发明名称 薄膜电晶体阵列基板及其制造方法
摘要
申请公布号 TWI332708 申请公布日期 2010.11.01
申请号 TW095145650 申请日期 2006.12.07
申请人 LG显示器股份有限公司 发明人 朴容仁;吴载映;韩相哲
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 洪尧顺 台北市内湖区行爱路176号3楼
主权项 一种薄膜电晶体(TFT)阵列基板,包括:形成于一基板上之闸极线、闸极电极、以及闸极垫,其中,各由第一金属层与透明导电层之堆叠层所形成;像素电极,由透明导电层所形成;闸极绝缘层,设置具有第一与第二开口区域,以曝露像素电极与闸极垫;半导体层,形成于闸极绝缘层上;资料线,其垂直于闸极线而形成,以界定一次-像素;源极电极,其从资料线分出;汲极电极,形成距源极电极预设间隔,且与像素电极连接;以及形成于资料线一端之资料垫,其中该半导体层包含形成于闸极线、源极与汲极电极、以及资料垫下之一非晶矽层,其中,该非晶矽层之图案与资料线与资料垫之图案相同;以及遮罩层,以覆盖资料线、源极电极、以及汲极电极;以及氧化防止层,以覆盖闸极垫与资料垫。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该遮罩层是由以下所构成:第一遮罩层,其覆盖资料线与源极电极;以及第二遮罩层,其覆盖汲极电极。如申请专利范围第2项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该汲极电极藉由使用第二遮罩层而与像素电极电性连接。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该氧化防止层是由以下所构成:第一氧化防止层,其经由第二开口区域而覆盖闸极垫;第二氧化防止层,其覆盖资料垫。如申请专利范围第4项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该第二氧化防止层其与覆盖资料线之遮罩层形成为一体。如申请专利范围第4项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该氧化防止层与遮罩层形成于相同层上。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该遮罩层与该氧化防止层是由透明导电材料或金属层所形成。如申请专利范围第7项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该导电层是由以下任何之一所形成:铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、钛(Ti)或钛合金。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,更包括下电容器电极,与闸极线形成于相同层上;以及上电容器电极,与资料线形成于相同层上,且与此下电容器电极重叠。如申请专利范围第9项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,更包括形成于上电容器电极上之第三遮罩层,其中,像素电极藉由第三遮罩层而与上电容器电极电性连接。如申请专利范围第9项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,更包括在上电容器电极与下电容器电极之间之闸极绝缘层与非晶矽层之堆叠层。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,更包括杂质离子(n+a-Si);其形成于该包括资料线之资料线层下、源极电极、汲极电极、以及资料垫,其与资料线层具有相同图案。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该半导体层之表面对应于:此以氧(O2)电浆处理之源极与汲极电极间之通道区域。如申请专利范围第11项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该像素电极与闸极线形成于相同层上。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该像素电极形成于该单元像素之整个区域中。如申请专利范围第1项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,更包括共同电极,其平行于像素电极而形成,因此形成水平电场。如申请专利范围第16项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该共同电极与该平行于闸极线之共同线分开。如申请专利范围第15项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该共同电极由透明导电层形成,以及该共同线是由第一金属层与透明导电层之堆叠层所形成。如申请专利范围第17项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该共同电极由第一开口区域曝露。如申请专利范围第17项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该共同线、共同电极与闸极线形成相同层上,以及该像素电极与遮罩层形成于相同层上。如申请专利范围第20项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该像素电极与该覆盖汲极电极之遮罩层形成为一体。如申请专利范围第17项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该共同线、共同电极、以及像素电极,与闸极线形成相同层上。如申请专利范围第22项之薄膜电晶体(TFT)阵列基板,其中该像素电极藉由使用覆盖汲极电极之遮罩层,而与汲极电极电性连接。一种用于制造薄膜电晶体(TFT)阵列基板之方法,其包括以下步骤:在基板上依序沉积第一金属层与透明导电层,以形成闸极线、闸极电极、闸极垫、以及像素电极;在基板上沉积绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层;藉由去除在像素电极与闸极垫上之绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层之堆叠层,而形成开口区域;藉由将非晶矽层与第二金属层图案化,而形成半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫;在资料线、源极与汲极电极上形成遮罩层,以及在闸极与资料垫上形成氧化防止层;以及依据彼此分开之源极与汲极电极、藉由蚀刻在此等遮罩层间所曝露之第二金属层,以界定通道区,以及然后蚀刻曝露在此第一开口区域中像素电极之第一金属层。如申请专利范围第24项之方法,其中在藉由蚀刻第一金属层以界定通道区域后,将此对应于通道区之层表面以氧(O2)电浆处理。如申请专利范围第24项之方法,其中当藉由蚀刻第一金属层、且藉由蚀刻第二金属层以界定通道区域时,实施湿性蚀刻过程。如申请专利范围第26项之方法,其中该第一金属层是由包括以下任一之金属材料形成:铝(Al)、铝钕(AlNd)、或铜(Cu);以及该第二金属层是由包括以下任一之金属材料形成:钼(Mo)或钼合金(Mo合金)。如申请专利范围第24项之方法,其中该遮罩层与氧化防止层是由透明导电材料或金属材料所形成。如申请专利范围第28项之方法,其中该遮罩层与氧化防止层是由以下任一所形成:铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、钛(Ti)或钛合金。如申请专利范围第24项之方法,其中该遮罩层与氧化防止层藉由微影术同时形成。如申请专利范围第24项之方法,其中下电容器电极是在形成闸极线之步骤中形成,以及与下电容器电极重叠之上电容器电极是在形成资料线之步骤中形成。如申请专利范围第31项之方法,其中该闸极绝缘层与非晶矽层之堆叠层是沉积在:下电容器电极与上电容器电极之间。如申请专利范围第31项之方法,更包括遮罩层,其在形成该等遮罩层之步骤中形成于上电容器电极上,以连接至具有像素电极之上电容器电极。如申请专利范围第24项之方法,其中该汲极电极藉由使用遮罩层而与像素电极连接。如申请专利范围第24项之方法,其中该形成于资料线上之遮罩层是与形成于资料垫上之氧化层形成为一体。如申请专利范围第24项之方法,其中该形成开口区域之步骤是与该该用一遮罩藉由微影术形成半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫之步骤同时实施。如申请专利范围第36项之方法,其中该遮罩为绕射曝光遮罩。如申请专利范围第36项之方法,其中该形成开口区域、半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫之步骤可以形成:在第二金属层上具有步阶覆盖面积之光阻层;藉由使用光阻层作为遮罩之状态中,选择性地去除绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层之堆叠层,而形成该等开口区域;藉由将该光阻层抛光,以去除该具有较小厚度之光阻层之预先确定部份;以及在使用该经抛光之光阻层作为遮罩之状态中,藉由蚀刻非晶矽层、与第二金属层,而形成半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫。如申请专利范围第38项之方法,其中在乾式蚀刻方法中,将闸极绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层一起蚀刻。如申请专利范围第24项之方法,其中该像素电极形成于次-像素之整个面积中。如申请专利范围第24项之方法,其中该多个像素电极形成于该次-像素中,且该共同电极平行于该像素电极而形成。如申请专利范围第41项之方法,其中该共同电极与闸极线同时形成。如申请专利范围第41项之方法,其中该共同电极形成于第一开口区域上。如申请专利范围第43项之方法,其中该曝露于第一开口区中共同电极之第二金属层,亦在该蚀刻此曝露于第一开口区中像素电极之第二金属层之步骤中被蚀刻。一种用于制造薄膜电晶体(TFT)阵列基板之方法,其包括以下步骤:在基板上依序沉积第一金属层与透明导电层,以形成闸极线、闸极电极、闸极垫、共同线、以及共同电极;藉由去除在像素电极与闸极垫上之绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层之堆叠层,而形成开口区域;藉由将非晶矽层与第二金属层图案化,而形成半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫;在资料线、源极与汲极电极上形成遮罩层,以及在闸极垫与资料垫上形成氧化防止层;将像素电极与此覆盖汲极电极之遮罩层形成为一体,且平行于共同电极;以及依据彼此分开之源极与汲极电极、藉由蚀刻在该等遮罩层间所曝露之第二金属层,以界定通道区,以及然后蚀刻曝露在此第一开口区域中共同电极之第一金属层。如申请专利范围第45项之方法,其中该遮罩层、氧化防止层、以及像素电极是形成于相同层上且同时形成。如申请专利范围第45项之方法,其中在藉由蚀刻第一金属层以界定通道区域后,以氧(O2)电浆处理此通道区之层表面。如申请专利范围第45项之方法,其中此等藉由蚀刻第二金属层,以蚀刻第一金属层且界定通道区域之步骤是藉由湿性蚀刻方法而实施。如申请专利范围第48项之方法,其中该第一金属层是由包括以下任一之金属材料形成:铝(Al)、铝钕(AlNd)、或铜(Cu);以及此第二金属层是由包括以下任一之金属材料形成:钼(Mo)或钼合金(Mo合金)。如申请专利范围第45项之方法,其中该遮罩层与氧化防止层是由透明导电材料或金属材料所形成。如申请专利范围第50项之方法,其中该遮罩层与氧化防止层是由以下任一所形成:铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、钛(Ti)或钛合金。如申请专利范围第46项之方法,其中下电容器电极是在形成闸极线之步骤中形成,以及与下电容器电极重叠之上电容器电极是在形成资料线之步骤中形成。如申请专利范围第52项之方法,其中闸极绝缘层与非晶矽层之堆叠层是沉积在:下电容器电极与上电容器电极之间。如申请专利范围第52项之方法,更包括遮罩层,其在该形成遮罩层之步骤中形成于上电容器电极上,而与像素电极形成为一体。如申请专利范围第45项之方法,其中该形成于资料线上之遮罩层是与形成于资料垫上之氧化防止层形成为一体。如申请专利范围第45项之方法,其中该形成开口区域之步骤是与该使用一遮罩藉由微影术形成半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫之步骤同时实施。如申请专利范围第45项之方法,其中该遮罩为绕射曝光遮罩。如申请专利范围第57项之方法,其中该形成开口区域、半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫之步骤可以:形成在第二金属层上具有步阶覆盖之光阻层;藉由使用光阻层作为遮罩之状态中,去除绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层之堆叠层,而形成该等开口区域;藉由将该光阻层抛光,以去除该具有较小厚度之光阻层之预先确定部份;以及在使用该经抛光之光阻层作为遮罩之状态中,藉由蚀刻非晶矽层、与第二金属层,而形成半导体层、资料线、源极与汲极电极、以及资料垫。如申请专利范围第58项之方法,其中藉由乾式蚀刻方法,将该闸极绝缘层、非晶矽层、以及第二金属层一起蚀刻。如申请专利范围第45项之方法,其中该闸极线、闸极电极、以及闸极垫形成为一体,且该共同线与共同电极形成为一体。
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