專利名稱：液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器及其制造方法，尤其涉及一種液晶顯示器的薄
膜晶體管(thin film transistor; TFT)陣列基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來光電技術(shù)不斷地推陳出新，加上數(shù)字化時代的到來，推動了液晶顯示 器市場的蓬勃發(fā)展。液晶顯示器因為具有高畫質(zhì)、體積小、重量輕、低驅(qū)動電 壓與低消耗功率等眾多優(yōu)點。因此被廣泛應(yīng)用于個人數(shù)字助理(PDA)、行動電 話、攝錄放影機、筆記型計算機、桌上型顯示器、車用顯示器及投影電視等消 費性通信或電子產(chǎn)品之上，并逐漸取代陰極射線管，而成為顯示器的主流。
現(xiàn)今液晶顯示器的薄膜晶體管陣列(TFT Array)基板的制造方法主要是以 沉積、微影和蝕刻三種不同工藝組合而成。在這三種工藝中，以微影工藝所占 的生產(chǎn)成本最高。因此要如何減少TFT陣列基板整個制造過程所需要的微影工 藝數(shù)目，也即減少所需光掩模數(shù)目，就成了各國面板大廠降低液晶顯示器生產(chǎn) 成本的首要課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供數(shù)種液晶顯示器的薄膜晶體管(TFT) 陣列基板及其制造方法，薄膜晶體管陣列基板的整個制造過程只需要兩道光掩 模就可以完成，可以降低液晶顯示器的生產(chǎn)成本并提高其產(chǎn)量。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板。上 述的薄膜晶體管基板包括下述的元件具有平行交錯排列的至少一掃描線溝渠 與至少一電容線溝渠的基板、位于掃描線溝渠的TFT區(qū)域中的薄膜晶體管、位 于掃描線溝渠的掃描線區(qū)域中的掃描線、位于電容線溝渠中的儲存電容器、位 于基板上且跨越上述的掃描線溝渠與電容線溝渠的至少一掃描線，以及位于基 板上的像素電極。此外，還可以包括位于上述的電容線溝渠與掃描線溝渠末端的中及其末端基板上的多個焊墊。
而且，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基 板的制造方法。先在基板上形成透明導電層，再圖案化透明導電層與基板，以 在其中形成平行交錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠。然后在掃 描線溝渠與電容線溝渠的中依序形成第一金屬層、介電層、硅層與摻雜硅層， 再于摻雜硅層與透明導電層的上形成第二金屬層。接著，使用半調(diào)式曝光的微
影蝕刻法同時定義出TFT結(jié)構(gòu)于TFT區(qū)域中，儲存電容與數(shù)據(jù)線于電容線區(qū)域 中，以及端子結(jié)構(gòu)分別于第一與第二端子區(qū)域中，完成TFT陣列基板的制造。 而且，本發(fā)明還提出另一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板的制造方 法。在基板上依序形成透明導電層與犧牲層，然后圖案化上述的犧牲層、透明 導電層與基板，以在其中形成平行交錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容 線溝渠。然后在上述的掃描線溝渠與電容線溝渠中及上述二種溝渠末端周緣的 基板上依序形成第一金屬層、介電層、硅層與摻雜硅層，其中上述的介電層與 犧牲層的材料相同。接著側(cè)蝕上述的犧牲層與介電層暴露出的側(cè)壁，使其側(cè)邊 輪廓后退，再于暴露出的犧牲層、透明導電層與摻雜硅層的上形成第二金屬層。 使用半調(diào)式曝光的微影蝕刻法，同時定義出TFT結(jié)構(gòu)于TFT區(qū)域中，儲存電容 與數(shù)據(jù)線于電容線區(qū)域中，以及端子結(jié)構(gòu)分別于第一與第二端子區(qū)域中。然后 于暴露出的各層上形成保護層，再依序移除殘留的光刻膠層及其上各層，以及 側(cè)壁暴露出的犧牲層、介電層及前述二者的其上各層，完成TFT陣列基板的工 藝。
而且，本發(fā)明還提出再一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板的制造方 法。在基板上形成透明導電層，再圖案化上述的透明導電層與基板，以在其中 形成平行交錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠。在上述的掃描線 溝渠與電容線溝渠中依序形成第一金屬層、介電層、硅層與保護層。接著，使 用半調(diào)式曝光的微影蝕刻法，在TFT區(qū)域中移除保護層與慘雜非晶硅層以定義 出源極/漏極區(qū)域，在電容線區(qū)域中移除保護層與摻雜非晶硅層以定義出上電 極區(qū)域與數(shù)據(jù)線區(qū)域，在第一與第二端子區(qū)域中移除保護層、摻雜非晶硅層與 非晶硅層以暴露出該第一金屬層。
然后，依序形成摻雜硅層與第二金屬層于源極/漏極區(qū)域、上電極區(qū)域、 數(shù)據(jù)線區(qū)域、第一與第二端子區(qū)域以及殘留的光刻膠層之上。再側(cè)蝕透明電極
層的暴露側(cè)壁，使透明電極層的側(cè)邊輪廓后退，并移除殘余的該光刻膠層。
由上述實施例可知，利用半調(diào)式光掩模以及剝除法(lift-0ff)，只要兩道
光掩模即可完成整個TFT陣列基板的工藝。因此對于制造成本的降低與產(chǎn)能的
提升有很大的幫助。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附 附圖的詳細說明如下
圖1A-1D為依照本發(fā)明實施例一的一種液晶顯示器TFT陣列基板的制造流 程剖面結(jié)構(gòu)示意圖2A-2B為本發(fā)明實施例一的液晶顯示器TFT陣列基板在不同制造階段的 俯視示意圖3A-3G為依照本發(fā)明實施例二的一種液晶顯示器TFT陣列基板的制造流 程剖面結(jié)構(gòu)示意圖4A-4B為本發(fā)明實施例二的液晶顯示器TFT陣列基板在不同制造階段的 俯視示意圖5A-5E為依照本發(fā)明實施例三的一種液晶顯示器TFT陣列基板的制造流 程剖面結(jié)構(gòu)示意圖6A-6B為本發(fā)明實施例三的液晶顯示器TFT陣列基板在不同制造階段的 俯視示意圖。
其中，附圖標記
100、 300、 500:基板
102、 302、 502:透明導電層
102a、 302a、 502a:像素電極
104、 306、 504:第一光刻膠層
106、 308、 506:掃描線溝渠
106a、 308a、 506a: TFT區(qū)域
106b、 308b、 506b:掃描線區(qū)域
106c 、 308c 、 506c:端子區(qū)域 108、 310、 508:電容線溝渠 108b、 31。b、 508b:電容線區(qū)域 108c、 310c、 508c:端子區(qū)域 112、 312、 512 114、 314、 514 116、 316、 516 118、 318、 518 118a、 318a、 518a:歐姆接觸層 120、 320、 520:第二金屬層 120a、 320a、 520a:源極/漏極 120b、 320b、 520b:數(shù)據(jù)線 120c、 320c、 520c:上電極 520d:焊墊
122、 322、 522:第二光刻膠層 324、 524:保護層
:第一金屬層
:介電層
:非晶硅層
:摻雜非晶硅層
具體實施例方式
以下將以附圖及詳細說明清楚說明本發(fā)明的精神。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了 解本發(fā)明的實施例后，當可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不 脫離本發(fā)明的精神與范圍。
實施例一
圖IA-ID為依照本發(fā)明實施例的一種液晶顯示器TFT陣列基板的制造流程 剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2A-2B為液晶顯示器TFT陣列基板在不同制造階段的俯視 示意圖。
請同時參照圖1A與圖2A，圖2A為圖1A的俯視示意圖。在基板100上依 序形成透明導電層102和第一光刻膠層104，然后使用第一道光掩模來進行微 影蝕刻工藝，在基板100上同時形成掃描線溝渠106與電容線溝渠108。掃描 線溝渠106與電容線溝渠108以外之處的基板100仍舊依序被透明導電層102和第一光刻膠層104所覆蓋著。
在圖2A中掃描線溝渠106可分為三個區(qū)域，其分別為TFT區(qū)域106a (圖 1A的剖面AA')、掃描線區(qū)域106b與端子區(qū)域106c。電容線溝渠108則只分為 兩個區(qū)域，其分別為電容線區(qū)域108b (圖1A的剖面BB')與端子區(qū)域108c (圖 1A的剖面CC，)。上述的端子區(qū)域106c與108c的結(jié)構(gòu)是一樣的，因此，后面 對端子區(qū)域106c與108c的敘述不會特別加以分別。
請同時參照圖1B與圖2A，在基板100上的掃描線溝渠106與電容線溝渠 108中以及第一光刻膠層104之上依序沉積第一金屬層112、介電層114、非 晶硅層116和摻雜非晶硅層118。然后利用現(xiàn)有技術(shù)的適當溶劑將第一光刻膠 層104剝除，連帶地將位于第一光刻膠層104之上的第一金屬層112、介電層 114、非晶硅層116和摻雜非晶硅層118—起剝除，只剩下掃描線溝渠106與 電容線溝渠108中的第一金屬層112、介電層114、非晶硅層116和摻雜非晶 硅層118。
在掃描線溝渠106的TFT區(qū)域106a中的第一金屬層112、介電層114與 非晶硅層116分別依序做為TFT的柵極、柵介電層以及通道區(qū)。在電容線溝渠 108的儲存電容器區(qū)域108b中的第一金屬層112作為儲存電容器的電容線， 兼做儲存電容器的下電極之用。
在圖1C中，在基板100上依序形成第二金屬層120和第二光刻膠層122。 之后，例如以半調(diào)式光掩模為第二道光掩模來對第二光刻膠層122進行一次微 影工藝，以圖案化第二光刻膠層122，形成如圖1C的第二光刻膠層122的輪 廓。在像素區(qū)域以及TFT區(qū)域106a的信道區(qū)域上的第二光刻膠層122為部分 曝光，因此還留下部分厚度的第二光刻膠層122。而像素區(qū)域與數(shù)據(jù)線之間的 區(qū)域、TFT區(qū)域106a的柵極區(qū)域、掃描線區(qū)域106b以及端子區(qū)域106c、 108c 為完全曝光，因此這些區(qū)域上的第二光刻膠層122完全被顯影液所去除。其它 TFT區(qū)域106a的源極/漏極區(qū)域、儲存電容器區(qū)域108b以及數(shù)據(jù)線區(qū)域則完 全沒有曝光，因此留下厚度最厚的第二光刻膠層122。
請同時參考圖1D與圖2B,圖2B為圖1D的俯視示意圖。以非等向性蝕 刻法來往下進行蝕刻。由于第二光刻膠層122在不同區(qū)域的厚度不一，因此不 同區(qū)域的蝕刻深度也不同。
在圖1D的剖面AA'的部分，在被部分厚度的第二光刻膠層122所覆蓋的
TFT區(qū)域106a，其往下蝕刻直至暴露出非晶硅層116為止。在此，同時定義第 二金屬層120與摻雜非晶硅層118，以形成TFT的源極/漏極120a以及其下的 歐姆接觸層118a。在TFT區(qū)域106a周圍有部分厚度的第二光刻膠層122所覆 蓋的區(qū)域，只有移除第二金屬層120。而TFT區(qū)域106a周圍沒有覆蓋第二光 刻膠層122的區(qū)域，則第二金屬層120與透明導電層102都被移除，將透明導 電層102定義出像素電極102a。
在圖1D的剖面BB'的部分，在暴露出的電容線區(qū)域108b，往下蝕刻直至 暴露出第一金屬層112為止。在電容線區(qū)域108b周圍只被部分厚度的第二光 刻膠層122所覆蓋的區(qū)域，則只有移除第二金屬層120。因此，可以在此區(qū)域 通過定義第二金屬層120，以同時形成數(shù)據(jù)線120b與儲存電容器的上電極 120c。
在圖1D的剖面CC'的部分，在暴露出的端子區(qū)域108c，往下蝕刻直至暴 露出第一金屬層112為止。而在端子區(qū)域108c的周圍區(qū)域，則第二金屬層120 與透明導電層102都被移除，暴露出基板IOO。
最后再移除殘余的第二光刻膠層122，完成TFT陣列基板的工藝。 在實施例一中，先利用第一道光掩模在透明電極和基板中形成掃描線溝渠 與電容線溝渠，初步定義出與掃描線相關(guān)的TFT區(qū)域與端子區(qū)域以及與電容線 相關(guān)的儲存電容器區(qū)域與端子區(qū)域。在于掃描線溝渠與電容線溝渠依序沉積所 需不同材料層之后，再使用第二道光掩模(例如半調(diào)式光掩模)來將后續(xù)所需的 TFT結(jié)構(gòu)、電容器上電極結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)線結(jié)構(gòu)一一定義出來。因此，整個液晶 顯示器TFT陣列基板的工藝只需要兩道光掩模即可完成。
實施例二
圖3A-3G為依照本發(fā)明實施例的一種液晶顯示器TFT陣列基板的制造流程 剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4A-4B為液晶顯示器TFT陣列基板在不同制造階段的俯視 示意圖。
在圖3A中，首先，在基板300上依序形成透明導電層302、犧牲層304 和第一光刻膠層306。然后例如以半調(diào)式光掩模為第一道光掩模對第一光刻膠 層306進行一次微影工藝，以圖案化第一光刻膠層306，形成如圖3A所示的 第一光刻膠層306的輪廓。在電容線區(qū)域、掃描線區(qū)域與TFT柵極區(qū)域為完全
曝光區(qū)域，所以在這些區(qū)域上沒有任何第一光刻膠層306。在掃描線區(qū)域與電
容線區(qū)域末端的端子區(qū)域則沿著往末端的方向上逐漸減少第一光刻膠層306 的曝光劑量，讓這些區(qū)域上所覆蓋的第一光刻膠層306的厚度逐漸遞減。其它 區(qū)域則完全未曝光，其上覆蓋有完整的第一光刻膠層306。
請同時參考圖3B與圖4A，圖4A為圖3B的俯視示意圖。在此以第一光刻 膠層306為罩幕，往下依序蝕刻暴露出的犧牲層304、透明導電層302與基板 300，在基板300上形成掃描線溝渠308與電容線溝渠310。掃描線溝渠308 可分成三個區(qū)域，分別為TFT區(qū)域308a (圖3B的剖面AA，)、掃描線區(qū)域308b 與端子區(qū)域308c。電容線溝渠310則可區(qū)分為電容線區(qū)域310b (圖3B的剖面 BB，)與端子區(qū)域310c (圖3B的剖面CC，)。掃描線溝渠308與電容線溝渠310 末端的端子區(qū)域308c、 310c，其深度為越往末端越淺，與圖3A剖面CC，的第 一光刻膠層306的高度變化輪廓一致。此外，由于上述的端子區(qū)域308c與310c 的結(jié)構(gòu)是一樣的，因此后面對端子區(qū)域308c與310c的敘述不會特別加以分別 的。
請參照圖3C，接著在掃描線溝渠308與電容線溝渠310之中，以及在第 一光刻膠層306上與暴露出的透明導電層302上依序沉積第一金屬層312、介 電層314、非晶硅層316與摻雜非晶硅層318。上述的犧牲層304與介電層314 的材料相同。在圖3C的剖面CC，部分，由于端子區(qū)域310c具有斜面，將電容 線區(qū)域310b的底部與基板300的上表面連接起來，所以上述的第一金屬層 312、介電層314、非晶硅層316與摻雜非晶硅層318，可以順利地自電容線區(qū) 域310b的底部連接至透明導電層302之上，而不會受到沉積方法的階梯覆蓋 率(st印coverage)是否良好的限制。
請參照圖3D，先以等向蝕刻法來側(cè)蝕側(cè)邊有暴露出的介電層314與犧牲 層304，使上述二者的側(cè)邊輪廓后退。然后再以現(xiàn)有技術(shù)的適當溶劑，將第一 光刻膠層306剝除。連帶地，位于第一光刻膠層306之上的第一金屬層312、 介電層314、非晶硅層316與摻雜非晶硅層318也一起被剝除掉了剩下如圖3D 所示的結(jié)構(gòu)。
位于TFT區(qū)域308a的第一金屬層312、介電層314與非晶硅層316分別 做為TFT的柵極、柵介電層與通道區(qū)。而位于電容線區(qū)域310b的第一金屬層 312則做為儲存電容器的下電極與電容線之用。
請參考圖3E，在犧牲層304與暴露出的透明導電層302與摻雜非晶硅層 318之上沉積一層第二金屬層320，然后再涂布第二光刻膠層322。接著，例 如以半調(diào)式光掩模為第二道光掩模來對第二光刻膠層322進行一次微影工藝， 以圖案化第二光刻膠層322，形成如圖3E所示的第二光刻膠層322的輪廓。
在像素區(qū)域、TFT區(qū)域308a的源極/漏極區(qū)域、儲存電容器的上電極區(qū)域、 數(shù)據(jù)線區(qū)域與端子區(qū)域上的第二光刻膠層322完全沒有曝光，所以保留了完整 的第二光刻膠層322。在TFT區(qū)域308a的通道區(qū)上的第二光刻膠層322為部 分曝光，所以留下部分高度的第二光刻膠層322。而像素電極區(qū)域的周邊區(qū)域 (除了要與源極/漏極以及與上電極搭接的部分的外)上的第二光刻膠層322則 為完全曝光，所以沒有任何第二光刻膠層322留下來。
請參考圖3F，以非等向性蝕刻法來往下進行蝕刻。由于第二光刻膠層322 在不同區(qū)域的厚度不一，因此不同區(qū)域的蝕刻深度也不同。
在圖3F的剖面AA'的部分，在被部分厚度的第二光刻膠層322所覆蓋的 TFT區(qū)域308a，其往下蝕刻直至暴露出非晶硅層316為止。在此，同時定義第 二金屬層320與摻雜非晶硅層318，以形成TFT的源極/漏極320a以及其下的 歐姆接觸層318a。在TFT區(qū)域308a周圍沒有覆蓋第二光刻膠層322的區(qū)域， 第二金屬層320、犧牲層304與透明導電層302都被移除，以將透明導電層302 定義出像素電極302a。
在圖3F的剖面BB'的部分，在暴露出的電容線區(qū)域108b，往下蝕刻直至 暴露出第一金屬層312為止。在此，定義第二金屬層320，以同時形成數(shù)據(jù)線 320b與儲存電容器的上電極320c。
在圖3F的剖面CC'的部分，在暴露出的端子區(qū)域308c，都往下蝕刻直至 暴露出介電層314為止。在端子區(qū)域308c周圍沒有被第二光刻膠層322覆蓋 的區(qū)域，則基板300以上的各層都被移除的，暴露出基板300。
接著，在暴露出的各種材料層之上沉積一層保護層324。上述的保護層324 的材料例如可為介電材料，如氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。然后剝除第二光刻 膠層322以及其上的保護層324，得到如圖3F的結(jié)構(gòu)。
請同時參考圖3G與圖4B，圖4B為圖3G的俯視示意圖。由于犧牲層304 與介電層314的材料相同，所以可以使用適當?shù)奈g刻液來同時剝除側(cè)邊有暴露 出的犧牲層304與介電層314。在剝除側(cè)邊有暴露出的犧牲層304與介電層314
的同時，位于犧牲層304與介電層314上的各材料層也跟著一起被剝除了，而 得到如圖3G的結(jié)構(gòu)，完成TFT陣列基板的工藝。
上述的保護層324保護著TFT區(qū)域308a做為通道區(qū)的非晶硅層316與電 容線區(qū)域310b作為儲存電容器的電容介電層的介電層314，讓其不受到蝕刻 液的侵蝕。
實施例二在此還是先利用第一道半調(diào)式光掩模在透明電極和基板中形成 掃描線溝渠與電容線溝渠，將第一金屬層的相關(guān)圖案先定義好。其中，讓掃描 線溝渠與電容線溝渠的靠近端子區(qū)域端的深度漸減，讓端子區(qū)域的焊墊部分位 在基板上，以利進行后續(xù)的打線工藝。接著，利用犧牲層的退后蝕刻，讓位在 TFT區(qū)域、掃描線區(qū)域以及電容線區(qū)域的第二金屬層以及位在端子區(qū)域的第一 金屬層可分別和透明導電層搭接在一起。再利用第二道半調(diào)式光掩模，將像素 電極、源極/漏極、儲存電容器的上電極以及數(shù)據(jù)線的圖案一一定義出來。因 此，整個液晶顯示器TFT陣列基板的工藝只需要兩道光掩模即可完成。
實施例三
圖5A-5E為依照本發(fā)明實施例的一種液晶顯示器TFT陣列基板的制造流程 剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖6A-6B為液晶顯示器TFT陣列基板在不同制造階段的俯視 示意圖。
請同時參照圖5A與圖6A，圖6A為圖5A的俯視示意圖。在基板500上依 序形成透明導電層502和第一光刻膠層504，然后使用第一道光掩模來進行微 影蝕刻工藝，在基板500上同時形成掃描線溝渠506與電容線溝渠508。掃描 線溝渠506與電容線溝渠508以外之處的基板500仍舊依序被透明導電層502 和第一光刻膠層504所覆蓋著。
在圖5A中掃描線溝渠506可分為三個區(qū)域，其分別為TFT區(qū)域506a (圖 5A的剖面AA，)、掃描線區(qū)域506b與端子區(qū)域506c。電容線溝渠508則只分為 兩個區(qū)域，其分別為電容線區(qū)域508b (圖5A的剖面BB，)與端子區(qū)域508c (圖 5A的剖面CC，)。上述的端子區(qū)域506c與508c的結(jié)構(gòu)是一樣的，因此后面對 端子區(qū)域506c與508c的敘述不會特別加以分別之。
請同時參照5B圖與圖6A，在基板500上的掃描線溝渠506與電容線溝渠 508中以及第一光刻膠層504之上依序沉積第一金屬層512、介電層514、非
晶硅層516和保護層524。然后利用現(xiàn)有的適當溶劑將第一光刻膠層504剝除， 連帶地將位于第一光刻膠層504之上的第一金屬層512、介電層514、非晶硅 層516和保護層524 —起剝除，只剩下掃描線溝渠506與電容線溝渠508中的 第一金屬層512、介電層514、非晶硅層516和保護層524。上述的保護層524 的材料例如可為介電材料，如氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
在掃描線溝渠506的TFT區(qū)域506a中的第一金屬層512、介電層514與 非晶硅層516分別依序作為TFT的柵極、柵介電層以及通道區(qū)。在電容線溝渠 508的儲存電容器區(qū)域508b中的第一金屬層512做為儲存電容器的電容線， 兼做為儲存電容器的下電極之用。
在圖5C中，在基板500上涂布第二光刻膠層522,然后例如以半調(diào)式光 掩模為第二道光掩模來對第二光刻膠層522進行一次微影工藝，以圖案化第二 光刻膠層522，形成如圖5C所示的第二光刻膠層522的輪廓。
在TFT區(qū)域506a與相鄰的像素區(qū)域間、端子區(qū)域508c的第二光刻膠層 522為完全曝光，所以沒有任何第二光刻膠層522。在TFT區(qū)域506a的源極/ 漏極區(qū)域以及在電容線區(qū)域508b的上電極區(qū)域與數(shù)據(jù)線區(qū)域之上的第二光刻 膠層522的曝光量次之，因此留有薄薄一層的第二光刻膠層522。在TFT區(qū)域 506a與像素電極的搭接區(qū)域以及電容線區(qū)域508b的上電極與像素電極的搭接 區(qū)域上的第二光刻膠層522的曝光量再次之，因此留有較厚的第二光刻膠層 522。而在像素區(qū)域、TFT區(qū)域506a的通道區(qū)域、電容器上電極區(qū)域與數(shù)據(jù)線 區(qū)域之間的間隔區(qū)域(在電容線區(qū)域508b之中)以及端子區(qū)域508c的周圍區(qū)域 上的第二光刻膠層522完全沒有曝光，所以保留了完整的第二光刻膠層322。
在圖5D中，以非等向性蝕刻法來往下進行蝕刻。由于第二光刻膠層522 在不同區(qū)域的厚度不一，因此不同區(qū)域的蝕刻深度也不同。
在圖5D的剖面AA'的部分，有部分厚度的第二光刻膠層522覆蓋的TFT 區(qū)域506a，其往下蝕刻直至暴露出非晶硅層516為止。在TFT區(qū)域506a周圍 沒有覆蓋第二光刻膠層522的區(qū)域，透明導電層502與部分深度的基板500 都被移除，以將透明導電層502定義出像素電極502a。而在TFT區(qū)域506a周 圍覆蓋有部分厚度的第二光刻膠層522的區(qū)域，則暴露出透明導電層502，作 為TFT區(qū)域506a與像素電極的搭接區(qū)域。
在圖5D的剖面BB'的部分，在有部分厚度的第二光刻膠層522的電容線區(qū)
域508b，其往下蝕刻直至暴露出非晶硅層516為止。在電容線區(qū)域508b周圍 覆蓋有部分厚度的第二光刻膠層522的區(qū)域，則暴露出透明導電層502，作為 電容線區(qū)域508b的上電極與像素電極的搭接區(qū)域。
在圖5D的剖面CC'的部分，暴露出的端子區(qū)域508c，第一金屬層512以 上的各層都被移除。
然后在暴露出的基板500、非晶硅層516、透明導電層502與第二光刻膠 層522上依序形成摻雜非晶硅層518與第二金屬層520。
請同時參照圖5E與圖6B，圖6B為圖5E的俯視示意圖。先以等向蝕刻法 來側(cè)蝕透明電極層502暴露出的側(cè)邊，使透明電極層502的側(cè)邊輪廓后退，定 義出像素電極502a，以免透明電極層502與第二金屬層520之間應(yīng)該斷開之 處發(fā)生短路的問題。接著剝除第二光刻膠層522，連帶地將第二光刻膠層522 上的摻雜非晶硅層518與第二金屬層520 —起剝除，完成整個TFT陣列基板的 工藝。
完成后，留下的第二金屬層520在TFT區(qū)域506a的保護層524的兩側(cè)形 成源極/漏極520a，留下的摻雜非晶硅層518則形成歐姆接觸層518a。在電容 線區(qū)域508b留下的第二金屬層520，則分別成為數(shù)據(jù)線520b與上電極520c。 而在端子區(qū)域508c留下的第二金屬層520則成為焊墊520d。
在實施例三中，第一次的微影蝕刻工藝與實施例一相同，都是先利用第一 道光掩模在透明電極和基板中形成掃描線溝渠與電容線溝渠，初步定義出與掃 描線相關(guān)的TFT區(qū)域與端子區(qū)域以及與電容線相關(guān)的儲存電容器區(qū)域與端子 區(qū)域。然后在掃描線溝渠與電容線溝渠依序沉積所需不同材料層，但是將實施 例一的摻雜非晶硅層改成保護層。然后利用第二道光掩模進行第二次微影蝕刻 工藝，將TFT的源極/漏極、儲存電容器的上電極、數(shù)據(jù)線與端子區(qū)域的焊墊 等區(qū)域的保護層去除。然后才依序沉積摻雜非晶硅層與第二金屬層于上述的區(qū) 域上，將所需的TFT結(jié)構(gòu)、電容器上電極結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)線結(jié)構(gòu)一一定義出來。 因此，整個液晶顯示器TFT陣列基板的工藝只需要兩道光掩模即可完成。
由上述本發(fā)明實施例可知，應(yīng)用本發(fā)明所揭露的液晶顯示器陣列基板制造 方法，利用如半調(diào)式光掩模以及光刻膠層剝除法，只要兩道光掩模即可完成整 個TFT陣列基板的工藝。因此對于制造成本的降低與產(chǎn)能的提升有很大的幫 助。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，該薄膜晶體管陣列基板的制造方法包括形成一透明導電層于一基板上；圖案化該透明導電層與該基板，以在該透明導電層與該基板中形成平行交錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠，該至少一掃描線溝渠具有至少一TFT區(qū)域、一掃描線區(qū)域與至少一第一端子區(qū)域，該至少一電容線溝渠具有至少一電容線區(qū)域與至少一第二端子區(qū)域；依序形成一第一金屬層、一介電層、一硅層與一摻雜硅層分別于該至少一掃描線溝渠與該至少一電容線溝渠之中；形成一第二金屬層于該摻雜硅層與該透明導電層之上；以及以一次曝光的微影蝕刻法，同時定義出一TFT結(jié)構(gòu)于該TFT區(qū)域中，一儲存電容與一數(shù)據(jù)線于該電容線區(qū)域中，以及二端子結(jié)構(gòu)分別于該第一與第二端子區(qū)域中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 該硅層包括一非晶硅層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 該摻雜硅層包括一摻雜非晶硅層。
4. 一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，該薄 膜晶體管陣列基板的制造方法包括形成一透明導電層于一基板上； 形成一犧牲層于該透明導電層之上；圖案化該犧牲層、該透明導電層與該基板，以在該透明導電層與該基板中 形成平行交錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠，該至少一掃描線 溝渠具有至少一TFT區(qū)域、 一掃描線區(qū)域與至少一第一端子區(qū)域，該至少一電 容線溝渠具有至少一電容線區(qū)域與至少一第二端子區(qū)域，該第一端子區(qū)域與該 第二端子區(qū)域在該基板中的溝渠深度往末端方向遞減為零；依序形成一第一金屬層、 一介電層、 一硅層與一摻雜硅層分別于該至少一 掃描線溝渠與該至少一電容線溝渠之中以及環(huán)繞該第一端子區(qū)域與該第二端 子區(qū)域末端周緣部分的該基板上，該介電層與該犧牲層的材料相同；側(cè)蝕該犧牲層與該介電層的暴露惻壁，使該犧牲層與該介電層的側(cè)邊輪廓后退；形成一第二金屬層于暴露出的該犧牲層、該透明導電層與該摻雜硅層之上；使用一次曝光的微影蝕刻法，同時定義出一TFT結(jié)構(gòu)于該TFT區(qū)域中，一 儲存電容與一數(shù)據(jù)線于該電容線區(qū)域中，以及二端子結(jié)構(gòu)分別于該第一與第二 端子區(qū)域中；形成一保護層于暴露出的各層上；移除該一次曝光的微影蝕刻法所殘留的光刻膠及其上各層；以及 移除側(cè)壁暴露出的該犧牲層、該介電層及前述二者的其上各層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 該硅層包括一非晶硅層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 該摻雜硅層包括一摻雜非晶硅層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 該保護層包括氮化硅層、氧化硅層或氮氧化硅層。
8. —種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于，該薄 膜晶體管陣列基板的制造方法包括形成一透明導電層于一基板上；圖案化該透明導電層與該基板，以在該透明導電層與該基板中形成平行交 錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠，該至少一掃描線溝渠具有至 少一TFT區(qū)域、 一掃描線區(qū)域與至少一第一端子區(qū)域，該至少一電容線溝渠具 有至少一電容線區(qū)域與至少一第二端子區(qū)域；依序形成一第一金屬層、 一介電層、 一硅層與一保護層分別于該至少一掃 描線溝渠與該至少一電容線溝渠之中；使用一次曝光的微影蝕刻法，在該TFT區(qū)域中移除該保護層與該摻雜非晶 硅層以定義出二源極/漏極區(qū)域，在該電容線區(qū)域中移除該保護層與該摻雜非 晶硅層以定義出上電極區(qū)域與數(shù)據(jù)線區(qū)域，在該第一與第二端子區(qū)域中移除該 保護層、該摻雜非晶硅層與該非晶硅層以暴露出該第一金屬層； 依序形成一摻雜硅層與一第二金屬層于該些源極/漏極區(qū)域、該上電極區(qū) 域、該數(shù)據(jù)線區(qū)域、該第一與第二端子區(qū)域以及殘留的光刻膠層之上；側(cè)蝕該透明電極層的暴露側(cè)壁，使該透明電極層的側(cè)邊輪廓后退；以及移除殘余的該光刻膠層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于， 該硅層包括一非晶硅層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在 于，該摻雜硅層包括一摻雜非晶硅層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在 于，該保護層包括氮化硅層、氧化硅層或氮氧化硅層。
12. —種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，該薄膜晶體 管陣列基板包括一基板，其具有平行交錯排列的至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠， 該至少一掃描線溝渠具有至少一 TFT區(qū)域與一掃描線區(qū)域；至少一薄膜晶體管，位于該掃描線溝渠的該TFT區(qū)域中，該薄膜晶體管至 少具有一柵極、及一源極/漏極；至少一掃描線，位于該掃描線溝渠的該掃描線區(qū)域中，并與該TFT的柵極 電性相接；至少一儲存電容器，位于該電容線溝渠中；至少一數(shù)據(jù)線，位于該基板上，并跨越該至少一掃描線溝渠與該至少一電 容線溝渠，該至少一數(shù)據(jù)線與該TFT的源極/漏極的一電極電性相接；以及至少一像素電極，位于該基板上的該至少一數(shù)據(jù)線與該至少一掃描線之 間，并與該TFT的源極/漏極的另一電極電性相接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，還包括 多個焊墊分別位于該掃描線溝渠與該電容線溝渠的末端區(qū)域中。
全文摘要
一種液晶顯示器的薄膜晶體管陣列基板及其制造方法，利用剝除法與半調(diào)式光掩模，只需使用兩道光掩模來分別定義第一金屬層與第二金屬層，該方法包括形成一透明導電層于一基板上；圖案化該透明導電層與該基板，以形成至少一掃描線溝渠與至少一電容線溝渠，該掃描線溝渠具有至少一TFT區(qū)域、一掃描線區(qū)域與至少一第一端子區(qū)域，該電容線溝渠具有至少一電容線區(qū)域與至少一第二端子區(qū)域；依序形成一第一金屬層、一介電層、一硅層與一摻雜硅層；形成一第二金屬層于該摻雜硅層與該透明導電層之上；以及以一次曝光的微影蝕刻法，同時定義出一TFT結(jié)構(gòu)于該TFT區(qū)域中，一儲存電容與一數(shù)據(jù)線于該電容線區(qū)域中，以及二端子結(jié)構(gòu)分別于該第一與第二端子區(qū)域中。
文檔編號G02F1/1362GK101187765SQ20071018206
公開日2008年5月28日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者余良彬, 潘智瑞, 王涌鋒, 董畯豪 申請人:友達光電股份有限公司