專利名稱：薄膜晶體管和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管并特別涉及一種制造包括許多薄膜晶體管的器件的方法。
薄膜晶體管(TFT)在許多應(yīng)用中廣泛使用。薄膜晶體管技術(shù)的一項(xiàng)尤其重要的應(yīng)用是在有源矩陣液晶顯示器領(lǐng)域。但是，這不是唯一的應(yīng)用；另一實(shí)例是在X射線探測器領(lǐng)域，該探測器可以包含一光電二極管的陣列，其中每個(gè)光電二極管連接到相應(yīng)的薄膜開關(guān)晶體管上。
有源矩陣液晶顯示器的有源板上的一種典型的TFT示于圖6中。柵51從行電極53橫向延伸，在柵延伸區(qū)域上面提供半導(dǎo)體區(qū)域55，在半導(dǎo)體區(qū)域上面提供源57和漏59的金屬化，源和漏之一連接到列電極61，另一個(gè)連接到像素電極65，該電極通常由透明的銦錫氧化物(ITO)制成。源、柵和漏及半導(dǎo)體區(qū)域形成了薄膜晶體管63。
制造薄膜晶體管陣列，例如制造有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)的技術(shù)工藝現(xiàn)狀，包括將材料淀積成薄片形狀，然后使用光刻技術(shù)和刻蝕來圖案化該材料。盡管已經(jīng)提出了一些四步掩模工藝，但是在TFT的設(shè)計(jì)中經(jīng)常用到5步掩模。工藝中需要淀積多個(gè)材料層，在每一層上形成光刻膠并刻蝕或顯影除去每材料層的大約95％，這限制了可能的費(fèi)用節(jié)省。此外，使用高性能的圖案化工具需要高的投資費(fèi)用、有限的生產(chǎn)量以及使用大量昂貴光刻膠和顯影材料。
作為替代，已經(jīng)提出直接將抗蝕劑印刷成所期望的圖案，以取代傳統(tǒng)光刻工藝中的光刻膠的涂覆、曝光、顯影和烘烤。與傳統(tǒng)光刻工藝相比，這可以通過增加產(chǎn)量，降低投資費(fèi)用和減少材料費(fèi)用來節(jié)省費(fèi)用。提出的一種更激進(jìn)的選擇是直接印刷所需要的材料，或該種材料的先驅(qū)物，因此也可以省去覆蓋物的淀積，抗蝕劑的剝離和刻蝕工藝。
令人遺憾的是，與傳統(tǒng)光刻工藝相比，印刷工藝具有低的分辨率和對準(zhǔn)清晰度。對于平版印刷技術(shù)，典型的印刷分辨率為10μm的量級(jí)，對準(zhǔn)清晰度為10μm的量級(jí)。這些與用于AMLCD的傳統(tǒng)光刻工藝實(shí)現(xiàn)的4μm的分辨率和1.5μm的對準(zhǔn)清晰度相比是不利的。如果將設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)AMLCD有源板上的傳統(tǒng)薄膜晶體管(TFT)按比例放大到印刷設(shè)計(jì)的尺度，那么制成的TFT將具有太高的寄生電容而無法提供適當(dāng)?shù)男阅堋?br> 第二個(gè)問題是印刷工藝如凹版印刷，或其它形式的印刷趨向于從部件的后沿留下材料的毛刺或尾狀線。這些會(huì)導(dǎo)致TFT內(nèi)的短路和AMLCD中的其它故障。用傳統(tǒng)的AMLCD TFT和像素設(shè)計(jì)，TFT是位于每個(gè)像素的角落，柵是由一行線上的突出部來形成。如果用一種印刷技術(shù)如凹版印刷，那種毛刺會(huì)導(dǎo)致不良的性能，如從柵到像素的可變電容性耦合導(dǎo)致如閃爍的顯示效果。
對于印刷TFT中的這些問題的部分解決方案由M.Ie Contellec等人在發(fā)表于1987年的J.Non-Cryst.Solids，第97&98卷第297-300頁的題為“LCD-TV應(yīng)用中的a-Si TFT的非常簡單的制造工藝(VerySimple a-Si TFT Fabrication Process for LCD-TV Application)”中提出。他們提出了一種TFT設(shè)計(jì)和相關(guān)工藝，其中設(shè)計(jì)對兩層掩模之間的錯(cuò)位是容許的。但是提出的工藝中存在許多缺點(diǎn)。列電極是用具有高電阻率的銦錫氧化物(ITO)制成，這限制了顯示器的尺寸。所提出的兩-掩模頂柵結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在行電極上具有高的寄生電容負(fù)荷，這也限制了顯示器的尺寸。在透射型的AMLCD中半導(dǎo)體層暴露在光照中，除非采用附加的光屏蔽層，否則將導(dǎo)致無法接受的漏電流。
取代兩-掩模頂柵結(jié)構(gòu)，采用已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的底柵結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。Ie Contellec等人設(shè)計(jì)的基本布局可以轉(zhuǎn)化為具有較高掩模數(shù)的底柵工藝。但是，假定印刷技術(shù)的粗糙的分辨率，所得到的TFT可能具有太高的寄生電容而難于在AMLCD中提供好的性能。
用印刷圖案化來制造器件的許多其它建議也已經(jīng)發(fā)表。
例如Eiji Kaneko在1993年的Displays的14卷第2期中描述了“特大面積TFT-LCD的一種新制造技術(shù)(A new fabricationtechnology for very-large-area TFT-LCDs)”，制造有源矩陣顯示器的一種全印刷工藝。同樣地，Y.Mikami等人也在1994年3月的IEEETransactions On Electron Devices的第41卷第3期中描述了“不用光掩模對準(zhǔn)器制造大面積晶體管電路的一種新的圖案化工藝概念(ANew Patterning Process Concept for Large-Area Transistor CircuitFabrication Without Using an Optical Mask Aligner)”，一種全印刷的TFT LCD。
但是，這些出版物沒有公開對超寄生電容的問題，或從印刷區(qū)域延伸的材料“尾狀線”引起的可能的短路問題的解決方法。
因此，仍然需要制造薄膜晶體管和制造包括薄膜晶體管的器件如AMLCD的改進(jìn)方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種制造具有薄膜晶體管陣列的板的方法，包括以下步驟用低清晰度工藝形成和圖案化一層來確定延伸跨越襯底的行導(dǎo)線，用低清晰度工藝形成和圖案化半導(dǎo)體區(qū)域來形成薄膜晶體管的溝道區(qū)域，半導(dǎo)體區(qū)域與行導(dǎo)線區(qū)域垂直對準(zhǔn)，行導(dǎo)線區(qū)域形成薄膜晶體管的柵；在確定行導(dǎo)線的層與半導(dǎo)體區(qū)域之間形成柵絕緣層；以及用高清晰度工藝淀積和圖案化薄膜晶體管的源和漏。
以這種方法形成板，使得只有一層，即確定源和漏的層，需要用高清晰度(分辨率)工藝精確確定。這一層確定了溝道長度。其它層可以用低清晰度工藝?yán)缬∷D案化。這樣，這種方法可以更廉價(jià)地制造板。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，取決于要求的分辨率，許多不同的工藝可以用于低清晰度工藝和高清晰度工藝。象熟練技術(shù)人員所了解的，光刻是一種尤其有用的高清晰度工藝。投射式光刻可以用于高清晰度。作為替代，光刻可以用一種接近式對準(zhǔn)器完成，這足以以足夠的清晰度將溝道長度確定在約7μm。
低清晰度工藝可以是低分辨率的光刻工藝，如用一種接近式對準(zhǔn)器，或可替換地用一種印刷工藝如凹版印刷。
在用印刷圖案化一層的地方，印刷工藝可以直接印刷該層，這避免了材料的浪費(fèi)。
跨越其中形成薄膜晶體管的襯底區(qū)域的行導(dǎo)線可以具有基本一致的寬度。半導(dǎo)體區(qū)域可以基本上為矩形，矩形沿其長軸基本平行于行的方向延伸。以這種相對簡單的形狀，可以印刷無拖尾毛刺負(fù)效應(yīng)的半導(dǎo)體區(qū)域。
這種方法可以用來制造有源矩陣液晶顯示器(AMLCD)的有源板。這種方法因此可以附加包括用低分辨率工藝形成和圖案化像素電極。
源電極可以在漏電極的一側(cè)形成，以及一指狀電極可以沿漏電極周圍延伸至漏電極的另外一側(cè)。這有效地提供了一對排列在漏電極兩側(cè)的源電極，改善了對準(zhǔn)的容許量。附加的益處是這種排列可以提供所期望的有效縱橫比。
印刷可以用任何適當(dāng)?shù)挠∷⒐に嚾绨及嬗∷韺?shí)現(xiàn)，雖然替代的印刷技術(shù)也可以使用。
行導(dǎo)線可以沿行方向印刷，半導(dǎo)體區(qū)域可以沿相同的行方向印刷。
像素電極可以沿基本垂直于行方向的方向印刷。該結(jié)構(gòu)在像素電極和行導(dǎo)線之間可以具有間隙，該間隙比來源于印刷工藝的拖尾尾狀線或毛刺的長度長，其長度可以為10μm的量級(jí)。
用這些方法，任何從印刷區(qū)域遺留下的尾狀線或毛刺的影響可以降到最小。
這種方法可以用來制造底柵TFT，其中作為TFT柵的行電極在作為TFT溝道的半導(dǎo)體的下面形成。然后高清晰度工藝可以用來在半導(dǎo)體層上形成源和漏的金屬化。
半導(dǎo)體區(qū)域可以是包括低摻雜半導(dǎo)體的底層和高摻雜半導(dǎo)體的上層的一個(gè)疊層，并且這種方法可以包括用源和漏的金屬化作為掩模來深刻蝕(etch back)上層的步驟。
本發(fā)明不限于以上列出的具體層和圖案化步驟。因此，本發(fā)明的第二方面提供了一種制造具有薄膜晶體陣列的板的方法，包括淀積和圖案化多個(gè)層來確定薄膜晶體管，其中多個(gè)層之一是用一高清晰度工藝來圖案化，而其它的多個(gè)層是用低精確工藝圖案化。
通常，用高分辨率圖案化多個(gè)層比用低分辨率圖案化的費(fèi)用高。因此，通過只對薄膜晶體管的一層用高分辨率圖案化，制作器件的費(fèi)用可以降到最小。高清晰度的層可以用光刻來圖案化，而低清晰度的層可以用印刷。
用低清晰度工藝圖案化的多個(gè)層之一可以是行電極層，該層確定了基本上以恒定的寬度延伸跨越薄膜晶體管陣列的多個(gè)行電極，其中薄膜晶體管與行電極垂直對準(zhǔn)形成，并且其中確定薄膜晶體管源和漏的層用高清晰度工藝圖案化。
本發(fā)明尤其適用于制造液晶顯示器的有源板，包括以下步驟用低清晰度工藝形成和圖案化一層以確定延伸跨越襯底的行導(dǎo)線，在行導(dǎo)線區(qū)域的上面形成一柵絕緣層；用低清晰度工藝在柵絕緣層上面形成和圖案化半導(dǎo)體區(qū)域來形成薄膜晶體管的溝道區(qū)域，以便半導(dǎo)體區(qū)域下面的行導(dǎo)線區(qū)域用作柵；用高清晰度工藝淀積和圖案化一金屬化層來確定薄膜晶體管的源和漏，并用低清晰度工藝淀積和圖案化像素電極。
本發(fā)明也涉及一種制造有源矩陣LCD顯示器的方法，包括利用上述方法制造有源板；提供一無源板；和將液晶夾在有源和無源板之間。
在另一方面，本發(fā)明涉及用上述方法制造的液晶顯示器的有源板。有源板可以包括一種用于有源矩陣液晶器件的有源板，包括襯底；延伸跨越襯底的行導(dǎo)線；在部分行電極上延伸形成薄膜晶體管的溝道區(qū)域的半導(dǎo)體區(qū)域；確定薄膜晶體管的源和漏的金屬化層和連接到源和漏之一的列導(dǎo)線；以及連接到薄膜晶體管的源和漏中的另一個(gè)的像素電極。
本發(fā)明也涉及一種有源矩陣液晶顯示器，包括這樣一種有源板，一種無源板和夾在有源板和無源板之間的液晶。
只通過實(shí)例，參照附圖將描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，其中

圖1(a)(i)到1(e)(i)分別示出根據(jù)本發(fā)明制造一種AMLCD有源板的步驟的俯視圖，圖1(a)(ii)到1(e)(ii)分別示出沿A-A，B-B，C-C，D-D和E-E線觀察的圖1(a)(i)到1(e)(i)的橫截面?zhèn)纫晥D；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一種有源板設(shè)計(jì)的俯視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)制成的一種AMLCD；圖4(a)到4(c)說明根據(jù)本發(fā)明的一種可替代制造方法；和圖5說明一種現(xiàn)有技術(shù)的AMLCD結(jié)構(gòu)。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到上述圖只是示意圖，并沒有按比例畫出。在圖中始終用相同的參考數(shù)字來表示相同或相似的部分。
參照圖1和圖2，將說明根據(jù)本發(fā)明制造一種薄膜器件的示范性方法。在實(shí)例中，器件是有源矩陣液晶顯示器的有源板。
首先，如圖1(a)(i)和(ii)所示提供一襯底1。襯底由透明材料，如玻璃制成，具有基本平坦的上表面2。
在襯底1的表面2上印刷第一層金屬化層3。金屬化層3確定了延伸跨越襯底的多個(gè)行電極5，和平行于行電極同樣延伸跨越襯底的多個(gè)存儲(chǔ)電容器排(line)7。為清楚起見，圖1(a)到(e)中只示出一個(gè)行電極5和一個(gè)存儲(chǔ)電容器排7，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，如顯示完整器件的圖3所示，實(shí)際上提供了許多行電極5和存儲(chǔ)電容器排7。
第一層金屬化層3是以沿平行于行電極5的行方向9跨越襯底印刷的一種單一的平版印刷操作印刷的。行電極5和電容器排7在用于顯示器的陣列區(qū)域內(nèi)的寬度都基本一致。存在于行電極5和電容器排7末端的任何拖尾11出現(xiàn)在顯示器區(qū)域之外，因此幾乎無影響。
然后在整個(gè)襯底上(圖1b(i)和(ii))形成一層氮化硅的柵絕緣層13，隨后，在襯底上形成半導(dǎo)體島15。這些島是通過淀積一層本征非晶硅17(ia-Si∶H)和隨后淀積一層摻雜的非晶硅19(n+a-Si∶H)而形成。每一層用相同形狀的掩模印刷。半導(dǎo)體島排列于行電極之上，并且形狀為矩形，矩形的長邊平行于行電極5。印刷沿行方向9完成。位于半導(dǎo)體島下面的行電極5的區(qū)域16用作柵電極。
下一步是提供另一金屬化層23(圖1(c)(i)和(ii))。在整個(gè)襯底上淀積該層，然后用傳統(tǒng)的光刻圖案化。該金屬化層形成列電極25，該電極沿垂直于行電極5的方向延伸跨越襯底，漏電極27，和從列電極25延伸的指狀電極29繞過相應(yīng)的漏電極，從背面跨越相應(yīng)的半導(dǎo)體島15。在半導(dǎo)體島15區(qū)域的漏電極27，指狀電極29和列電極25垂直于行方向9延伸跨越該島。列電極25和指狀電極29形成相互連接的源電極，位于漏電極27的兩側(cè)。
用印刷工藝來形成半導(dǎo)體島15的結(jié)果是，其拖尾邊緣8的位置可能不能精確控制或確定。在缺少指狀電極29時(shí)，TFT的柵-漏電容將因此不能良好地確定。這將導(dǎo)致跨越AMLCD有源板的TFT的特性不一致。指狀電極29連接到列電極25，半導(dǎo)體島向拖尾邊緣8延伸超出它的部分解決這個(gè)問題。雖然島的前邊緣6的位置可以較好地確定，但是如果半導(dǎo)體島沿相反的方向印刷，應(yīng)認(rèn)識(shí)到指狀電極完全能滿足相同的功能。
在一些情況下，在漏電極的兩側(cè)供給源電極可以提供另外的益處。例如，它可以有效地使溝道寬度加倍，因此降低器件的導(dǎo)通電阻。
金屬化層23也用于形成存儲(chǔ)電容器32的上電極31，柵介質(zhì)13用作上電極31和存儲(chǔ)電容器排7之間的電容器電介質(zhì)。
然后金屬化層23用作刻蝕掩模來完成背面溝道的刻蝕步驟，該步驟刻蝕除金屬化層下以外的摻雜非晶硅層19。這使本征非晶硅層17形成薄膜晶體管的溝道24。半導(dǎo)體島下的行電極5的區(qū)域16形成薄膜晶體管的柵。
這樣，薄膜晶體管的溝道長度是由光刻的高清晰度圖案化方法而不是印刷的低清晰度方法來確定。多層的排列，尤其是半導(dǎo)體島的簡單形狀和行電極，意味著確定半導(dǎo)體島和行電極中的誤差要求沒有用傳統(tǒng)的陣列結(jié)構(gòu)的嚴(yán)格。
然后在整個(gè)襯底上形成鈍化層33(圖1d(i)和(ii))。然后印刷一個(gè)接觸孔的掩模34，用來刻蝕電容器的上電極31和漏27之上的通孔35。鈍化層為氮化硅。其它材料可以用，如聚合物的材料。然后，如眾所知，去掉接觸孔的掩模。
然后在鈍化層上印刷銦錫氧化物(ITO)像素電極37來完成有源板(圖1e(i)和(ii))。印刷方向38垂直于行方向。像素電極和近鄰電極之間的空隙足夠大以使來源于像素電極的拖尾毛刺40不與近鄰的行電極5重疊。圖2示出了完成的有源板的部分俯視圖，示出了個(gè)別像素的陣列。
一種液晶顯示器可以通過提供一種無源板43和夾在有源板和無源板之間的液晶45，由按照上述方法制成的有源板41，用一種本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)制成，并示于圖3中。
實(shí)施例中多層的排列提供了一種只用一步高分辨率圖案化的TFT。剩余的步驟用低分辨率圖案化步驟來完成。唯一需要精確的參數(shù)是溝道長度，這由圖案化源和漏金屬化層的步驟來確定。
根據(jù)本發(fā)明方法，尤其適用于制造較大像素尺寸的AMLCD，如屏幕對角線尺寸大于20″的液晶TV。對于這樣大的顯示器，像素尺寸比較大一例如對于一個(gè)25″的屏幕，VGA顯示器具有265×795μm的像素尺寸。對于大像素，所需的溝道縱橫比也大，溝道縱橫比用溝道的寬度除以長度來表示。因此，溝道寬度可以用相對粗糙清晰度的印刷工藝來確定，長度用精細(xì)清晰度工藝確定。溝道的長度，源和漏之間的距離，由確定包括源和漏的金屬化層的步驟來確定。對于如這些大像素器件，所需的溝道長度為5-10μm的量級(jí)。
但是本發(fā)明不是限于那種大屏幕。事實(shí)上，本發(fā)明可以適用于任何具有適合印刷尺寸的薄膜晶體管的器件。例如，本發(fā)明可以用于小屏幕，或其它具有薄膜晶體管陣列的器件，如那類具有光電二極管和相應(yīng)的開關(guān)晶體管陣列的X射線探測器。
在實(shí)施例中半導(dǎo)體區(qū)域形成為簡單的矩形，與以基本一致的寬度延伸跨越襯底的部分行電極垂直對準(zhǔn)。作為對照，在傳統(tǒng)排列中，行電極的分支(spur)橫向延伸形成柵，在分支上形成半導(dǎo)體區(qū)域。在實(shí)施例中用的方法減小了半導(dǎo)體區(qū)域圖案化工藝所需的分辨率。從半導(dǎo)體區(qū)域延伸的任何拖尾線或毛刺只是位于行導(dǎo)線的頂部，不在TFT的區(qū)域，因而減少了可變像素電容，短路，或其它不期望效應(yīng)的危險(xiǎn)。
在根據(jù)本發(fā)明方法的第二實(shí)施例中，除用微接觸印刷取代光刻作為高分辨率圖案化步驟以外，該方法用了與上述相同的步驟。微接觸印刷尤其由Younan Xia和Geoge M Whitesides發(fā)表在1998年的Angewandte Chemie International Edition的37卷550-575頁的一篇題為“軟石版印刷術(shù)(Soft Lithography)”的評(píng)論文章中被描述，在此處引入作為參照。
為了用微接觸印刷圖案化金屬化層，一種具有所需圖案的合成橡膠的印模(stamp)用包含自組裝分子(self assembling molecules)的“墨(ink)”分子“印”在整個(gè)襯底之上的源/漏金屬化層23上。自組裝分子形成的結(jié)構(gòu)象前面一樣在刻蝕除去源漏金屬化層23和更上部的半導(dǎo)體層19時(shí)作為刻蝕掩模。與微接觸印刷兼容的合適的刻蝕劑是技術(shù)人員所知道的；在上面提到的評(píng)論文章中提及了許多。合成橡膠的印?？梢允瞧矫娴模环N滾筒，或交替地一種滾筒可以用來將“墨”從印模轉(zhuǎn)移到襯底上。
在制造一種板的方法的第三實(shí)施例中，除用低清晰度工藝圖案化多層的方法不同以外，該方法與上述的完全相同。參照圖4(a)到(c)將闡述該方法。
取代直接印刷第一層金屬層、半導(dǎo)體島和像素電極，這些層通過在整個(gè)襯底1(圖4(a))上淀積材料71來圖案化。然后，用凹版印刷方法將抗蝕劑73印刷到需要材料71的位置(圖4(b))。用一種刻蝕劑刻蝕掉無抗蝕劑處的材料71，隨后剝?nèi)タ刮g劑，例如通過將器件浸入抗蝕劑的一種溶劑中(圖4(c))。
在這種實(shí)施例的一種修改中，可以用不同的印刷工藝來淀積抗蝕劑。
雖然已經(jīng)對本發(fā)明通過參照具體的實(shí)施例進(jìn)行了闡述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到一些變化是可能的。本發(fā)明不僅用于AMLCDs領(lǐng)域，而且可用于其它領(lǐng)域，尤其是需要薄膜器件陣列的地方，如其它大面積電子裝置(LAEs)中。本發(fā)明方法可以適用的一應(yīng)用實(shí)例是制造大圖象傳感器，例如工業(yè)X射線探測器。
對描述的實(shí)施例的細(xì)節(jié)可以進(jìn)行進(jìn)一步修改。例如，襯底可能不透明，及板可能反光。這樣，像素電極沒有必要透明。
在一種進(jìn)一步的修改中，一些或全部層可以由層材料覆蓋襯底形成，將抗蝕劑圖案印刷在該層材料上，并刻蝕掉不需要的材料來圖案化該層。印刷抗蝕劑的使用避免了用光刻技術(shù)處理光刻膠的必要。用這種方法，一種低費(fèi)用的印刷技術(shù)可以用來圖案化，而沒有必要直接印刷所用的層。
本發(fā)明不限于制造如上面所描述的底-柵結(jié)構(gòu)，而同樣可適用于制造頂-柵結(jié)構(gòu)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，層的順序確定了制造步驟的順序。例如，對于底-柵結(jié)構(gòu)，形成柵的行電極可以淀積和圖案化，接著是柵絕緣層，再接著是半導(dǎo)體區(qū)域，然后是源和漏的金屬化。相反地，為了形成頂-柵結(jié)構(gòu)，形成柵的行電極可以是在半導(dǎo)體層，源和漏的金屬化及柵絕緣層淀積之后形成的。
所描述的實(shí)施例，用光刻作為高分辨率工藝，用印刷作為低分辨率工藝。但是，本發(fā)明也適用于其它工藝的組合。例如，用于大多數(shù)層的低分辨率工藝可以是低分辨率光刻工藝如用接觸式對準(zhǔn)器，而高分辨率工藝，可以用一種投射式對準(zhǔn)器。作為選擇，接觸式對準(zhǔn)器可以用于高分辨率工藝，而印刷用于低分辨率工藝。
此外，沒有必要將工藝的數(shù)量限制為2。例如，可以方便地用一種低清晰度工藝圖案化一層，用不同的低清晰度工藝圖案化另外一層。本發(fā)明也可以用于多種半導(dǎo)體技術(shù)。所描述的非晶硅可以用許多半導(dǎo)體類型中的任一種來取代。實(shí)例包括多晶硅，有機(jī)物半導(dǎo)體，II-VI半導(dǎo)體如CdTe，III-V半導(dǎo)體如GaAs，和其它半導(dǎo)體。
權(quán)利要求
1.一種制造具有薄膜晶體管陣列的板的方法，包括任何順序的如下步驟用低清晰度工藝形成和圖案化確定延伸跨越襯底的行導(dǎo)線的層；用低清晰度工藝形成和圖案化半導(dǎo)體區(qū)域來形成薄膜晶體管的溝道區(qū)域，該半導(dǎo)體區(qū)域與行導(dǎo)線區(qū)域垂直對準(zhǔn)，行導(dǎo)線形成薄膜晶體管的柵；在確定行導(dǎo)線的層與半導(dǎo)體區(qū)域之間形成柵絕緣層；以及用高清晰度工藝確定薄膜晶體管的源和漏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該行導(dǎo)線在其中形成薄膜晶體管陣列的襯底的區(qū)域內(nèi)寬度基本上一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，包括圖案化半導(dǎo)體區(qū)域使其全部在行電極的上部或下部，并且基本上為矩形形狀，矩形的長邊平行于行電極延伸。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中高清晰度工藝是光刻法。
5.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中低清晰度方法是印刷法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中行導(dǎo)線通過沿行方向印刷確定，并且半導(dǎo)體區(qū)域通過沿相同的行方向印刷確定。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，其中半導(dǎo)體區(qū)域是包括低摻雜半導(dǎo)體的底層和高摻雜半導(dǎo)體的上層的一個(gè)疊層，并且該方法包括用以高清晰度工藝圖案化的源和漏的金屬化作為掩模深刻蝕該上層的步驟。
8.一種制造具有薄膜晶體管陣列的板的方法，包括淀積和圖案化多個(gè)層來確定薄膜晶體管，其中多個(gè)層之一是用高清晰度工藝來圖案化而多個(gè)層中的其它層是用低清晰度工藝圖案化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中用低清晰度工藝圖案化的多層之一是行電極層，它確定以基本恒定的寬度延伸跨越薄膜晶體管陣列的多個(gè)行電極，其中該薄膜晶體管與行電極垂直對準(zhǔn)形成，并且其中確定薄膜晶體管的源和漏的層用高清晰度工藝圖案化。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法，進(jìn)一步包括用低清晰度工藝形成和圖案化確定像素電極的一層來形成液晶顯示器的有源板的步驟。
11.一種制造有源矩陣LCD顯示器的方法，包括用根據(jù)權(quán)利要求10的方法制造有源板；提供一無源板；和將液晶夾在有源板和無源板之間。
12.一種包括薄膜晶體管陣列的板，包括一個(gè)襯底；以基本一致的寬度延伸跨越襯底的行導(dǎo)線；行導(dǎo)線之上的柵絕緣體；基本為矩形形狀的半導(dǎo)體區(qū)域，沿行導(dǎo)線對準(zhǔn)并位于部分行導(dǎo)線之上，該半導(dǎo)體區(qū)域形成薄膜晶體管的溝道，并且位于半導(dǎo)體區(qū)域下面的行導(dǎo)線形成薄膜晶體管的柵；確定薄膜晶體管的源和漏的金屬化層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的一種板，其中行導(dǎo)線和半導(dǎo)體區(qū)域由印刷方法確定。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的一種板，進(jìn)一步包括連接到薄膜晶體管的源和漏之一的像素電極。
15.一種有源矩陣液晶顯示器，包括根據(jù)權(quán)利要求14的一板，一無源板，和夾在有源板和無源板之間的液晶。
全文摘要
一種制造薄膜晶體管的方法包括以下步驟淀積和圖案化多個(gè)層(3，13，15，23)來確定薄膜晶體管，其中多個(gè)層之一(23)用高清晰度工藝圖案化而多個(gè)層中的其它層(3，13，15)用低清晰度工藝圖案化。具體地，確定薄膜晶體管的源和漏的金屬化層(23)可以用高清晰度工藝圖案化而其它的層可以用低清晰度工藝圖案化。高清晰度工藝可以是光刻，低清晰度工藝可以是印刷。
文檔編號(hào)H01L21/84GK1457511SQ02800500
公開日2003年11月19日 申請日期2002年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月2日
發(fā)明者S·C·迪恩, C·J·杜爾林 申請人:皇家菲利浦電子有限公司