧化物膜(Cu₂O)，使得像素电极和金属导线之间的接触特 性恶化。

如上所述，相关技术的用于显示设备的阵列基板具有以下问题。

也就是说，在相关技术的用于显示设备的阵列基板中，如图2所示， 当在钝化膜中形成接触孔之后形成像素电极时，由于H₂O气体的影响， 在与像素电极接触的漏极上产生铜氧化物膜(Cu₂O)，以至于使得像素电 极和漏极之间的接触特性劣化。即，向像素电极传输的信号经由源极和 漏极数据线传输。并且，在金属导线和像素电极之间形成铜氧化物膜 (Cu₂O)，使得像素电极和金属导线之间的接触特性恶化。

在相同电压被施加到选通线的情形下，向像素电极输入的电流由沟 道的电阻以及像素电极与漏极之间的接触部分的电阻来确定。