專利名稱：薄膜晶體管基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種薄膜晶體管基板的制造方法。
背景技術(shù)：
因為液晶顯示裝置具有輕薄、輻射少等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于 手機、個人數(shù)字助理等便攜信息設(shè)備。液晶顯示裝置通常包括 一液晶面板與 一 為該液晶面板提供平面光的背光模組。
請參閱圖1 ,是 一 種現(xiàn)有技術(shù)液晶面板的結(jié)構(gòu)示意圖。該液
晶面板100通常包括一薄膜晶體管基板101、 一彩色濾光片基板 102 、 一夾于該薄膜晶體管基板1 01和該彩色濾光片基板102之 間的液晶層(圖未示)與多個光電元件112。
該薄膜晶體管基板10 1包括 一 顯示區(qū)域111與 一 相鄰該顯示 區(qū)域111的非顯示區(qū)域110。該非顯示區(qū)域110內(nèi)i殳置該多個光 電元件112與驅(qū)動電路(未標示)。該驅(qū)動電路為該液晶面寺反100 提供工作電壓與數(shù)據(jù)信號。該多個光電元件112作為該液晶面 板100對光能量感測的感光元件，或者作為能量轉(zhuǎn)換元件，將 光能轉(zhuǎn)化為電能，并反饋至該液晶面板100。
該顯示區(qū)域111內(nèi)設(shè)置多個呈矩陣排布的薄膜晶體管(未標 示)，該多個薄膜晶體管作為開關(guān)元件控制該液晶面板1 00的每 一像素是否加載數(shù)據(jù)電壓，進而控制穿過液晶層的光能量。該 彩色濾光片基板102對穿過液晶層的光進行濾色以使該液晶面 板100實現(xiàn)彩色顯示。
通常，該薄膜晶體管基板101的薄膜晶體管制成之后，需 要額外制作該光電元件112并且利用額外的工序?qū)⒃摴怆娫?112結(jié)合于該薄膜晶體管基板101的非顯示區(qū)域。
然而，該光電元件112是精密元件，利用額外的工序?qū)⑵浣Y(jié)合于該薄膜晶體管基板101的過程中，該光電元件112極易 受外界影響(如靜電、碰撞等)而損壞，導(dǎo)致采用此種制造方法制 得的薄膜晶體管基板101可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)薄膜晶體管基板的制造方法制得的薄膜 晶體管基板可靠性較差的技術(shù)問題，有必要提供 一 種使薄膜晶 體管基板可靠性較好的薄膜晶體管基板的制造方法。
一種薄膜晶體管基板的制造方法，其包括提供 一 基板； 在該基板上形成 一 像素電極、 一 薄膜晶體管與 一 光電元件。該 薄膜晶體管包括 一 柵極、 一 源極與 一 漏極，該光電元件包括一 第 一 電極與 一 第二電極。該源才及與該漏極是在同 一 步驟中形成， 且該第一電極與該第二電極中至少之一與下列中至少之一在同 一步驟中形成該像素電極、該柵極、該源極。
一種薄膜晶體管基板的制造方法，其包括提供 一 基板； 在該基板上形成 一 像素電極、 一 薄膜晶體管與 一 光電元件，該 薄膜晶體管包括 一 柵極、 一 源極與 一 漏極，該光電元件包括一 第 一 電極與 一 第二電極。該源極與該漏極是在同 一 步驟中形成， 且該第 一 電極與下列中之 一 在同 一 步驟中形成該像素電極、 該棚-才及、該源才及。
該薄膜晶體管基板的制造方法中，該光電元件與薄膜晶體 管形成在基板上，且光電元件的第一電極與第二電極中至少之 一是與下列中至少之 一 在同 一 步驟中形成像素電極、薄膜晶 體管的柵極與薄膜晶體管的源極。該制造方法中，無需將光電 元件結(jié)合在薄膜晶體管基板的工序，可避免將光電元件結(jié)合在 薄膜晶體管基板過程中光電元件受損害，使薄膜晶體管基板的
可靠性較好。


圖1是 一 種現(xiàn)有技術(shù)液晶面板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明一種液晶面板的薄膜晶體管基板的截面示意圖。
圖3是圖2所示薄膜晶體管基板的制造方法流程圖。 圖4至圖9是圖2所示薄膜晶體管基板的制造方法各步驟 的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明另 一種液晶面板的薄膜晶體管基板的截面示 意圖。
圖11至圖14是圖10所示薄膜晶體管基板的制造方法各步 驟的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖2,是本發(fā)明一種液晶面板的薄膜晶體管基板的截 面示意圖。該薄膜晶體管基板200包括一透明絕緣的基板210、 多個薄膜晶體管211、多個光電元件212與 一像素電極207。其 中，該多個薄膜晶體管211、該多個光電元件212與該像素電極 207設(shè)置在該基板210同側(cè)，且該薄膜晶體管211與該光電元件 2 12相互絕緣。
該薄膜晶體管211包括 一 位于該基板2 10上的柵極201、 一 覆蓋該柵極201的柵才及絕緣層202 、 一在該柵極絕緣層202上依 次層疊設(shè)置的非摻雜非晶硅層203與摻雜非晶硅層204 、 一位于 該摻雜非晶硅層204與該柵極絕緣層202上的源極205與漏極 225、 一位于該源極205、漏極225與該柵極絕緣層202上的鈍 化層206。
該光電元件212包括依次層疊設(shè)置的一第一電極208、 一第 一摻雜非晶硅層213、 一非晶硅層214、 一第二摻雜非晶硅層215 與一第二電極216。其特征在于該光電元件212的第一電極 208與該像素電極207在同 一 步驟中形成在該鈍化層206上，二 者間隔設(shè)置，相互絕緣，且該第一電極208與該像素電極207 均為同種透明導(dǎo)電材料；該第 一 摻雜非晶硅層213的材料為P 型非晶硅，該第二摻雜非晶硅層215的材料為N型非晶硅。
6該光電元件212的基本原理如下所述該第 一 摻雜非晶硅 層213與該第二摻雜非晶硅層21 5之間形成一 PN結(jié)，該PN結(jié) 內(nèi)具有一內(nèi)建電場。該非晶硅層214接受外界的光照，產(chǎn)生光 生電子和與光生電子對應(yīng)的空穴，在PN結(jié)內(nèi)建電場作用下光生 電子向PN結(jié)的N區(qū)移動，而空穴向PN結(jié)的P區(qū)移動，而分別 到達該光電元件212的第 一 電極208與第二電極216，使該二電 極之間產(chǎn)生電動勢，從而實現(xiàn)由光能向電能的轉(zhuǎn)換。
請一并參閱圖3至圖9,圖3是圖2所示薄膜晶體管基板 200的制造方法流程圖，圖4至圖9是圖2所示薄膜晶體管基板 200的制造方法各步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。詳述如下
步驟Sl:形成薄膜晶體管的柵極；
如圖4所示，提供 一 基板21 0 ,在該基板210上利用物理氣 相沉積法沉積 一 金屬層，如鋁合金等，然后涂覆 一 光刻膠層于 該金屬層，并對該光刻膠層進行黃光工藝，使光刻膠層形成一 圖案，接下來對該金屬層進行刻蝕，使該金屬層圖案化，形成 該柵極201;
步驟S2:形成柵極絕緣層與非晶硅層；
如圖5所示，在該柵極201上利用化學(xué)氣相沉積法依次沉 積柵極絕緣層202、非晶硅薄膜與重摻雜非晶硅薄膜，并在該重 摻雜非晶硅薄膜上涂覆光刻膠層，對光刻膠層進行黃光工藝，
使光刻膠層形成 一 圖案，然后對該非晶硅薄膜與重摻雜非晶硅 薄膜刻蝕，使其圖案化，分別形成非摻雜非晶硅層203與摻雜 非晶硅層204;其特征在于柵極絕緣層的材料通常為氮化硅， 其厚度為300納米，該非摻雜非晶硅層203的厚度為150納米， 該摻雜非晶硅層厚度為50納米。
步驟S3:形成薄膜晶體管的源極與漏極；
如圖6所示，利用物理氣相沉積法在該摻雜非晶硅層204 與該柵極絕緣層202上形成一金屬層，并在金屬層上涂覆光刻 膠層，對光刻膠層進行黃光工藝，使光刻膠層形成 一 圖案，然 后對金屬層進行刻蝕，使其圖案化。同時，利用干刻蝕方法將
7重摻雜非晶硅薄膜刻蝕至該非摻雜非晶硅層203 ，使該重摻雜非 晶硅層204上形成 一 溝道。從而，形成該薄膜晶體管211的源 極205與漏極225。
步驟S4:形成薄膜晶體管的鈍化層；
如圖7所示，利用化學(xué)氣相沉積法在該源才及205 、漏才及225 、 柵極絕緣層202上沉積一絕緣層；涂覆一光刻膠層在該絕緣層 上，對該光刻膠層進行黃光工藝，使光刻膠層具 一 特定圖案， 利用具特定圖案的光刻膠層對該絕緣層進行刻蝕，使該絕緣層 上形成 一 連通該漏#及225的連接孔，進而形成該4屯化層206;
步驟S5:形成像素電極，同時形成光電元件的第一電極；
如圖8所示，利用物理氣相沉積法在該鈍化層206的表面 沉積一透明導(dǎo)電層，并且使該透明導(dǎo)電層通過該鈍化層206的 連接孔與漏極電性連接；然后，在該透明導(dǎo)電層上沉積 一 光刻 膠層，對該光刻膠層進行黃光工藝，形成 一 特定圖案，利用該 特定圖案的光刻膠層以及刻蝕的方法使該透明導(dǎo)電層圖案化， 形成該像素電極207與該光電元件212的第一電極208。其中， 該透明導(dǎo)電層的材料可為氧化銦錫、氧化銦鋅等，該第 一 電極 208與該像素電極207位于同 一層，經(jīng)同 一光罩形成，該第 一 電 極208與該像素電極207相互間隔且絕緣；
步驟S6:形成光電元件的第 一摻雜非晶硅層、非晶硅層、 第二摻雜非晶硅層與第二電極；
如圖9所示，利用物理氣相沉積法在該光電元件212的第 一電極208上依次沉積一 P型摻雜非晶硅薄膜、 一 非晶硅薄膜、 一N型摻雜非晶硅薄膜、 一導(dǎo)電薄膜與一光刻膠層，對該光刻 膠層進行黃光工藝，使該光刻膠層圖案化；然后利用圖案化的 光刻膠層對該P型摻雜非晶硅薄膜、該非晶硅薄膜、該N型摻 雜非晶硅薄膜與導(dǎo)電薄膜進行刻蝕，僅保留與該第 一 電極208
重疊的部分，而刻蝕掉其余部分?？涛g后的P型摻雜非晶硅薄 膜作為該光電元件212的第一摻雜非晶硅層213，刻蝕后的非晶 硅薄膜作為該光電元件212的非晶硅層214，刻蝕后的N型摻雜非晶硅薄膜作為該光電元件的第二摻雜非晶硅層215,而刻蝕后 的導(dǎo)電薄膜作為該光電元件212的第二電極216。為提高該光電 元件212的量子效率進而提高該光電元件212的發(fā)光效率，通 常形成的第一摻雜非晶硅層213的厚度為20納米，該非晶硅層 214的厚度為400納米，該第二摻雜非晶硅層215的厚度為30 納米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明薄膜晶體管基板200的制造方法 中，該光電元件2 12是與該薄膜晶體管211共同形成在該基板 2 10上，且該光電元件2 12的第 一 電極208與該薄膜晶體管2 11 的像素電極207是在同一步驟中形成。因此，該光電元件212 無需通過額外的工序設(shè)置在該薄膜晶體管基板200上，也避免 了該過程中該光電元件212受撞擊或者靜電打擊而損壞，使該 薄膜晶體管基板200的可靠性較好。
請參閱圖10，是本發(fā)明另 一種液晶面板的薄膜晶體管基板 的截面示意圖。該薄膜晶體管基板300與該薄膜晶體管基板200 的主要區(qū)別在于光電元件312的第一電極309與薄膜晶體管 311的源極305 、漏極325在同 一 步驟中形成在該柵極絕緣層3 02 上，且相互間隔絕緣。該光電元件3 12的第二電極308與該薄 膜晶體管311的像素電極307也在同 一步驟中形成在同 一層， 且相互間隔絕緣。
請一并參閱圖ll至圖13，是圖10所示薄膜晶體管基板300 的制造方法各步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。薄膜晶體管基板300的制造 方法與第一實施方式薄膜晶體管基板200的制造方法基本相同， 其主要區(qū)別如下
形成薄膜晶體管311的柵極305與源極325同時形成該光 電元件312的第一電極3 09;
如圖11所示，在該柵極絕緣層302上形成一導(dǎo)電薄膜與一 光刻膠層，對光刻膠層黃光工藝使光刻膠層圖案化。接著，利 用圖案化的光刻膠層對導(dǎo)電薄膜進行刻蝕，使導(dǎo)電薄膜圖案化， 形成薄膜晶體管311的源極305 、漏極325與溝道時，同時形成
9第 一 電極309與該源極305 、 漏極325相互間隔絕緣設(shè)置且其材料相同。
然后，形成該光電元件312的第 一摻雜非晶硅層313、該非 晶硅層3 14與該第二摻雜非晶硅層315;
如圖12所示，依次沉積一第一摻雜非晶硅薄膜、非晶硅薄 膜與第二摻雜非晶硅薄膜在該第一電極309上，并形成一具圖 案的光刻膠層在該第二摻雜非晶硅薄膜上。利用該圖案化的光 刻膠層對該第 一 摻雜非晶硅薄膜、非晶硅薄膜與該第二摻雜非 晶硅薄膜進行刻蝕，僅保留與光電元件312的第一電極309層 疊的部分，分別形成該光電元件312的第 一摻雜非晶硅層313、 該非晶硅層3 14與該第二摻雜非晶硅層315。
接下來，同時形成像素電極307與該光電元件312的第二 電極3 08;
如圖13所示，形成一絕緣層，在該絕緣層上形成一具圖案 的光刻膠層，對絕緣層進行刻蝕，使絕緣層覆蓋該漏極325的 部分形成一連接孔，同時，去除絕緣層覆蓋該光電元件312第 二摻雜非晶硅層315的部分，保留絕緣層覆蓋光電元件側(cè)邊的 部分，形成該薄膜晶體管基板300的鈍化層306;然后，如圖 14所示，在該鈍化層306上沉積一透明導(dǎo)電層，在該透明導(dǎo)電 層上形成 一 具有圖案的光刻膠層，對該透明導(dǎo)電層進行刻蝕， 同時形成相互間隔且絕緣的像素電極307與該光電元件312的 第二電極3 08。
該薄膜晶體管基板300的制造方法中，液晶面板的光電元 件312與該薄膜晶體管311共同形成在該基板310上，該薄膜 晶體管基板3 00的源極3 05、漏極325與該光電元件312的第一 電極309是在同 一 步驟中形成，且該薄膜晶體管311的像素電 極3 07與該光電元件312的第二電極308也是在同一步驟中形 成。該光電元件312無需通過額外的工序結(jié)合在該薄膜晶體管 基板300上，因此，可以避免光電元件312結(jié)合在該薄膜晶體 管基板300的工序中，受靜電打擊或者碰撞而損壞，可提高該
10薄膜晶體管基板300的可靠性。
另外，形成該光電元件312的第 一摻雜非晶硅層313、非晶 硅層3 14與第二摻雜非晶硅層3 1 5后，形成薄膜晶體管311的 鈍化層306,然后去除該鈍化層306覆蓋該第二摻雜非晶硅層 315的部分，而保留該鈍化層3 06覆蓋該光電元件312側(cè)邊的部 分，這使該光電元件312的側(cè)邊被該鈍化層306保護而有效防 止其被電化學(xué)腐蝕而損壞。
本發(fā)明薄膜晶體管基板的制造方法不局限于上述兩種實施 方式，薄膜晶體管基板的制造方法中，也可在同一步驟中形成 薄膜電晶體基板的柵極與光電元件的第 一 電極，且在同 一 步驟 中形成薄膜晶體管基板的像素電極與光電元件的第二電極。
薄膜晶體管基板的制造方法中，如果光電元件的第 一 電極 與薄膜晶體管基板的像素電極在同 一 步驟形成，則光電元件的 第 一 電極與像素電極采用相同的透明材料。此種制造方法制得 的光電元件可用于探測液晶顯示裝置背光模組的光能，且將光 能轉(zhuǎn)化為電能作為液晶顯示裝置對背光強度檢測的檢測信號。 如果光電元件的第二電極與像素電極在同 一 步驟中形成，則光 電元件的第二電極與像素電極為相同的透明材料。此種薄膜晶 體管基板的制造方法制得的光電元件可用于探測液晶顯示裝置 外部的光能，且將光能轉(zhuǎn)化為電能并反饋至液晶顯示裝置內(nèi)部。
權(quán)利要求
1. 一種薄膜晶體管基板的制造方法，其包括提供一基板；在該基板上形成一像素電極、一薄膜晶體管與一光電元件，該薄膜晶體管包括一柵極、一源極與一漏極，該源極與該漏極在同一步驟中形成，該光電元件包括一第一電極與一第二電極；其特征在于該第一電極與該第二電極中至少之一與下列中至少之一在同一步驟中形成該像素電極、該柵極、該源極。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于該像素電極與該第一電極在同一步驟中形成，且像素電極 與該第一電極相互間隔且絕緣。
3. 如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于其進一步包括在第 一電極上依次沉積一第一摻雜非晶硅薄 膜、 一非晶硅薄膜、 一第二摻雜非晶硅薄膜與一導(dǎo)電薄膜，并進 行刻蝕，保留第一摻雜非晶硅薄膜、非晶硅薄膜、第二摻雜非晶 硅薄膜、導(dǎo)電薄膜與第一電極重疊部分，形成光電元件的第一摻 雜非晶硅層、非晶硅層、第二摻雜非晶硅層與光電元件的第二電 極的步驟。
4. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于該薄膜晶體管的源極與漏極和光電元件的第 一 電極在同一 步驟中形成，且源極和漏極與光電元件的第一電才及相互間隔且絕 緣。
5. 如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于其進一步包括于第 一電極上依次沉積一第 一摻雜非晶硅薄 膜、 一非晶硅薄膜與一第二摻雜非晶硅薄膜，并進行刻蝕，保留 第一摻雜非晶硅薄膜、非晶硅薄膜、第二摻雜非晶硅薄膜與第一 電極重疊部分，形成光電元件的第一摻雜非晶硅層、非晶硅層、 第二摻雜非晶硅層的步驟。
6. 如權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于其進一步包括于該薄膜晶體管的源極、漏極與該第二摻雜非晶硅層上形成絕緣層；對該絕緣層進行刻蝕，去除該絕緣層覆 蓋光電元件第二摻雜非晶硅層部分，保留絕緣層覆蓋光電元件側(cè) 邊的部分，從而形成薄膜晶體管的鈍化層的步驟。
7. 如權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于進一步包括如下步驟在該鈍化層與第二非摻雜非晶硅層 上沉積一透明導(dǎo)電層，對透明導(dǎo)電層進行刻蝕，形成相互間隔且 絕緣的像素電極與光電元件的第二電極。
8. —種薄膜晶體管基板的制造方法，其包括提供一基板； 在該基板上形成一像素電極、 一薄膜晶體管與一光電元件，該薄 膜晶體管包括一柵極、 一源極與漏極，該光電元件包括一第一電 極與一第二電極；該源極與該漏極是在同一步驟中形成，其特征 在于該第一電極是與下列中之一在同一步驟中形成該像素電 沖及、該柵^及、該源才及。
9. 如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于該像素電極與該第一電極在同一步驟中形成，且像素電極 與該光電元件的第 一 電極相互間隔且絕緣。
10. 如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征 在于該薄膜晶體管的源極與漏極和光電元件的第 一 電極在同一 步驟中形成，且源極和漏極與光電元件的第一電極相互間隔且絕 緣，還在同一步驟中形成像素電極與光電元件的第二電極，且像 素電極與該第二電極相互間隔且絕緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管基板的制造方法。該薄膜晶體管基板的制造方法包括提供一基板；在該基板上形成一像素電極、一薄膜晶體管與一光電元件，該薄膜晶體管包括一柵極、一源極與一漏極，該光電元件包括一第一電極與一第二電極。該源極與該漏極在同一步驟中形成，且該第一電極與下列中之一在同一步驟中形成該像素電極、該柵極、該源極。采用該薄膜晶體管基板的制造方法制得的薄膜晶體管基板可靠性較好。
文檔編號G02F1/13GK101425480SQ20071012425
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者謝雨霖, 顏碩廷 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司