專利名稱：薄膜晶體管陣列及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于液晶顯示技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種薄膜晶體管陣列及 其制造方法。
背景技術(shù)：
對液晶顯示器而言，像素開口率的大小會直接影響到背光源的利用率， 亦會影響顯示器的顯示亮度，而影響像素開口率大小的主要因素之一，就是 顯示面板中擋墻的面積。因此，為了提升像素開口率，相關(guān)廠商莫不努力研
發(fā)各種技術(shù)，例如彩色濾光層在薄膜晶體管陣列上(CoIor Filter On Array, COA)、高開口率(Ultra High Aperture, UHA)與噴墨列印彩色濾光層在薄膜晶 體管陣列上(Ink-Jet Printing-Color Filter On Array, IJP-COA)，來減少擋墻的面 積。
對于UP-COA技術(shù)而言，像素區(qū)與貫穿孔之間是藉由具有相同坡度的擋 墻側(cè)壁來區(qū)隔。然而，具有相同坡度的擋墻側(cè)壁會造成色阻溢流(overflow)出 像素區(qū)，造成成品率上的問題，更使得透明電極覆蓋于貫穿孔時，產(chǎn)生斷線 的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一技術(shù)態(tài)樣為一種薄膜晶體管陣列，其擋墻能夠提供至少兩種 不同坡度的側(cè)壁，以適應(yīng)貫穿孔與像素區(qū)不同的需要。
根據(jù)本發(fā)明的一實施方式， 一種薄膜晶體管陣列包含基板、薄膜晶體管、 第一擋墻、透明電極與色阻。薄膜晶體管位于基板上。第一擋墻位于基板上， 并在基板上至少區(qū)隔出第一貫穿孔與像素區(qū)，其中第一貫穿孔暴露出薄膜晶體管的漏極。上述的第一擋墻包含面向第一貫穿孔的第一側(cè)壁與面向像素區(qū) 的第二側(cè)壁，其中第一側(cè)壁的坡度較第二側(cè)壁的坡度緩。透明電極通過第一 貫穿孔，電性連接薄膜晶體管的漏極。色阻填充于像素區(qū)中。
本發(fā)明的另一技術(shù)態(tài)樣為上述薄膜晶體管陣列的制造方法。 根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式， 一種薄膜晶體管陣列的制造方法包含下列 步驟
(1) 在基板上形成至少一薄膜晶體管。
(2) 形成擋墻，覆蓋薄膜晶體管與基板。
(3) 以掩膜圖案化擋墻，使得擋墻區(qū)隔出貫穿孔與像素區(qū)。
(4) 在圖案化擋墻時，以水平方向相對移動掩膜與基板，使得貫穿孔的側(cè) 壁坡度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施方式， 一種薄膜晶體管陣列的制造方法包含下列 步驟
(1) 在基板上形成至少一薄膜晶體管。
(2) 形成擋墻，覆蓋薄膜晶體管與基板。
(3) 以灰階掩膜(Gray-Tone Mask, GTM)或半透掩膜(Half-Tone Mask, HTM)圖案化擋墻，使得擋墻區(qū)隔出貫穿孔與像素區(qū)，其中貫穿孔的側(cè)壁坡 度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩。
本發(fā)明的實施例提供的薄膜晶體管陣列及其制造方法中的擋墻能夠提供 至少兩種不同坡度的側(cè)壁，以適應(yīng)貫穿孔與像素區(qū)不同的需要。較佳地，貫 穿孔的側(cè)壁坡度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩為范例，以使得色阻不溢流(overflow) 出而改善成品率上的問題，更使得透明電極覆蓋于貫穿孔時，不易產(chǎn)生斷線 的問題。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面 描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講， 在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1至圖6繪示依照本發(fā)明一實施方式的薄膜晶體管陣列的制造流程剖
面圖7繪示圖2的擋墻的放大示意圖8A至圖8B繪示依照本發(fā)明一實施方式的圖案化步驟的示意圖； 圖9A至9C繪示依照本發(fā)明另一實施方式的圖案化步驟的示意圖； 圖IOA至IOB繪示依照本發(fā)明再一實施方式的圖案化步驟的示意圖； 圖IIA至圖IIB繪示依照本發(fā)明又一實施方式的圖案化步驟的示意圖； 圖12A至圖12F繪示依照本發(fā)明實施方式的半透掩膜圖案區(qū)的俯視圖。
附圖標號
跳基板430:完全遮光區(qū)
112:漏極432:交界處
115:電容e"角度
117:下電極e2:角度
11S:介電層C:角落
119:上電極C':角落
120:擋墻D:頂點
121:第~^擋墻A:完全透光區(qū)
122:第一側(cè)壁A210:完全透光區(qū)
123:基底A22():完全透光區(qū)
124:第二側(cè)壁A23Q:完全透光區(qū)
125:第一擋墻B:完全遮光區(qū)
126:第一側(cè)壁B210:完全遮光區(qū)128:第二側(cè)壁B22():完全遮光區(qū)
1 SO-第一貫穿孔B23():完全遮光區(qū)
DS:第二貫穿孔B': 完全遮光區(qū)
140:像素區(qū)B，2)。完全遮光區(qū)
150:色阻B，22(3:完全遮光區(qū)
跳第一保護層B，23Q:完全遮光區(qū)
165:第二保護層AB21Q:交界處
170:光刻膠AB22Q:交界處
180:透明電極AB23Q:交界處
200:掩膜AB'21Q:交界
210:圖案AB，220:交界
220:圖案AB'23Q:交界
230:圖案O210:端點
300:灰階掩膜O220:端點
310:灰階掩膜圖案區(qū)O230:端點
312:邊界P2io:端點
313:第一灰階掩膜圖案區(qū)D々山^ 匕220: 頓品
314:交界處P230:端點
315:第二灰階掩膜圖案區(qū)x1:第一階梯
316:交界處x2:第二階梯
320:完全透光區(qū)X3:第三階梯
330:完全遮光區(qū)xls:起始線
332:交界處x2s:起始線
400:半透掩膜x3s:起始線
410:半透掩膜圖案區(qū)zle:終點線
412:邊界z2e:終點線414:交界處 Z3e:終點線
420:完全透光區(qū)
具體實施例方式
圖1至圖6繪示依照本發(fā)明一實施方式的薄膜晶體管陣列的制造流程剖 面圖。應(yīng)了解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外， 均可依實際需要調(diào)整其前后順序，甚至可同時或部分同時執(zhí)行。
參照圖1，制造者可先在基板100上形成至少一薄膜晶體管110與電容 115的下電極117與介電層118。接著，制造者可視情況需要在基板IOO上全 面形成第一保護層160，以保護薄膜晶體管110不受后續(xù)制造工藝影響。應(yīng)了 解到，此第一保護層160并非必要元件，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識 者，應(yīng)視實際需要，彈性選擇是否形成第一保護層160。
接著，制造者可在基板100上形成擋墻120，以覆蓋薄膜晶體管110、電 容115的介電層118與基板100，其中擋墻120的材質(zhì)可依需求不同，而選擇 性具有疏墨(或稱為疏水或親油)特性的有機或無機材料，且亦可為導(dǎo)體或非導(dǎo) 體材料。
參照圖2，接著制造者可以掩膜圖案化擋墻120，以在擋墻120上形成第 一貫穿孔130、第二貫穿孔135與像素區(qū)140。也就是說，在圖案化擋墻120 后，基板100上將形成至少一第一擋墻121與至少一第二擋墻125，其中第一 擋墻121區(qū)隔出第一貫穿孔130與像素區(qū)140，而第二擋墻125則區(qū)隔出像素 區(qū)140與第二貫穿孔135。
有鑒于貫穿孔與像素區(qū)所需要的側(cè)壁坡度不同，因此在此步驟中，制造 者可控制貫穿孔與像素區(qū)的曝光量，使得貫穿孔的側(cè)壁坡度較像素區(qū)的側(cè)壁 坡度緩。舉圖2的第一擋墻121為例，第一擋墻121包含面向第一貫穿孔130 的第一側(cè)壁122與面向像素區(qū)140的第二側(cè)壁124，其中第一側(cè)壁122的坡度 較第二側(cè)壁124的坡度緩。同樣地，對于第二擋墻125而言，第二擋墻125亦包含面向第二貫穿孔135的第一側(cè)壁126與面向像素區(qū)140的第二側(cè)壁128， 其中第一側(cè)壁126的坡度亦較第二側(cè)壁128的坡度緩。
詳細而言，第一擋墻121以及第二擋墻125的坡度為將側(cè)壁于基底123 的角落與側(cè)壁頂點連成一直線，此直線與基底123的水平線之間的夾角。舉 圖7所繪示的第一擋墻121為例，將側(cè)壁于基底123的角落C、 C'與側(cè)壁頂 點D連成一直線CD及C'D，利用此直線與基底123的水平線之間的夾角如 圖中所標示的角度e及82，即可判斷第一側(cè)壁122的坡度與第二側(cè)壁124 的坡度差異，若角度9<角度0 2，則第一側(cè)壁122其坡度較第二側(cè)壁124緩； 另外，另可直接計算直線CD及直線C'D的斜率來判斷其坡度緩或陡的情形。
以下將以圖8A至圖12為例，以具體說明如何控制貫穿孔與像素區(qū)的曝 光量，使得貫穿孔的側(cè)壁坡度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩。應(yīng)了解到，在本發(fā)明 各實施方式中，擋墻的材質(zhì)可為負型光刻膠、正型光刻膠或其他感光性材料， 亦可為各種有機、無機、導(dǎo)體或非導(dǎo)體材料，本發(fā)明不以此為限。以下以負 型光刻膠為例，以具體說明本發(fā)明的實施方式。
請參照第8A至8B圖。在圖案化擋墻時，制造者可以水平方向相對移動 掩膜200與基板100，在此所謂的相對移動可為固定掩膜200的位置，并移動 基板100;或者為固定基板IOO的位置，并移動掩膜200，亦或是兩者分別相 對移動。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，應(yīng)視實際需要，彈性選擇本 步驟的實施方式，而掩膜200包含有圖案210、 220及230，其中各包含有完 全透光區(qū)A、完全遮光區(qū)B及B'，而B'區(qū)成一矩形，A區(qū)為環(huán)繞B'區(qū)的矩形 環(huán)，B區(qū)為環(huán)繞A區(qū)的矩形環(huán)，而圖案210、 220及230不同在于圖案210 的A區(qū)其凸出圖案210的B'區(qū)的面積大于圖案220的A區(qū)其凸出圖案220的 B，區(qū)的面積，且圖案220的A區(qū)其凸出圖案220的B'區(qū)的面積大于圖案230 的A區(qū)其凸出圖案230的B'區(qū)的面積，舉例而言圖案210的A區(qū)其在A 區(qū)B區(qū)交界處，例如端點021。距離B，，區(qū)在A別區(qū)B，2)。區(qū)交接處，例如距 02K)的水平端點P21o的距離較其在圖案220大，且圖案220的A22Q區(qū)其在A220區(qū)B，區(qū)交界處，例如端點022。距離B，22。區(qū)在A22G區(qū)B，22Q區(qū)交接處，例如
022。的水平端點端點P，的距離較其在圖案230大，另外，圖案230其B，230 區(qū)的面積較圖案220的B，22Q區(qū)的面積大，且圖案220其B，22。區(qū)的面積較圖案 210的B'，區(qū)的面積大。
請參照第8A及8B圖，掩膜200其上不同曝光量A、 B及B'的圖案210、 220及230對應(yīng)第一擋墻121的水平移動曝光方法，以本實施方式第8A圖經(jīng) 曝光后光刻膠產(chǎn)生三層階梯形狀為例掩膜200及基板100為上下平行配置， 其中掩膜200在基板100的上方，以本實施方式而言，曝光光源配置于掩膜 200上方(圖未示)，且基板100上包含有第一擋墻121，接下來，先以掩膜200 的圖案210對第一擋墻121曝光，圖案210中沿著A，區(qū)及B'，區(qū)的交界 AB'2,。其對基板IOO方向的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第一階梯X,預(yù)定處的 起始線Xls，圖案210中沿著A21。區(qū)及B21。區(qū)的交界處AB21Q的投影量對應(yīng)第 一擋墻121的第一階梯X,預(yù)定處之終點線Z,e后，進行第一次曝光制造工藝； 接下來，以一速率水平移動掩膜200，至圖案220沿著其A22。區(qū)及B，22。區(qū)的 交界AB'22Q投影量對應(yīng)第一擋墻121的第二階梯X2預(yù)定處的起始線X2s，圖 案220中沿著A22Q區(qū)及B22Q區(qū)的交界處AB22o的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第 二階梯X2預(yù)定處的終點線Z2e，然后進行第二次曝光制造工藝；接下來，以 一速率繼續(xù)水平移動掩膜200，至圖案230的沿著其A23Q區(qū)及B'23Q區(qū)之交界 AB，23。投影量對應(yīng)第一擋墻121的第三階梯X3預(yù)定處之起始線X3s，圖案230
中沿著A23Q區(qū)及B23Q區(qū)的交界處AB23。的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第三階梯 X3預(yù)定處的終點線Z3e，然后進行第三次曝光制造工藝，接下來再進行顯影制 造工藝，以本發(fā)明負型光刻膠為例，當(dāng)負型光刻膠受到曝光時，會因為產(chǎn)生
交聯(lián)現(xiàn)象(cross-link)而不與后續(xù)制造工藝的顯影液作用而保留下來，但若未受 到曝光時，則無法產(chǎn)生交聯(lián)現(xiàn)象而和顯影液作用而消失，所以顯影制造工藝 后就得到如圖8A的圖案，其中第一擋墻121的第一側(cè)壁122因受到不同程度 曝光量影響，所以在顯影制造工藝后有部分光刻膠被顯影液洗掉而呈現(xiàn)階梯狀，但第一擋墻121的第二側(cè)壁124以及像素區(qū)140因在整個曝光制造工藝 中皆對應(yīng)到完全遮光區(qū)掩膜B區(qū)，所以并未受到曝光作用而完全被顯影液洗 去，所以像素區(qū)140光刻膠無法被保留下來，接著，再進行硬烤(baking)制造 工藝，使得光刻膠經(jīng)過硬烤過程中產(chǎn)生回流(reflow)現(xiàn)象，而完成如圖8B 的第一側(cè)壁122及第二側(cè)壁124;值得注意的是，本發(fā)明的第二階梯預(yù)定處的
終點線Z2e及第三階梯預(yù)定處的終點線Z3e其對基板100的投影量皆會落在第 一階梯預(yù)定處的終點線Z!e上，不過本發(fā)明并不以此為限，在其他實施例中， 可依照需求不同而有不同的設(shè)計，例如線段Z,e、 Z2e及Z3e并全部非重迭在一 起，或是光刻膠顯影后，其圖案呈現(xiàn)不只三層階梯狀或是少于三層階梯。
由以上制造工藝，可使得貫穿孔130的側(cè)壁坡度122較像素區(qū)140的側(cè) 壁坡度124緩。且本實施例亦可將圖案210、 220及230采用三個各別的掩膜 210、 220及230，且亦可依照需求不同而采用其他形狀的圖案，例如多邊形、 圓形或不規(guī)則圖案等，本發(fā)明不以此為限。
掩膜200與基板100的水平相對移動速率當(dāng)視實際需要而定。對本實施 方式而言，水平相對移動掩膜200與基板100的速率可為50 mm/sec至300 mm/sec。應(yīng)了解到。以上制造工藝參數(shù)僅為例示，并非用以限制本發(fā)明，本 發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，應(yīng)視實際需要彈性選擇之。
由于制造者在曝光時會水平相對移動掩膜200與基板100，因此定義擋墻 的圖案將依序變化如圖案210、圖案220與圖案230所示。如此一來，曝光后 的擋墻將能夠提供兩種不同坡度的側(cè)壁。舉第一擋墻121為例，在曝光后， 第一擋墻121的第一側(cè)壁122的坡度將較其第二側(cè)壁124的坡度緩，詳細而 言，以本發(fā)明負型光刻膠為例，當(dāng)負型光刻膠受到曝光時，會因為產(chǎn)生交聯(lián) 現(xiàn)象(cross-link)而不與后續(xù)制造工藝的顯影液作用而保留下來，但若未受到曝 光時，則無法產(chǎn)生交聯(lián)現(xiàn)象而和顯影液作用而消失，如此一來，曝光后的擋 墻將能夠提供兩種不同坡度的側(cè)壁。舉第一擋墻121為例，在曝光制造工藝 后，第一擋墻121的第一側(cè)壁122因為受到不同程度的曝光量A及B'的影響，所以部分負型光刻膠未產(chǎn)生交聯(lián)作用而被顯影液洗掉，而第一擋墻121的第
二側(cè)壁124接受到單一曝光量B的影響，負型光刻膠并未受到曝光，所以未 產(chǎn)生交聯(lián)作用而全部被顯影液洗掉，所以得到第一擋墻121的第一側(cè)壁122 的坡度將較其第二側(cè)壁124的坡度緩的現(xiàn)象。
此外，制造者亦可視情況需要在掩膜上設(shè)置至少一灰階掩膜圖案，以進 一步調(diào)控擋墻的兩側(cè)壁的曝光量，例如圖8A的掩膜完全透光區(qū)A區(qū)，可選 擇性采用灰階掩膜(Gray-Tone Mask， GTM)或半透掩膜(Half-Tone Mask, HTM)。舉圖9A至圖9C為例，對于第一擋墻121而言，制造者可在掩膜圖 案中設(shè)置至少一灰階掩膜圖案區(qū)310。如此一來，在曝光顯影后，因為第一擋 墻121受到不同程度曝光量的影響，第一擋墻121的第一側(cè)壁122的坡度將 較其第二側(cè)壁124的坡度緩。
應(yīng)了解到，圖9A為范例式地繪示掩膜在實際曝光時與基板的立體圖。在 其余各實施方式中，掩膜與基板將分別以俯視圖與側(cè)視圖的方式呈現(xiàn)(如圖 8A、圖9B、圖IOA與圖IIA所繪示)，以清楚表示掩膜與基板的相對位置。
以經(jīng)曝光后光刻膠產(chǎn)生兩層階梯形狀為例圖9B的灰階掩膜300可包含 灰階掩膜圖案區(qū)310、完全透光區(qū)320與完全遮光區(qū)330依序排列。上述的灰 階掩膜圖案區(qū)310的透光率可為例如10%至80%，或較佳為30%至50%， 完全透光區(qū)320的透光率可為例如100%，而完全遮光區(qū)330的透光率則可為 例如0%。在曝光前，先將灰階掩膜圖案區(qū)310的邊界312其對基板100方向 的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第一階梯X,預(yù)定處的起始線Xls，灰階掩膜圖 案區(qū)310與完全透光區(qū)320的交界處316的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第二 階梯X2預(yù)定處的起始線X2s，并將完全遮光區(qū)330與完全透光區(qū)320的交界 處332的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第一階梯X,與第二階梯X2預(yù)定處的終 止線Z^與Z2e，然后進行曝光制造工藝。
由于灰階掩膜圖案區(qū)310在曝光制造工藝中對應(yīng)第一擋墻121之第一側(cè) 壁122(或者說，貫穿孔的側(cè)壁)，因此在顯影制造工藝后，第一擋墻121的第一側(cè)壁122將僅有部分光刻膠被顯影液洗掉而不會全部被洗掉。但第一擋墻
121的第二側(cè)壁124以及像素區(qū)140因在整個曝光制造工藝中皆對應(yīng)到完全遮 光區(qū)330，所以并未受到曝光作用而完全被顯影液洗去，所以像素區(qū)140光刻 膠無法被保留下來，接著，再進行硬烤(baking)制造工藝，使得光刻膠經(jīng)過硬 烤過程中產(chǎn)生回流(reflow)現(xiàn)象，而完成如圖9C的第一側(cè)壁122及第二側(cè) 壁124。
除了兩層階梯外，經(jīng)曝光后光刻膠亦可產(chǎn)生三層階梯。舉圖IOA與圖10B 為例，圖10A的灰階掩膜300可包含第一灰階掩膜圖案區(qū)313、第二灰階掩 膜圖案區(qū)315、完全透光區(qū)320與完全遮光區(qū)330依序排列。上述的第一灰階 掩膜圖案區(qū)313的透光率可為例如10%至40%，較佳為25%至35%，第二 灰階掩膜圖案區(qū)315的透光率可為例如40%至80，較佳為50%至70%，完 全透光區(qū)320的透光率可為例如100%，而完全遮光區(qū)330的透光率則可為例 如0%。在曝光前，先將第一灰階掩膜圖案區(qū)313的邊界312其對基板IOO方 向的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第一階梯X,預(yù)定處的起始線Xls，第一灰階 掩膜圖案區(qū)313與第二灰階掩膜圖案區(qū)315的交界處314的投影量對應(yīng)第一 擋墻121的第二階梯X2預(yù)定處之起始線X2s，第二灰階掩膜圖案區(qū)315與完 全透光區(qū)320的交界處316的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第三階梯X3預(yù)定處 的起始線X3s，完全遮光區(qū)330與完全透光區(qū)320的交界處332的投影量對應(yīng) 第一擋墻121的第一階梯X!、第二階梯X2與第三階梯X3預(yù)定處的終止線Zle、
Z^與Z3e，然后進行曝光制造工藝。
由于第一灰階掩膜圖案區(qū)313與第二灰階掩膜圖案區(qū)315在曝光制造工 藝中依序?qū)?yīng)第一擋墻121的第一側(cè)壁122(或者說，貫穿孔的側(cè)壁)，第一擋 墻121的第一側(cè)壁122將受到不同程度曝光量影響，所以在顯影制造工藝后 有部分光刻膠被顯影液洗掉而呈現(xiàn)階梯狀，但第一擋墻121的第二側(cè)壁124 以及像素區(qū)140因在整個曝光制造工藝中皆對應(yīng)到完全遮光區(qū)330，所以并未 受到曝光作用而完全被顯影液洗去，所以像素區(qū)140光刻膠無法被保留下來，接著，再進行硬烤(baking)制造工藝，使得光刻膠經(jīng)過硬烤過程中產(chǎn)生回流 (reflow)現(xiàn)象，而完成如圖10B的第一側(cè)壁122及第二側(cè)壁124。
此外，還有其他設(shè)計可以控制曝光強度，進而使得在同一制造工藝中， 即可達成擋墻的兩側(cè)壁坡度不同的功效，在本發(fā)明其他實施方式中，制造者 亦可以半透掩膜(Half-Tone Mask， HTM)來曝光擋墻，同樣可以讓第一擋墻121 的第一側(cè)壁122的坡度較其第二側(cè)壁124的坡度緩，也就是貫穿孔的側(cè)壁坡 度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩。
以經(jīng)曝光后光刻膠產(chǎn)生兩層階梯形狀為例圖11A的半透掩膜400可包 含半透掩膜圖案區(qū)410、完全透光區(qū)420與完全遮光區(qū)430依序排列。上述的 半透掩膜圖案區(qū)410的透光率可依實際需要而定，完全透光區(qū)420的透光率 可為例如100%，而完全遮光區(qū)430的透光率則可為例如0%。在曝光前，先 將半透掩膜圖案區(qū)410的邊界412其對基板100方向的投影量對應(yīng)第一擋墻 121的第一階梯X,預(yù)定處的起始線Xls，半透掩膜圖案區(qū)410與完全透光區(qū) 420的交界處414的投影量對應(yīng)第一擋墻121的第二階梯X2預(yù)定處之起始線 X2s，并將完全遮光區(qū)430與完全透光區(qū)420的交界處432的投影量對應(yīng)第一 擋墻121的第一階梯X!與第二階梯X2預(yù)定處之終止線Zk與Z2e，然后進行 曝光制造工藝。
同樣地，由于半透掩膜圖案區(qū)410在曝光制造工藝中對應(yīng)第一擋墻121 的第一側(cè)壁122(或者說，貫穿孔的側(cè)壁)，因此在顯影制造工藝后，第一擋墻 121的第一側(cè)壁122將僅有部分光刻膠被顯影液洗掉而不會全部被洗掉。但第 一擋墻121的第二側(cè)壁124以及像素區(qū)140因在整個曝光制造工藝中皆對應(yīng) 到完全遮光區(qū)430，所以并未受到曝光作用而完全被顯影液洗去，所以像素區(qū) 140光刻膠無法被保留下來，接著，再進行硬烤(baking)制造工藝，使得光刻 膠經(jīng)過硬烤過程中產(chǎn)生回流(reflow)現(xiàn)象，而完成如圖11B的第一側(cè)壁122 及第二惻壁124。
上述的半透掩膜圖案區(qū)410的設(shè)計可依實際需要而定。舉例來說，半透掩膜圖案區(qū)410可為點狀或密集狀排列設(shè)計(dot/mashtype)，如圖12A及圖12B 所繪示，其中網(wǎng)點所標示的區(qū)域為遮光區(qū)(透光率為0%)，而白色區(qū)域為穿透 區(qū)(透光率為100%)。當(dāng)然，半透掩膜圖案區(qū)410亦可為柵狀或線條狀排列設(shè) 計(slit/linetype)，如圖12C、圖12D、圖12E及圖12F所繪示，其中網(wǎng)點所標 示的區(qū)域為遮光區(qū)(透光率為0%)，而白色區(qū)域為穿透區(qū)(透光率為100%)。 上述的擋墻的材質(zhì)可為含有黑色顏料或其他有機顏料的感光性樹脂，其
中黑色顏料例如可為碳黑、鈦黑、黑鉛、金屬氧化物、氧化鐵或氧化鈦。
至于其他與圖案化擋墻相關(guān)的制造工藝參數(shù)當(dāng)視感光性樹脂的組成而異。對
本實施方式而言，圖案化擋墻的曝光量可為30 mJ/cm2至1000 mJ/cm2或30 mJ/cm2至100 mJ/cm2，照度可為20 mW/cm2至60 mW/cm2，而曝光時間則 為0.5 sec至50 sec。應(yīng)了解到，以上制造工藝參數(shù)僅為例示，且擋墻的材質(zhì) 亦可為導(dǎo)體材質(zhì)或非導(dǎo)體材質(zhì)，例如導(dǎo)體材質(zhì)可為銅、鉬等而非導(dǎo)體材質(zhì) 可為樹脂材質(zhì)，并非用以限制本發(fā)明，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者， 應(yīng)視實際需要彈性選擇之。
回到圖3，在圖案化擋墻120后，制造者可在像素區(qū)140中噴墨列印(Ink-Jet Printing, IJP)至少一色阻150。也就是說，在此步驟后，色阻150將填充于像 素區(qū)140中，提供所需的濾光功能。
參照圖4，接著制造者可在基板IOO上形成一第二保護層165。此第二保 護層165可全面覆蓋目前基板100上所形成的結(jié)構(gòu)(例如色阻150與擋墻 120)，使其免受后續(xù)制造工藝的影響。
上述的第一保護層160與第二保護層165的材質(zhì)可為(包含但不限于)有 機層、氮化硅、氧化硅或其他適合的保護材料。此外，上述的第一保護層160 與第二保護層165并非必要元件，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，應(yīng) 視實際需要，彈性選擇是否需形成第一保護層160與第二保護層165。
參照圖5，然后制造者可利用光刻蝕刻制造工藝移除第一貫穿孔130中的 第一保護層160與第二保護層165，使得后續(xù)形成的透明電極180能夠與薄膜晶體管110的漏極112電性連接。具體而言，制造者可先在基板100上形成
光刻膠170，接著再利用曝光顯影制造工藝在光刻膠170上與第一貫穿孔130 重迭的位置形成開口。然后，以蝕刻制造工藝移除第一貫穿孔130中的第一 保護層160與第二保護層165。待第一貫穿孔130中的第一保護層160與第二 保護層165移除后，制造者可選擇移除光刻膠170，以利進行后續(xù)制造工藝。
參照圖6，接著制造者可在基板100上形成透明電極180，此透明電極180 可覆蓋擋墻120、第一貫穿孔130、第二貫穿孔135與色阻150。具體而言， 上述的透明電極180可通過第一貫穿孔130電性連接薄膜晶體管110的漏極 112。此外，透明電極180亦可通過第二貫穿孔135，延伸至電容115的介電 層118上，作為電容115的上電極119。
本發(fā)明的另一技術(shù)態(tài)樣為應(yīng)用上述制造方法所制造的薄膜晶體管陣列。 如圖6所繪示， 一種薄膜晶體管陣列包含基板100、薄膜晶體管110、第一擋 墻121、透明電極180與色阻150。薄膜晶體管110位于基板100上。第一擋 墻121位于基板100上，并在基板100上至少區(qū)隔出第一貫穿孔130與像素 區(qū)140，其中第一貫穿孔130暴露出薄膜晶體管110的漏極112。上述的第一 擋墻121包含面向第一貫穿孔130的第一側(cè)壁122與面向像素區(qū)140的第二 側(cè)壁124，其中第一側(cè)壁122的坡度較第二側(cè)壁124的坡度緩。透明電極ISO 通過第一貫穿孔130，電性連接薄膜晶體管IIO的漏極112。色阻150填充于 像素區(qū)140中。
此外，圖6的薄膜晶體管陣列更可包含電容115與第二擋墻125。電容 115位于基板100上，且此電容115包含下電極117、介電層118及上電極119， 其中介電層H8位于下電極117與上電極119之間。第二擋墻125位于基板 100上，且此第二擋墻125在基板100上區(qū)隔出像素區(qū)140與第二貫穿孔135， 其中第二貫穿孔135暴露出電容115的介電層118，而透明電極180則更通過 第二貫穿孔135，延伸至電容115的介電層118上，作為電容115的上電極 119。上述的第二擋墻125包含面向第二貫穿孔135的第一側(cè)壁126與面向像素區(qū)140之第二側(cè)壁128，其中第一側(cè)壁126的坡度較第二側(cè)壁128的坡度緩。
對于第一擋墻121而言，第一側(cè)壁122與第二側(cè)壁124之間的坡度差距 可為10°至60°或l(T至30°。同樣地，對于第二擋墻125而言，第一側(cè)壁126 與第二側(cè)壁128之間的坡度差距亦可為10°至60°或10°至30°。
此外，對于第一擋墻121而言，較佳來說，第一側(cè)壁122的坡度可為l(T 至70。或20。至6(T，而第二側(cè)壁124的坡度則可為70°至100°或70°至90°。同 樣地，對于第二擋墻125而言，第一側(cè)壁126的坡度可為10°至70?；?0°至 60°，而第二側(cè)壁128的坡度則可為70°至100°或70°至90°。
另外，本發(fā)明在圖案化擋墻時，可以以水平方向單獨移動掩膜或基板， 亦可以水平方向同向或相對方向同時移動光照及基板，使得該貫穿孔的側(cè)壁 坡度較該像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩，本發(fā)明并不以此為限。
應(yīng)了解到，以上所述的坡度數(shù)值均僅為例示，并非用以限制本發(fā)明，本 發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者，應(yīng)能根據(jù)實際需要，彈性選擇第一側(cè)壁 與第二側(cè)壁的坡度。.
本發(fā)明的實施例提供的薄膜晶體管陣列及其制造方法中的擋墻能夠提供 至少兩種不同坡度的側(cè)壁，以適應(yīng)貫穿孔與像素區(qū)不同的需要。較佳地，貫 穿孔的側(cè)壁坡度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩為范例，以使得色阻不溢流(overflow) 出而改善成品率上的問題，更使得透明電極覆蓋于貫穿孔時，不易產(chǎn)生斷線 的問題。
雖然本發(fā)明己以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟 習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾， 因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述薄膜晶體管陣列包含一基板；至少一薄膜晶體管，位于所述基板上；一第一擋墻，位于所述基板上，并在所述基板上至少區(qū)隔出一第一貫穿孔與一像素區(qū)，其中所述第一貫穿孔暴露出所述薄膜晶體管的一漏極，且所述第一擋墻包含至少一第一側(cè)壁，面向所述第一貫穿孔；以及至少一第二側(cè)壁，面向所述像素區(qū)，其中所述第一側(cè)壁的坡度較所述第二側(cè)壁的坡度緩；一透明電極，通過所述第一貫穿孔，電性連接所述薄膜晶體管的所述漏極；以及一色阻，填充于所述像素區(qū)中。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述薄膜晶體管 陣列還包含一電容，位于所述基板上，其中所述電容包含一下電極、 一介電層及一 上電極，且所述介電層位于所述下電極與所述上電極之間；以及一第二擋墻，位于所述基板上，所述第二擋墻在所述基板上區(qū)隔出一所 述像素區(qū)與一第二貫穿孔，其中所述第二貫穿孔暴露出所述電容的一所述介 電層，而所述透明電極還通過所述第二貫穿孔，延伸至所述電容的所述介電 層上，作為所述電容的所述上電極，所述第二擋墻包含至少一第一側(cè)壁，面向所述第二貫穿孔；以及至少一第二側(cè)壁，面向所述像素區(qū)，其中所述第一側(cè)壁的坡度較所述第 二側(cè)壁的坡度緩。
3. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述第一側(cè)壁與 所述第二側(cè)壁之間的坡度差距為10°至60°。
4. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述第一側(cè)壁與所述第二側(cè)壁之間的坡度差距為10°至30°。
5. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述第一側(cè)壁的 坡度為10°至70°。
6. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述第一側(cè)壁的 坡度為2(T至6(T。
7. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述第二側(cè)壁的 坡度為70°至100°。
8. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列，其特征在于，所述第二側(cè)壁的 坡度為70°至90°。
9. 一種薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述方法包含在一基板上形成至少一薄膜晶體管； 形成一擋墻，覆蓋所述薄膜晶體管與所述基板；以至少一掩膜圖案化所述擋墻，使得所述擋墻區(qū)隔出一貫穿孔與一像素 區(qū)；以及在圖案化所述擋墻時，以水平方向相對移動所述掩膜與所述基板，使得 所述貫穿孔的側(cè)壁坡度較所述像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩。
10. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，以水 平方向相對移動所述掩膜與所述基板的步驟包含固定所述掩膜的位置，并移動所述基板。
11. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，以水 平方向相對移動所述掩膜與所述基板的步驟包含固定所述基板的位置，并移動所述掩膜。
12. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，以水 平方向相對移動所述掩膜與所述基板的步驟包含移動所述掩膜的位置，并移動所述基板位置。
13. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖案 化該擋墻的步驟包含以所述掩膜的復(fù)數(shù)個不同的圖案重復(fù)曝光所述擋墻。
14. 如權(quán)利要求13所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，每 一所述這些圖案包含一第一完全遮光區(qū)，成矩形；一完全透光區(qū)，為環(huán)繞所述第一完全遮光區(qū)的矩形環(huán)；以及一第二完全遮光區(qū)，為環(huán)繞所述完全透光區(qū)的矩形環(huán)。
15. 如權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述這些圖案的所述這些第一完全遮光區(qū)的面積不同。
16. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖案 化所述擋墻的步驟包含以復(fù)數(shù)個所述掩膜的復(fù)數(shù)個不同的圖案重復(fù)曝光所述擋墻。
17. 如權(quán)利要求16所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，每一所述這些圖案包含一第一完全遮光區(qū)，成矩形；一完全透光區(qū)，為環(huán)繞所述第一完全遮光區(qū)的矩形環(huán)；以及 一第二完全遮光區(qū)，為環(huán)繞所述完全透光區(qū)的矩形環(huán)。
18. 如權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述這些圖案的所述這些第一完全遮光區(qū)的面積不同。
19. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，水平 相對移動所述掩膜與所述基板的速率為50 mm/sec至300 mm/sec。
20. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖案 化所述擋墻的曝光量為30mJ/cm2至1000mJ/cm2。
21. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖案 化所述擋墻的照度為20 mW/cm2至60 mW/cm2。
22. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖案 化所述擋墻的曝光時間為0.5 sec至50 sec。
23. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述擋墻的材質(zhì)為負型光刻膠。
24. 如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述 方法還包含在所述像素區(qū)中噴墨列印至少一色阻。
25. 如權(quán)利要求24所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述方法還包含形成一透明電極，覆蓋所述擋墻、所述貫穿孔與所述色阻。
26. —種薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述方法包含 在一基板上形成至少一薄膜晶體管；形成一擋墻，覆蓋所述薄膜晶體管與所述基板；以及 以一灰階掩膜或一半透掩膜圖案化所述擋墻，使得所述擋墻區(qū)隔出一貫 穿孔與一像素區(qū)，其中所述貫穿孔的側(cè)壁坡度較所述像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩。
27. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述灰階掩膜包含一灰階掩膜圖案區(qū)，對應(yīng)所述貫穿孔的側(cè)壁。
28. 如權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述灰階掩膜圖案區(qū)的透光率為10%至80%。
29. 如權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述灰階掩膜圖案區(qū)的透光率為30%至60%。
30. 如權(quán)利要求27所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述灰階掩膜包含一完全遮光區(qū)，對應(yīng)所述像素區(qū)的側(cè)壁。
31. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述灰階掩膜包含一第一灰階掩膜圖案區(qū)與一第二灰階掩膜圖案區(qū)，依序?qū)?yīng) 所述貫穿孔的側(cè)壁。
32. 如權(quán)利要求31所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述第一灰階掩膜圖案區(qū)的透光率為10%至40%。
33. 如權(quán)利要求31所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述第一灰階掩膜圖案區(qū)的透光率為25%至35%。
34. 如權(quán)利要求31所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述第二灰階掩膜圖案區(qū)的透光率為40%至80%。
35. 如權(quán)利要求31所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述第二灰階掩膜圖案區(qū)的透光率為50%至70°/。。
36. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述半透掩膜包含一半透掩膜圖案區(qū)，對應(yīng)所述貫穿孔的側(cè)壁。
37. 如權(quán)利要求36所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述半透掩膜包含一完全遮光區(qū)，對應(yīng)所述像素區(qū)的側(cè)壁。
38. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖 案化所述擋墻的曝光量為30mJ/cn^至1000 mJ/cm2。
39. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖 案化所述擋墻的照度為20 mW/cm2至60 mW/cm2。
40. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，圖 案化所述擋墻的曝光時間為0.5 sec至50 sec。
41. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述擋墻的材質(zhì)為負型光刻膠。
42. 如權(quán)利要求26所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所 述方法還包含在所述像素區(qū)中噴墨列印至少一色阻。
43. 如權(quán)利要求42所述的薄膜晶體管陣列的制造方法，其特征在于，所述方法還包含形成一透明電極，覆蓋所述擋墻、所述貫穿孔與所述色阻。
全文摘要
一種薄膜晶體管陣列包含基板、薄膜晶體管、第一擋墻、透明電極與色阻；薄膜晶體管位于基板上；第一擋墻位于基板上，并在基板上至少區(qū)隔出第一貫穿孔與像素區(qū)，第一貫穿孔暴露出薄膜晶體管的漏極；第一擋墻包含面向第一貫穿孔的第一側(cè)壁與面向像素區(qū)的第二側(cè)壁，其中第一側(cè)壁的坡度較第二側(cè)壁的坡度緩；透明電極通過第一貫穿孔，電性連接薄膜晶體管的漏極；色阻填充于像素區(qū)中。本發(fā)明提供的薄膜晶體管陣列及其制造方法中的擋墻能提供至少兩種不同坡度的側(cè)壁，以適應(yīng)貫穿孔與像素區(qū)不同的需要。較佳地，貫穿孔的側(cè)壁坡度較像素區(qū)的側(cè)壁坡度緩為范例，以使得色阻不溢流出而改善成品率上的問題，更使得透明電極覆蓋于貫穿孔時，不易產(chǎn)生斷線的問題。
文檔編號G02F1/13GK101604104SQ20091015919
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日
發(fā)明者林惠芬, 洪桂彬, 白佳蕙, 陳宗凱, 黃彥衡 申請人:友達光電股份有限公司