[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法和液晶显示装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管和液晶显示装置，更具体地讲，涉及一种薄膜晶体管及其制造方法、使用该薄膜晶体管的液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

近年来，随着对信息显示兴趣的增加以及使用便携式信息媒体的需求增加，已积极进行了对用于代替传统显示器（例如，阴极射线管（CRT））的重量轻且形薄的平板显示器（FPD）的研究和商品化。具体地讲，在那些平板显示器中，作为用于使用液晶的光学各向异性表示图像的装置，液晶显示器（LCD）由于其良好的分辨率、颜色表示、图像质量等已被积极用在笔记本电脑、台式机监视器等中。

作为在液晶显示器中最初使用的驱动方法，有源矩阵（AM）方法是使用非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）作为开关元件驱动像素单元的液晶的方法。

液晶显示器可主要包括用于显示图像的液晶面板、用于向液晶面板发射光的背光单元以及将信号电压施加到液晶面板和背光单元并对信号电压进行控制的驱动电路单元。

以下，将在下面参照图1详细描述典型的液晶显示器的示意性结构。

图1是示意性示出现有技术中的液晶显示器的截面图。

如图1所示，液晶显示器可包括滤色器基板87、薄膜晶体管阵列基板10和液晶层97，液晶层97插入在滤色器基板87和薄膜晶体管阵列基板10之间。

这里，滤色器基板87和薄膜晶体管阵列基板10通过在图像显示区的外面形成的密封剂被结合，以彼此相对，通过在滤色器基板87或薄膜晶体管阵列基板10上形成的对准键（未示出）来实现滤色器基板87和薄膜晶体管阵列基板10之间的结合。

在薄膜晶体管阵列基板10上形成薄膜晶体管（未示出），所述薄膜晶体管可包括构成选通线（未示出）的一部分的栅极20、连接到数据线（未示出）的源极44和连接到像素电极80的漏极45。

此外，薄膜晶体管可包括有源层40，有源层40在选通电压施加到栅极20时可在源极44和漏极45之间形成导电沟道。

在有源层40与源极44和漏极45之间形成欧姆接触层41，以在有源层40与源极44和漏极45之间以有效的方式提供电接触。

此时，源极44沿一个方向延伸，以构成数据线的一部分，漏极45的一部分朝像素区域延伸，并通过在绝缘层60中形成的接触孔电连接到像素电极80。

此外，如上所述，在滤色器基板87上形成具有用于实现红色、绿色和蓝色的多个子滤色器的滤色器95、用于在子滤色器之间进行划分并阻止光通过液晶层97的黑底90以及用于将电压施加到液晶层97的公共电极85。

另一方面，可针对构成薄膜晶体管的各构成元件之间的绝缘层30使用二氧化硅层（SiO₂）或硅的氮化物层（SiNx），并且使用化学汽相淀积（以下，称为“CVD”）工艺作为形成方法。

化学汽相淀积（CVD）工艺是沿从顶到底的方向各向同性淀积的工艺。因此，当在基板的上表面上以突出方式形成具有预定厚度的配线时，即使使用CVD工艺形成绝缘层30，也可能无法补偿由于配线导致的厚度差异。

同时，栅极的厚度随着液晶显示器的分辨率从全高清（FHD）到超维（UD）发展而变化。换句话讲，需要传输大量信息以实现这种高分辨率，将选通电压施加到液晶显示器的一个像素的栅极的区域应该被扩大以解决该问题。

然而，栅极的扩大的区域引起液晶显示器的孔径率降低，因此，在增加栅极厚度的方向而非在扩大栅极的区域的方向进行了研究。

图2是示出了根据第一实施方式的在构成薄膜晶体管的栅极的上部通过CVD形成的栅绝缘层的截面结构的图1的部分“A”的放大的截面图。

参照图2，看出，在栅极20的上部形成的栅绝缘层30的厚度（t1）与在基板10的上部形成的栅绝缘层30的厚度（t1）相同。