防止金属层扩散之TFT电极结构与其制程STRUCTURE OF TFT ELECTRODE FOR PREVENTING METAL LAYER DIFFUSION AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR

摘要

本发明为一种防止金属层扩散之TFT电极结构与其制程，系用以防止于薄膜电晶体(TFT)之金属层制作时会扩散至邻近之绝缘层，即于制程中降低金属离子污染化学气相沉积制程(CVD)的风险，其中以一画素透明电极接续闸极金属层之后制作，可一方面作为该金属离子的阻障层(barrier)来避免金属离子高温扩散至绝缘层甚至主动层；另一方面，该画素透明电极之制作系以物理气相沈积(PVD)方法，其机台可于低温镀膜、对环境的敏感度较小，且画素透明电极本身为导电层，可避免金属离子的影响，藉以改善TFT元件制程之漏电现象(leakage)与不良导电之情形。

主权项

1.一种防止金属层扩散之TFT电极结构之制程,系藉 改变其中制程之顺序以防止金属离子扩散至邻近 之绝缘层,该制程步骤至少包括: 形成一第一金属层,系于一基板上形成该第一金属 层,经蚀刻后形成一薄膜电晶体(TFT)之闸极;以及 形成一透明导电电极,系于该第一金属层上形成该 透明导电电极,经蚀刻定义图形后形成一画素电极 。 2.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中于形成该透明导电电极后 之制程更顺序包括有: 形成一介电层; 形成一非晶矽层; 形成一N+非晶矽层;以及 形成一第二金属层,并经蚀刻定义该薄膜电晶体之 源极与汲极; 形成一钝化层并经蚀刻定义作为此TFT元件之保护 层。 3.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中该TFT电极结构可为一单极 或多极结构。 4.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中形成该第一金属层之方法 包括于该基板上以物理气相沉积(PVD)、电镀(EP)、 旋镀(spin coating)、印制(printing)或无电镀(ELP)方式 等方法制作。 5.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中该基板之表面具有玻璃、 氮化矽、氧化矽、非结晶矽、结晶矽、掺杂质之 矽、金属层、金属氮化物、金属氮矽化物、聚合 物、或有机材料。 6.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中系以物理气相沉积法(PVD) 、电镀(EP)、旋镀(spin coating)、印制(printing)或无电 镀(ELP)方式等方法制作形成该透明导电电极。 7.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中该透明导电电极可为ITO( indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO(zinc oxidation) 或有机材料。 8.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中该第一金属层为单一金属 层结构。 9.如申请专利范围第8项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中该单一金属层结构之材料 可为铬、铜、铝钕合金(Al-Nd)、钼钨合金(MoW)、或 铝。 10.如申请专利范围第1项所述之防止金属层扩散之 TFT电极结构之制程,其中该第一金属层为多层金属 层结构。 11.如申请专利范围第10项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构之制程,其中该多层金属层结构之材 料可为钛/铝/钛层(Ti/Al/Ti)、钛/铝/氮化钛层(Ti/Al/ TiN)、钛/铜/钛层(Ti/Cu/Ti)、铬/铜/铬层(Cr/Cu/Cr)、钨 /铜/钨层(W/Cu/W)、氮化钼/铝/氮化钼层(MoN/Al/MoN)、 钼/铝钕合金层(Mo/Al-Nd)、氮化钼/铝钕合金层(MoN/Al -Nd)、钼/铝钕合金/钼层(Mo/Al-Nd/Mo)、钽/铜/钽层(Ta/ Cu/Ta)、氮化钽/铜/氮化钽层(TaN/Cu/TaN)、氮化钛/铜/ 氮化钛层(TiN/Cu/TiN)、钛/铝层(Ti/Al)、钼/铜/钼层(Mo /Cu/Mo)、或钼/铝/钼层(Mo/Al/Mo)。 12.一种防止金属层扩散之TFT电极结构,该结构至少 包括有: 一第一金属层,系形成于一基板上,经蚀刻后为一 薄膜电晶体之闸极; 一透明导电电极,系形成于该第一金属层上方; 一介电层,系形成于该透明导电电极上方,为一绝 缘层; 一非晶矽层,系形成于该介电层上方;以及 一第二金属层,系形成于该非晶矽层上方,经蚀刻 后形成该薄膜电晶体之源极与汲极。 13.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该TFT电极结构可为一单极或多 极结构。 14.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该基板之表面具有玻璃、氮化 矽、氧化矽、非结晶矽、结晶矽、掺杂质之矽、 金属层、金属氮化物、金属氮矽化物、聚合物、 或有机材料。 15.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中系以物理气相沉积法(PVD)形成 该透明导电电极。 16.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该透明导电电极可为ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ZnO(zinc oxidation)或有 机材料。 17.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该第一金属层为单一金属层结 构。 18.如申请专利范围第17项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该单一金属层结构之材料可为 铬、铜、铝钕合金(Al-Nd)、钼钨合金(MoW)、或铝、 19.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该第一金属层为多层金属层结 构。 20.如申请专利范围第19项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中该多层金属层结构之材料可为 钛/铝/钛层(Ti/Al/Ti)、钛/铝/氮化钛层(Ti/Al/TiN)、钛 /铜/钛层(Ti/Cu/Ti)、铬/铜/铬层(Cr/Cu/Cr)、钨/铜/钨 层(W/Cu/W)、、氮化钼/铝/氮化钼层(MoN/Al/MoN)、钼/ 铝钕合金层(Mo/Al-Nd)、氮化钼/铝钕合金层(MoN/Al-Nd) 、钼/铝钕合金/钼层(Mo/Al-Nd/Mo)、钽/铜/钽层(Ta/Cu/ Ta)、氮化钽/铜/氮化钽层(TaN/Cu/TaN)、氮化钛/铜/氮 化钛层(TiN/Cu/TiN)、钛/铝层(Ti/Al)、钼/铜/钼层(Mo/Cu /Mo)、或钼/铝/钼层(Mo/Al/Mo)。 21.如申请专利范围第12项所述之防止金属层扩散 之TFT电极结构,其中藉电浆增益化学气相沉积法直 接沈积N+非晶矽层或以离子布植方式更于该非晶 矽层上形成一N+非晶矽层。 图式简单说明: 第一A图至第一E图所示系为美国专利美国专利No. 6 ,218,221中多层金属层之薄膜电晶体结构与其制程 示意图; 第二A图至第二E图所示为美国专利No. 5,838,037薄膜 电晶体之阵列制程示意图; 第三A图至第三F图所示为本发明实施例之TFT电极 结构与其制程意图;及 第四图所示为本发明防止金属层扩散之TFT电极制 程步骤流程图。