專利名稱：用于顯示器件的薄膜晶體管基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件，具體地涉及一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示器(LCD)使用電場(chǎng)控制液晶的光透射比以顯示圖像。LCD包括具有以矩陣形式設(shè)置的液晶單元的液晶顯示板和驅(qū)動(dòng)液晶顯示板的驅(qū)動(dòng)電路。液晶顯示板包括彼此相對(duì)的薄膜晶體管基板和濾色片基板，液晶注入在兩基板之間，襯墊料在兩基板之間保持盒間隙。
薄膜晶體管基板包括彼此交叉的柵極線和數(shù)據(jù)線。液晶單元限定在相鄰對(duì)的柵極線和數(shù)據(jù)線之間。薄膜晶體管分別形成在柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉點(diǎn)附近。薄膜晶體管是連接到數(shù)據(jù)線和柵極線的開(kāi)關(guān)元件。像素電極形成在每一液晶單元內(nèi)并連接到薄膜晶體管。定向膜涂覆在薄膜晶體管基板的液晶單元上。柵極線和數(shù)據(jù)線通過(guò)每一條線的焊盤部分接收來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)。薄膜晶體管響應(yīng)柵極線上的掃描信號(hào)，將來(lái)自數(shù)據(jù)線的像素信號(hào)施加到像素電極。
濾色片基板包括形成在每一液晶單元內(nèi)的濾色片。在濾色片基板上的黑矩陣分隔開(kāi)濾色片。共同向液晶單元施加基準(zhǔn)電壓的公共電極形成在濾色片上。定向膜涂覆在公共電極上。
通過(guò)將薄膜晶體管基板和濾色片基板粘接在一起裝配液晶顯示板。然后，在薄膜晶體管基板和濾色片基板之間注入液晶，再密封液晶注入孔。在制造這樣的液晶顯示器的過(guò)程中，形成薄膜晶體管基板的工藝較為復(fù)雜并且是占據(jù)了液晶顯示板制造成本中的主要部分。形成薄膜晶體管的半導(dǎo)體工藝由于需要多輪掩模工序而變得非常昂貴。一輪掩模工序包括多個(gè)步驟，例如薄膜淀積、清洗、光刻、蝕刻、光刻膠剝離和檢測(cè)步驟等。為了降低半導(dǎo)體工藝的成本，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用減少數(shù)量的掩模工序制造的薄膜晶體管基板。近來(lái)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出比現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)五輪掩模工序少一輪掩模工序的四輪掩模工序。
圖1示出了通過(guò)四輪掩模工序制造的薄膜晶體管基板的平面圖。圖2示出了沿圖1中的I-I’線截取的薄膜晶體管基板的截面圖。參照?qǐng)D1和圖2，薄膜晶體管基板包括在下基板42上形成的柵極線2和數(shù)據(jù)線4，二者彼此交叉并在其中間設(shè)有柵極絕緣膜44。薄膜晶體管6形成在每一交叉點(diǎn)附近。連接到薄膜晶體管的像素電極18形成在由柵極線2和數(shù)據(jù)線4限定的單元區(qū)域內(nèi)。而且，薄膜晶體管基板包括在像素電極18與另一單元區(qū)域的柵極線2的重疊區(qū)域設(shè)置的存儲(chǔ)電容20。柵極焊盤部分26連接到柵極線2，并且數(shù)據(jù)焊盤部分34連接到數(shù)據(jù)線4。
薄膜晶體管6包括連接到柵極線2的柵極8、連接到數(shù)據(jù)線4的源極10以及連接到像素電極18的漏極12。有源層14與柵極8重疊并且在源極10和漏極12之間具有一溝道。如圖2所示，有源層14也與數(shù)據(jù)線4、下數(shù)據(jù)焊盤電極36和上存儲(chǔ)電極22相重疊。在有源層14上，還形成用于與數(shù)據(jù)線4、源極10、漏極12、下數(shù)據(jù)焊盤電極36和上存儲(chǔ)電極22歐姆接觸的歐姆接觸層48。薄膜晶體管6響應(yīng)施加到柵極線2的掃描信號(hào)，將來(lái)自數(shù)據(jù)線4的像素信號(hào)提供到像素電極18。
像素電極18通過(guò)貫穿保護(hù)膜50的第一接觸孔16連接到薄膜晶體管6的漏極12。當(dāng)像素信號(hào)施加到像素電極時(shí)，在位于上基板(未示出)的公共電極和像素電極之間產(chǎn)生電勢(shì)差。由于液晶的介電各向異性，該電勢(shì)差使位于薄膜晶體管基板和上基板之間的液晶旋轉(zhuǎn)，并可以使來(lái)自光源(未示出)的光通過(guò)其傳輸。
存儲(chǔ)電容20包括上存儲(chǔ)電極22和另一單元區(qū)域的柵極線2，二者彼此重疊并在其間設(shè)有柵極絕緣膜44、有源層14和歐姆接觸層48。像素電極18和上存儲(chǔ)電極22彼此重疊并在其間設(shè)有保護(hù)膜50，二者通過(guò)保護(hù)膜50中的第二接觸孔24相連接。存儲(chǔ)電容20可以使充在像素電極18中的像素信號(hào)穩(wěn)定保持，直到下一像素信號(hào)到來(lái)為止。
柵極線2通過(guò)柵極焊盤部分26連接到柵極驅(qū)動(dòng)器(未示出)。柵極焊盤部分26包括從柵極線2延伸的下柵極焊盤電極28和通過(guò)貫穿柵極絕緣膜44和保護(hù)膜50的第三接觸孔30連接到下柵極焊盤電極28的上柵極焊盤電極32。數(shù)據(jù)線4通過(guò)數(shù)據(jù)焊盤部分34連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器(未示出)。數(shù)據(jù)焊盤部分34包括從數(shù)據(jù)線4延伸的下數(shù)據(jù)焊盤電極36和通過(guò)貫穿保護(hù)膜50的第四接觸孔38連接到下數(shù)據(jù)焊盤電極36的上數(shù)據(jù)焊盤電極40。
下面參照?qǐng)D3A到3D詳細(xì)描述具有上述結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管基板采用四輪掩模工序的制造方法。參照?qǐng)D3A，在下基板42上，通過(guò)第一掩模工序形成包括柵極線2、柵極8和下柵極焊盤電極28的柵極金屬圖案。
首先，通過(guò)例如是濺射的淀積技術(shù)在下基板42上形成柵極金屬層。然后，通過(guò)光刻對(duì)柵極金屬層構(gòu)圖。執(zhí)行使用第一掩模的蝕刻工序以形成包括柵極線2、柵極8和下數(shù)據(jù)焊盤電極28的柵極金屬圖案。柵極金屬層可以是鉻(Cr)、鉬(Mo)和鋁族金屬等的單層或雙層結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D3B，在具有柵極金屬圖案的下基板42上涂覆柵極絕緣膜44。而且，使用第二掩模，在柵極絕緣膜44上形成包括有源層48的半導(dǎo)體圖案。另外，在第二掩模工序中還形成歐姆接觸層48和包括數(shù)據(jù)線4、源極10、漏極12、下數(shù)據(jù)焊盤電極36和上存儲(chǔ)電極22的源極/漏極金屬圖案。
具體地說(shuō)，通過(guò)例如是等離子體增強(qiáng)型化學(xué)汽相淀積(PECVD)和濺射等淀積技術(shù)，在具有柵極金屬圖案的下基板42上順序形成柵極絕緣膜44、非晶硅層、n+非晶硅層和源極/漏極金屬層。這里，柵極絕緣膜44由例如是氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等無(wú)機(jī)絕緣材料形成。源極/漏極金屬選自鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉭(Ta)或鉬合金等。
然后，使用第二掩模，通過(guò)光刻在源極/漏極金屬層上形成光刻膠圖案。這樣，在薄膜晶體管的溝道部分具有衍射曝光部分的衍射曝光掩模用作第二掩模，以允許溝道部分的光刻膠圖案具有比其它源極/漏極圖案部分低的高度。
接著，使用光刻膠圖案，通過(guò)濕蝕刻工序構(gòu)圖源極/漏極金屬圖案，以形成包括數(shù)據(jù)線4、源極10、與源極10一體的漏極12以及上存儲(chǔ)電極22的源極/漏極金屬圖案。然后，使用同樣的光刻膠圖案，通過(guò)干蝕刻工序同時(shí)對(duì)n+非晶硅層和非晶硅層構(gòu)圖，以形成歐姆接觸層48和有源層14。
通過(guò)灰化工序，具有相對(duì)低高度的光刻膠圖案從溝道部分去除，然后，通過(guò)干蝕刻工序，蝕刻源極/漏極金屬圖案和溝道部分的歐姆接觸層48。這樣，暴露出溝道部分的有源層14，以將源極10從漏極12斷開(kāi)。然后，通過(guò)剝離工序去除剩余在源極/漏極金屬圖案組上的光刻膠圖案。
參照?qǐng)D3C，在具有源極/漏極金屬圖案的柵極絕緣膜44上形成包括第一到第四接觸孔16、24、30和38的保護(hù)膜50。具體地說(shuō)，通過(guò)例如是等離子體增強(qiáng)型化學(xué)汽相淀積(PECVD)的淀積技術(shù)，在具有源極/漏極金屬圖案的柵極絕緣膜44上整體形成保護(hù)膜50。然后，通過(guò)光刻和使用第三掩模的蝕刻工序?qū)ΡＷo(hù)膜50構(gòu)圖，以限定第一到第四接觸孔16、24、30和38。第一接觸孔16貫穿保護(hù)膜50并暴露出漏極12，第二接觸孔24貫穿保護(hù)膜50并暴露出上存儲(chǔ)電極22。第三接觸孔30貫穿保護(hù)膜50和柵極絕緣膜44并暴露出下柵極焊盤電極28。第四接觸孔38貫穿保護(hù)膜50并暴露出上數(shù)據(jù)焊盤電極36。
保護(hù)膜50由與柵極絕緣膜44相似的無(wú)機(jī)絕緣材料形成，或者是利用具有小介電常數(shù)的丙烯酸化合物、BCB(苯并環(huán)丁烯)或PFCB(全氟環(huán)丁烷)等有機(jī)絕緣材料形成。
參照?qǐng)D3D，通過(guò)第四掩模工序，在保護(hù)膜50上形成包括像素電極18、上柵極焊盤電極32和上數(shù)據(jù)焊盤電極40的透明導(dǎo)電膜圖案。
通過(guò)例如是濺射等淀積技術(shù)，在保護(hù)膜50上整體淀積透明導(dǎo)電膜。然后，通過(guò)光刻和使用第四掩模的蝕刻工序?qū)ν该鲗?dǎo)電膜構(gòu)圖，以形成包括像素電極18、上柵極焊盤電極32和上數(shù)據(jù)焊盤電極40的透明導(dǎo)電膜圖案。像素電極18通過(guò)第一接觸孔16電連接到漏極12，而通過(guò)第二接觸孔24電連接到上存儲(chǔ)電極22。上柵極焊盤電極32通過(guò)第三接觸孔30電連接到下柵極焊盤電極28。上數(shù)據(jù)焊盤電極40通過(guò)第四接觸孔38電連接到下數(shù)據(jù)焊盤電極36。這里，透明導(dǎo)電膜由銦錫氧化物(ITO)、錫氧化物(TO)或銦鋅氧化物(IZO)形成。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)薄膜晶體管基板及其制造方法采用了四輪掩模工序，與使用五輪掩模工序相比，減少了制造工序的數(shù)量并且因此減少了成比例于減少的制造工序數(shù)量的制造成本。然而，四輪輪掩模工序仍然是復(fù)雜并且昂貴的制造工序。這樣，仍然必要簡(jiǎn)化制造工序并進(jìn)一步減少制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是涉及一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板及其制造方法，其基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)而產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板及其制造方法，其通過(guò)使用掀離工藝(lift-off process)而具有簡(jiǎn)化的工序。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板及其制造方法，其具有改善的掀離能力。
下面的描述闡明本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，一部分可以通過(guò)描述清晰得到，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而得到。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)說(shuō)明書(shū)及其權(quán)利要求范圍特別指出的結(jié)構(gòu)和附圖實(shí)現(xiàn)和獲得。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他目的，一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，所述薄膜晶體管基板包括位于顯示器件的非顯示區(qū)的多個(gè)焊盤電極，用于向顯示器件的顯示區(qū)內(nèi)的多個(gè)薄膜晶體管施加信號(hào)；在非顯示區(qū)內(nèi)覆蓋焊盤電極的保護(hù)膜；以及與多個(gè)焊盤電極中的至少一個(gè)相鄰的保護(hù)膜中的狹縫。
按照本發(fā)明的另一方面，一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，其制造方法包括如下步驟在顯示器件的非顯示區(qū)內(nèi)形成多個(gè)焊盤電極，以向顯示器件的顯示區(qū)的薄膜晶體管施加信號(hào)；形成覆蓋焊盤電極的絕緣膜；使用光刻膠圖案在焊盤電極附近的絕緣膜中形成狹縫；使用通過(guò)狹縫滲透的剝離器去除光刻膠圖案。
按照本發(fā)明的再一方面，一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，其制造方法包括如下步驟在顯示器件的非顯示區(qū)內(nèi)和顯示區(qū)內(nèi)形成柵極絕緣膜；在非顯示區(qū)的柵極絕緣膜上形成多條信號(hào)線，用于向顯示區(qū)的薄膜晶體管施加信號(hào)；形成覆蓋所述薄膜晶體管和信號(hào)線的保護(hù)膜；構(gòu)圖所述保護(hù)膜和柵極絕緣膜，以形成多條信號(hào)線附近的狹縫；在覆蓋保護(hù)膜的光刻膠圖案上形成透明導(dǎo)電膜；以及使用剝離器去除由透明導(dǎo)電膜覆蓋的光刻膠圖案，所述剝離器通過(guò)狹縫滲透在光刻膠圖案和保護(hù)膜之間。
應(yīng)該理解，上面的概括性描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性和解釋性的，意欲對(duì)要保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步解釋。


所包括的附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其包含在說(shuō)明書(shū)內(nèi)并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，并與說(shuō)明書(shū)一起解釋本發(fā)明的實(shí)施例和原理。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)薄膜晶體管基板的部分平面圖；圖2示出了沿圖1中的I-I’線截取的薄膜晶體管基板的截面圖；圖3A到3D逐步示出了圖2中的薄膜晶體管基板的制造方法的截面圖；圖4示出了按照本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜晶體管基板的部分平面圖；圖5示出了沿圖4中的III-III’、IV-IV’和V-V’線截取的薄膜晶體管的截面圖；圖6A到6F逐步示出了圖5中的薄膜晶體管基板的制造方法的截面圖；圖7A和7B分別示出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜晶體管基板中的柵極焊盤區(qū)域的部分平面圖和截面圖；圖8A和8B分別示出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜晶體管基板中的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)域的部分平面圖和截面圖；圖9A和9B分別示出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例的薄膜晶體管基板中的剝離區(qū)域上的線的部分平面圖和截面圖；圖10A到10C逐步示出了圖7B、8B和9B中所示的薄膜晶體管基板的制造方法截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。下面參照?qǐng)D4到圖10C詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖4示出了按照本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜晶體管基板的部分平面圖，圖5示出了沿圖4中的III-III’、IV-IV’和V-V’線截取的薄膜晶體管基板的截面圖。參照?qǐng)D4和圖5，薄膜晶體管基板包括在下基板142上彼此交叉的柵極線102和數(shù)據(jù)線104，在下基板142和這些線之間設(shè)有柵極絕緣膜144。在柵極線102和數(shù)據(jù)線104的交叉點(diǎn)附近設(shè)有薄膜晶體管106。像素電極118設(shè)在由柵極線102和數(shù)據(jù)線104限定的像素區(qū)內(nèi)，像素電極118連接到薄膜晶體管。而且，薄膜晶體管基板包括與另一像素區(qū)的柵極線102重疊的存儲(chǔ)電容120，其中第一上存儲(chǔ)電極122和第二上存儲(chǔ)電極125連接到像素電極118。柵極焊盤126連接到柵極線102。數(shù)據(jù)焊盤134連接到數(shù)據(jù)線104。
薄膜晶體管106包括連接到柵極線102的柵極108、連接到數(shù)據(jù)線104的源極110、與源極110相對(duì)的漏極112以及與柵極108重疊的有源層114，其中在柵極108和有源層114之間設(shè)有柵極絕緣膜144。有源層114具有在源極110和漏極112之間的溝道部分。歐姆接觸層146形成在除了溝道部分以外的有源層114上以使源極110和漏極112形成歐姆接觸。另外，有源層114和歐姆接觸層146與數(shù)據(jù)線104、下數(shù)據(jù)焊盤電極136和第一上存儲(chǔ)電極122相重疊。
貫穿保護(hù)膜150和柵極絕緣膜144的像素孔160位于柵極線102和數(shù)據(jù)線104的交叉點(diǎn)附近的像素區(qū)內(nèi)。像素電極118在像素孔160內(nèi)與保護(hù)膜150相接觸。而且，像素電極118連接到由于像素孔160的形成暴露出的部分漏極的側(cè)表面。
存儲(chǔ)電容120包括作為下存儲(chǔ)電極的另一像素區(qū)的柵極線102以及與下存儲(chǔ)電極重疊的第一和第二上存儲(chǔ)電極122和125，其中在另一像素區(qū)的柵極線102和上電極122和125之間設(shè)有柵極絕緣膜144。像素電極118連接到在形成像素孔160時(shí)暴露出的部分第一上存儲(chǔ)電極122的側(cè)表面。第二上存儲(chǔ)電極125形成在貫穿歐姆接觸層146的第一接觸孔124內(nèi)。有源層114連接到第一上存儲(chǔ)電極122的側(cè)表面。這樣，會(huì)使得第二上存儲(chǔ)電極125和另一像素區(qū)的柵極線102之間的距離減少，由于在第二上電極125和另一像素區(qū)的柵極線102之間只有柵極絕緣膜144，存儲(chǔ)電容120的電容值增加。
柵極焊盤126包括從柵極線102延伸的下柵極焊盤電極128和形成在貫穿保護(hù)膜150和柵極絕緣膜144的第一接觸孔130內(nèi)并連接到下柵極焊盤電極128的上柵極焊盤電極132。數(shù)據(jù)焊盤134包括從數(shù)據(jù)線104延伸的下數(shù)據(jù)焊盤電極136和連接到下數(shù)據(jù)焊盤電極136側(cè)表面的上數(shù)據(jù)焊盤電極140。上數(shù)據(jù)焊盤電極140形成在貫穿保護(hù)膜150、下數(shù)據(jù)焊盤電極136、歐姆接觸層146和有源層114的第二接觸孔138內(nèi)。
按照本發(fā)明一實(shí)施例的具有上述結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管基板由于使用了掀離工藝，可以通過(guò)下面圖6A到6F所示的三輪掩模工序制造。參照?qǐng)D6A，通過(guò)第一掩模工序，在下基板142上形成包括柵極線102、連接到柵極線102的柵極108和下柵極焊盤電極128的柵極金屬圖案。
更具體地說(shuō)，第一掩模工序包括通過(guò)例如是濺射的淀積技術(shù)在下基板142上形成柵極金屬層。然后，通過(guò)光刻和使用第一掩模的蝕刻對(duì)柵極金屬層構(gòu)圖，以形成包括柵極線102、柵極108和下柵極焊盤電極128的柵極金屬圖案。柵極金屬可以由Cr、MoW、Cr/Al、Cu、Al(Nd)、Mo/Al、Mo/Al(Nd)或Cr/Al(Nd)等形成。
參照?qǐng)D6B，通過(guò)第二掩模工序，形成柵極絕緣膜144A，而后形成包括有源層114和歐姆接觸層146的半導(dǎo)體圖案。另外，使用第二掩模工序還形成包括柵極線104、源極110、漏極112、下數(shù)據(jù)焊盤電極136和與柵極線102重疊的上存儲(chǔ)電極122的源極/漏極金屬圖案。
第二掩模工序可以開(kāi)始于柵極絕緣膜144A。通過(guò)例如是PECVD或?yàn)R射等淀積技術(shù)，在具有柵極金屬圖案的下基板142上順序形成非晶硅層、n+非晶硅層和源極/漏極金屬層。
柵極絕緣膜144A可以由例如是氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)等無(wú)機(jī)絕緣材料形成，源極/漏極金屬可以由Cr、MoW、Cr/Al、Cu、Al(Nd)、Mo/Al、Mo/Al(Nd)或Cr/Al(Nd)等形成。
接著，在源極/漏極金屬層上涂覆光刻膠，然后通過(guò)使用部分曝光的第二掩模進(jìn)行光刻，形成對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管的溝道部分具有相對(duì)低高度的光刻膠圖案。通過(guò)使用光刻膠圖案的濕蝕刻工序?qū)υ礃O/漏極金屬層構(gòu)圖，形成包括數(shù)據(jù)線104、薄膜晶體管的源極110、與源極110一體的漏極圖案112以及與柵極線102重疊的第一上存儲(chǔ)電極122的源極/漏極金屬圖案。另外，通過(guò)使用相同光刻膠圖案的干蝕刻工序，對(duì)n+非晶硅層和非晶硅層同時(shí)構(gòu)圖，以形成沿著源極/漏極金屬圖案的歐姆接觸層146和有源層114的結(jié)構(gòu)。
接著，通過(guò)灰化工序，去除對(duì)應(yīng)于溝道部分的具有相對(duì)低高度的光刻膠圖案，然后通過(guò)干蝕刻工序蝕刻位于薄膜晶體管的溝道部分的源極/漏極金屬圖案和歐姆接觸層146，以將源極110從漏極112分隔開(kāi)并且暴露出有源層114。另外，通過(guò)剝離工序，去除剩余在源極/漏極金屬圖案部分上的全部光刻膠圖案。
參照?qǐng)D6C到6F，在下基板142上形成保護(hù)膜150A。然后，通過(guò)第三掩模工序?qū)φ麄€(gè)保護(hù)膜150A和柵極絕緣膜144A構(gòu)圖，以形成像素孔160和第一到第三接觸孔124、130和138。然后通過(guò)掀離工藝形成包括像素電極118、上柵極焊盤電極132、上數(shù)據(jù)焊盤電極140和第二上存儲(chǔ)電極125的透明導(dǎo)電圖案。
更具體地說(shuō)，如圖6C所示，第三掩模工序開(kāi)始于在整個(gè)柵極絕緣膜144A和源極/漏極金屬圖案上形成保護(hù)膜150A。保護(hù)膜150A由無(wú)機(jī)絕緣材料或類似于柵極絕緣膜144A的有機(jī)絕緣材料形成。另外，通過(guò)使用第三掩模的光刻工序，在整個(gè)保護(hù)膜150A上形成光刻膠圖案152。
然后，如圖6D所示，通過(guò)使用光刻膠圖案152的蝕刻工序?qū)φ麄€(gè)保護(hù)膜150A和柵極絕緣膜144A構(gòu)圖，以形成具有像素孔160和第一到第三接觸孔124、130和138的保護(hù)膜150和柵極絕緣膜144。這樣，當(dāng)源極/漏極金屬由通過(guò)干蝕刻法蝕刻的材料形成時(shí)，沒(méi)有與光刻膠圖案152重疊的部分漏極112、第一上存儲(chǔ)電極122和上數(shù)據(jù)焊盤電極136以及部分源極/漏極金屬圖案連同其下面的歐姆接觸層146和有源層114一起被蝕刻。
接著，如圖6E所示，通過(guò)例如是濺射等淀積技術(shù)，在具有光刻膠圖案152的薄膜晶體管基板上形成透明導(dǎo)電膜154。透明導(dǎo)電膜154可以是銦錫氧化物(ITO)、錫氧化物(TO)、銦鋅氧化物(IZO)、SnO2等。然后，如圖6F所示，通過(guò)掀離工藝同時(shí)去除光刻膠圖案152和其上的透明導(dǎo)電膜154，以形成包括像素電極118、上柵極焊盤電極132、上數(shù)據(jù)焊盤電極140和第二上存儲(chǔ)電極125的透明導(dǎo)電圖案。這時(shí)，像素孔160以及貫穿保護(hù)膜150的第一到第三接觸孔124、130和138用作剝離器滲透路徑(stripper infiltration path)A，從而使得光刻膠圖案152容易地從保護(hù)膜150上分隔開(kāi)。
構(gòu)圖在像素孔160內(nèi)的像素電極118與保護(hù)膜150相連接，并且連接到漏極112和第一上存儲(chǔ)電極122的側(cè)表面。構(gòu)圖在第一接觸孔124內(nèi)的第二上存儲(chǔ)電極125與保護(hù)膜150相連接，并且連接到第一上存儲(chǔ)電極122的側(cè)表面。構(gòu)圖在第二接觸孔130內(nèi)的上柵極焊盤電極132與保護(hù)膜150相連接，并且連接到其下的下柵極焊盤電極128。構(gòu)圖在第三接觸孔138內(nèi)的上數(shù)據(jù)焊盤電極140與保護(hù)膜150相連接，并且連接到下數(shù)據(jù)焊盤電極136的側(cè)表面。
如上所述，按照本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜晶體管基板通過(guò)第一掩模工序形成柵極金屬圖案，通過(guò)第二掩模工序形成半導(dǎo)體圖案和源極/漏極金屬圖案。通過(guò)第三掩模工序構(gòu)圖保護(hù)膜和柵極絕緣圖案，以及通過(guò)掀離工藝形成透明導(dǎo)電圖案。因此，由于掩模數(shù)量的減少，可以簡(jiǎn)化半導(dǎo)體制造工序并且降低制造成本。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提高了從基板分隔與透明導(dǎo)電膜覆蓋的光刻膠圖案的掀離能力，其使用保護(hù)膜中的狹縫提供附加的剝離器滲透路徑。形成狹縫以提供剝離器容易滲透進(jìn)光刻膠圖案和保護(hù)膜之間接觸面的路徑，從而提高光刻膠圖案的掀離能力。狹縫形成在非顯示區(qū)內(nèi)，而不是具有薄膜晶體管和像素電極的顯示區(qū)內(nèi)。這是因?yàn)椋鐖D6E所示，對(duì)于像素孔160，由于路徑相對(duì)較寬，剝離器在顯示區(qū)不用移動(dòng)很遠(yuǎn)，剝離器滲透路徑A就足夠了。然而，對(duì)于柵極焊盤126和數(shù)據(jù)焊盤134的接觸孔130和138，由于路徑很窄，剝離器必須移動(dòng)很遠(yuǎn)而伸出更多，剝離器滲透路徑A就不充分。下面，參照?qǐng)D7A到圖11C描述薄膜晶體管基板內(nèi)的附加的剝離器滲透路徑，即狹縫，的示例性例子。
圖7A和7B示出了非顯示區(qū)的部分柵極焊盤區(qū)域，其包括彼此平行形成的多個(gè)柵極焊盤305。柵極焊盤305包括下柵極焊盤電極300和位于多個(gè)貫穿保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322的接觸孔內(nèi)并連接到下柵極焊盤電極300的上柵極焊盤電極304。下柵極焊盤電極300通過(guò)柵極鏈(未示出)連接到位于顯示區(qū)的柵極線(未示出)。
下柵極焊盤電極300連接到位于焊盤區(qū)外面、用于在制造薄膜晶體管之后進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)的偶數(shù)和奇數(shù)短路棒302和303，偶數(shù)短路棒302共同連接到多個(gè)偶數(shù)下柵極焊盤電極300，而奇數(shù)短路棒303共同連接到多個(gè)奇數(shù)下柵極焊盤電極300。奇數(shù)短路棒303的垂直部分303A和水平部分303B由與下柵極焊盤電極300相同的柵極金屬形成。由柵極金屬形成的偶數(shù)短路棒302的垂直部分302A通過(guò)接觸電極310連接到其由源極/漏極金屬形成的水平部分302B。
柵極焊盤區(qū)還包括形成在信號(hào)線之間用作剝離器滲透路徑的狹縫306。例如，狹縫306在柵極焊盤305之間的區(qū)域貫穿保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322形成，但卻隔離于上柵極焊盤電極304之間的區(qū)域。例如，狹縫306位于柵極焊盤305之間的區(qū)域內(nèi)，而不是由透明導(dǎo)電材料形成的上柵極焊盤電極304附近的區(qū)域內(nèi)。狹縫306的位置防止了由于通過(guò)掀離工藝剩余在狹縫306中的透明導(dǎo)電圖案326與粘附在上柵極焊盤電極的透明導(dǎo)電膜的透明導(dǎo)電圖案326的連接而在彼此相鄰的上柵極焊盤電極304的左、右側(cè)形成短路。在其外側(cè)附近的狹縫306在短路棒的垂直部分302B和303B之間延伸。在顯示區(qū)附近的狹縫306向柵極鏈(未示出)延伸。由上柵極焊盤電極304提供的貫穿保護(hù)膜324的接觸孔也是一剝離器滲透路徑。
圖8A和8B示出了強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)鏈部分的非顯示區(qū)的數(shù)據(jù)焊盤區(qū)，其包括彼此平行設(shè)置的多個(gè)數(shù)據(jù)焊盤315和數(shù)據(jù)鏈318。數(shù)據(jù)焊盤315包括下數(shù)據(jù)焊盤312和位于貫穿保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322的多個(gè)接觸孔內(nèi)并連接到下數(shù)據(jù)焊盤電極312的上數(shù)據(jù)焊盤電極314。下數(shù)據(jù)焊盤電極312通過(guò)具有彎曲形狀的數(shù)據(jù)鏈318連接到顯示區(qū)的數(shù)據(jù)線(未示出)。而且，下數(shù)據(jù)焊盤電極312連接到位于焊盤區(qū)外側(cè)的偶數(shù)和奇數(shù)短路棒(未示出)，以在制造薄膜晶體管之后進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。
數(shù)據(jù)焊盤區(qū)還包括位于信號(hào)線之間作為剝離器滲透路徑的狹縫316。例如，狹縫316貫穿數(shù)據(jù)焊盤315之間和數(shù)據(jù)鏈318之間的保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322。而且，狹縫316分隔于柵極焊盤315之間和數(shù)據(jù)鏈318之間內(nèi)的區(qū)域。例如，狹縫316位于除了在數(shù)據(jù)焊盤之間由透明導(dǎo)電膜形成的上數(shù)據(jù)焊盤電極314附近區(qū)域之外的剩余區(qū)域。位于數(shù)據(jù)焊盤315之間朝向顯示區(qū)的狹縫316一直延伸到數(shù)據(jù)鏈318之間?；蛘撸M縫316位于多個(gè)數(shù)據(jù)焊盤315之間和多個(gè)數(shù)據(jù)鏈318之間。而且，上數(shù)據(jù)焊盤電極314的接觸孔用作剝離器滲透路徑。
圖9A和9B示出了在非顯示區(qū)的柵極焊盤部分和數(shù)據(jù)焊盤部分之間的部分玻上線(line on glass，LOG)區(qū)域，其包括多個(gè)彼此獨(dú)立形成的多條LOG型信號(hào)線。LOG型信號(hào)線210通過(guò)連同數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的帶式封裝(TCP)將柵極控制信號(hào)和電源信號(hào)施加到連同柵極驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的柵極TCP。更具體地說(shuō)，多條LOG型信號(hào)線210提供來(lái)自電源的直流電壓，例如是柵極低電壓VGL、柵極高電壓VGH、公共電壓VCOM、地電壓GND和基極驅(qū)動(dòng)電壓(base drivingvoltage)VCC，以及來(lái)自時(shí)序控制器的柵極控制信號(hào)，例如是柵極起始脈沖GSP、柵極移位時(shí)鐘GSC和柵極使能信號(hào)GOE等。這種LOG型信號(hào)線210具有避免柵極印刷電路板(PCB)貼接到柵極TCP上的優(yōu)點(diǎn)。
LOG區(qū)還包括在LOG型信號(hào)線210上面和LOG信號(hào)線210之間用作剝離器滲透路徑的狹縫214和216。例如，狹縫214位于LOG型信號(hào)線210的上面，狹縫216位于LOG型信號(hào)線210之間并貫穿保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322。另外，狹縫214和216在LOG型信號(hào)線210上面和LOG型信號(hào)線210之間分隔為多個(gè)狹縫。由于掀離工藝，透明導(dǎo)電圖案213和215剩余在狹縫214和216內(nèi)。
圖10A到10C分別示出了圖7B、8B和9B所示的柵極焊盤區(qū)、數(shù)據(jù)焊盤區(qū)和LOG區(qū)的制造方法的截面圖。參照?qǐng)D10A，通過(guò)第一掩模工序，同時(shí)形成下柵極焊盤電極300、柵極鏈(未示出)和LOG型信號(hào)線210以形成柵極金屬圖案。之后，在其上形成柵極絕緣膜322。然后，通過(guò)第二掩模工序，在柵極絕緣膜322上形成數(shù)據(jù)鏈318和下數(shù)據(jù)焊盤電極312，以及源極/漏極金屬圖案和半導(dǎo)體圖案。接著，通過(guò)第三掩模工序形成保護(hù)膜324和在其上用于構(gòu)圖保護(hù)膜324的光刻膠圖案328。光刻膠328具有將對(duì)應(yīng)于接觸孔和狹縫部分的保護(hù)膜324暴露出的形狀。
參照?qǐng)D10B，沿著光刻膠圖案328蝕刻保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322以形成狹縫306、316、214和216以及焊盤部分的接觸孔(未示出)。然后，在光刻膠圖案328沒(méi)有去除的狀態(tài)下涂覆透明導(dǎo)電膜325。然后，如圖10C所示，通過(guò)剝離器去除覆蓋有透明導(dǎo)電膜325的光刻膠圖案328，以保留位于狹縫306、316、214和216內(nèi)的透明導(dǎo)電膜圖案326、330、213和215以及位于接觸孔內(nèi)的上柵極和數(shù)據(jù)焊盤電極304和314。這樣，位于保護(hù)膜324和柵極絕緣膜322的狹縫306、316、214和216以及位于焊盤部分的接觸孔用作剝離器滲透路徑A。
多個(gè)剝離器通過(guò)剝離器滲透路徑A滲透進(jìn)光刻膠圖案328和保護(hù)膜324之間的接觸面部分，使得覆蓋有透明導(dǎo)電膜325的光刻膠圖案328容易地從保護(hù)膜324分隔開(kāi)。這是因?yàn)?，由于具有狹縫306、316、214和216以及接觸孔的部分保護(hù)膜324的過(guò)度蝕刻，光刻膠圖案328的邊緣部分具有比保護(hù)膜324的邊緣部分更突出的形狀。透明導(dǎo)電膜325在光刻膠圖案328的邊緣部分和保護(hù)膜324之間呈直線淀積，使得在突出的光刻膠圖案328的邊緣部分產(chǎn)生開(kāi)口或者是淀積得相對(duì)較薄。這樣，剝離器可以容易地滲透進(jìn)光刻膠圖案328和保護(hù)膜324之間的開(kāi)口或淀積相對(duì)較薄的透明導(dǎo)電膜324。
如上所述，按照本發(fā)明的實(shí)施例，使用掀離工藝實(shí)現(xiàn)了使用三輪掩模工序的工藝，從而降低了制造成本并提高了產(chǎn)量。而且，按照本發(fā)明的實(shí)施例，用作剝離器滲透路徑的多個(gè)狹縫位于信號(hào)線上面和信號(hào)線之間，從而提高了覆蓋有透明導(dǎo)電膜的光刻膠圖案的掀離能力。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的前提下，本發(fā)明還有各種改進(jìn)和變化。因此，任何在本申請(qǐng)所附權(quán)利要求和其等同物范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明所作的各種改進(jìn)和變化都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板，其具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，所述薄膜晶體管包括位于顯示器件的非顯示區(qū)的多個(gè)焊盤電極，用于向顯示器件的顯示區(qū)內(nèi)的多個(gè)薄膜晶體管施加信號(hào)；在非顯示區(qū)內(nèi)覆蓋焊盤電極的保護(hù)膜；以及與多個(gè)焊盤電極中的至少一個(gè)相鄰的保護(hù)膜中的狹縫，用于滲透剝離器。
2.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述狹縫位于非顯示區(qū)的多個(gè)焊盤電極的兩個(gè)焊盤電極之間。
3.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述狹縫位于非顯示區(qū)的多個(gè)焊盤電極之一的上面。
4.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述狹縫貫穿覆蓋多個(gè)焊盤電極的保護(hù)膜和柵極絕緣膜。
5.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述多個(gè)焊盤電極中的至少兩個(gè)包括下焊盤電極；位于下焊盤電極之上的保護(hù)膜中的多個(gè)接觸孔；以及位于多個(gè)接觸孔內(nèi)的上焊盤電極。
6.按照權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述狹縫位于焊盤電極之間區(qū)域的多個(gè)焊盤電極中的至少兩個(gè)焊盤電極之間而不是在相鄰于上焊盤電極區(qū)域的多個(gè)焊盤電極中的至少兩個(gè)焊盤電極之間內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述位于焊盤電極之間的狹縫延伸到連接到焊盤電極的鏈之間的區(qū)域。
8.按照權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述焊盤電極是數(shù)據(jù)焊盤電極并且所述鏈?zhǔn)菙?shù)據(jù)鏈。
9.按照權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，所述焊盤電極是柵極焊盤電極并且所述鏈?zhǔn)菛艠O鏈。
10.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，還進(jìn)一步包括玻上線(LOG)型信號(hào)線，用于提供驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線和數(shù)據(jù)線所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在LOG型信號(hào)線附近貫穿保護(hù)膜和柵極絕緣膜的狹縫。
11.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，透明導(dǎo)電圖案位于狹縫內(nèi)。
12.按照權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于，還進(jìn)一步包括連接到焊盤電極的短路棒，其中狹縫也位于短路棒之間。
13.一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板，其具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，所述薄膜晶體管包括多條信號(hào)線，用于向多個(gè)薄膜晶體管施加信號(hào)；以及位于信號(hào)線上面或信號(hào)線之間的保護(hù)膜上的狹縫，用以滲透剝離器。
14.一種用于制造顯示器件用的薄膜晶體管基板的方法，所述的薄膜晶體管基板具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，該方法包括如下步驟在顯示器件的非顯示區(qū)形成多個(gè)焊盤電極，以向顯示器件的顯示區(qū)的薄膜晶體管施加信號(hào)；形成覆蓋焊盤電極的絕緣膜；使用光刻膠圖案在焊盤電極附近的絕緣膜內(nèi)形成狹縫；使用通過(guò)狹縫滲透的剝離器去除光刻膠圖案。
15.一種用于制造顯示器件用的薄膜晶體管基板的方法，所述的薄膜晶體管基板具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，該方法包括如下步驟在顯示器件的非顯示區(qū)內(nèi)和顯示區(qū)內(nèi)形成柵極絕緣膜；在非顯示區(qū)的柵極絕緣膜上形成多條信號(hào)線，用于向顯示區(qū)的薄膜晶體管施加信號(hào)；形成覆蓋所述薄膜晶體管和信號(hào)線的保護(hù)膜；構(gòu)圖保護(hù)膜和柵極絕緣膜，以形成多條信號(hào)線附近的狹縫；在覆蓋保護(hù)膜的光刻膠圖案上形成透明導(dǎo)電膜；以及使用剝離器去除由透明導(dǎo)電膜覆蓋的光刻膠圖案，所述剝離器通過(guò)狹縫滲透在光刻膠圖案和保護(hù)膜之間。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述形成多條信號(hào)線的步驟包括形成連接到薄膜晶體管的柵極線和數(shù)據(jù)線，并在柵極線和數(shù)據(jù)線之間設(shè)有柵極絕緣膜，使得柵極線和數(shù)據(jù)線彼此交叉并限定出像素區(qū)。
17.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括如下步驟在形成多條信號(hào)線時(shí)還形成連接到柵極線的柵極鏈和連接到柵極鏈的下柵極焊盤電極；在形成狹縫時(shí)還形成多個(gè)貫穿位于下柵極焊盤電極之上的柵極絕緣膜和保護(hù)膜的接觸孔；以及在形成像素電極時(shí)還形成位于多個(gè)接觸孔內(nèi)的上柵極焊盤電極。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述狹縫貫穿位于柵極焊盤之間或柵極鏈之間的保護(hù)膜和柵極絕緣膜。
19.按照權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述位于柵極焊盤之間的狹縫單獨(dú)形成以避開(kāi)上柵極焊盤電極的附近區(qū)域。
20.按照權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述位于柵極焊盤之間的狹縫也位于柵極鏈之間。
21.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括如下步驟在形成信號(hào)線時(shí)，在所述非顯示區(qū)內(nèi)還形成連接到數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)鏈和連接到數(shù)據(jù)鏈的下數(shù)據(jù)焊盤電極；在形成狹縫時(shí)還形成多個(gè)貫穿位于下數(shù)據(jù)焊盤電極之上的保護(hù)膜的接觸孔；以及形成位于多個(gè)接觸孔內(nèi)的上數(shù)據(jù)焊盤電極。
22.按照權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述狹縫貫穿位于數(shù)據(jù)焊盤之間或數(shù)據(jù)鏈之間的保護(hù)膜和柵極絕緣膜。
23.按照權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述位于數(shù)據(jù)焊盤之間的狹縫單獨(dú)形成以避開(kāi)上數(shù)據(jù)焊盤電極的附近區(qū)域。
24.按照權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述位于數(shù)據(jù)焊盤之間的狹縫也位于數(shù)據(jù)鏈之間。
25.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述形成信號(hào)線的步驟包括在所述非顯示區(qū)形成玻上線(LOG)型信號(hào)線，以提供驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O線和數(shù)據(jù)線所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
26.按照權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述狹縫在LOG型信號(hào)線上或LOG型信號(hào)線之間貫穿保護(hù)膜和柵極絕緣膜。
27.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，透明導(dǎo)電圖案剩余在狹縫內(nèi)。
28.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在形成狹縫時(shí)，過(guò)度蝕刻保護(hù)膜，以使得光刻膠圖案的邊緣部分突出于保護(hù)膜的邊緣部分。
29.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還進(jìn)一步包括如下步驟在形成多條信號(hào)線時(shí)還形成連接到信號(hào)線的短路棒，其中狹縫也位于短路棒之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于顯示器件的薄膜晶體管基板，其具有多個(gè)薄膜晶體管和連接到薄膜晶體管的像素電極，所述薄膜晶體管包括位于顯示器件的非顯示區(qū)的多個(gè)焊盤電極，用于向顯示器件的顯示區(qū)內(nèi)的多個(gè)薄膜晶體管施加信號(hào)；在非顯示區(qū)內(nèi)覆蓋焊盤電極的保護(hù)膜；以及與位于多個(gè)焊盤電極中的至少一個(gè)相鄰的保護(hù)膜內(nèi)的狹縫。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK1612344SQ20041008379
公開(kāi)日2005年5月4日 申請(qǐng)日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者張?jiān)虱? 趙興烈 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社