專利名稱：薄膜晶體管陣列面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管陣列面板及其制造方法。
背景技術(shù)：
比如液晶顯示器(LCD)或者有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)的有源型顯示裝置包括以矩陣排列多個(gè)像素、場(chǎng)產(chǎn)生電極和開關(guān)元件。開關(guān)元件包括薄膜晶體管(TFT)，該薄膜晶體管具有三個(gè)端子，例如柵極、源極和漏極。多個(gè)像素中的每一個(gè)像素的TFT響應(yīng)柵信號(hào)選擇性地對(duì)場(chǎng)產(chǎn)生電極傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。
該有源型顯示裝置進(jìn)一步包括多個(gè)信號(hào)線，用來(lái)對(duì)開關(guān)元件傳輸數(shù)據(jù)，該信號(hào)線包括用于傳輸柵信號(hào)的柵線和用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線。
每個(gè)LCD和OLED有源型顯示裝置都包括一個(gè)設(shè)置有TFT，場(chǎng)產(chǎn)生電極和數(shù)據(jù)線的面板。這種結(jié)構(gòu)被稱為TFT陣列面板。
TFT陣列面板具有分層結(jié)構(gòu)，包括幾個(gè)導(dǎo)電層和絕緣層。每個(gè)柵線，數(shù)據(jù)線和場(chǎng)產(chǎn)生電極形成在TFT陣列面板的不同導(dǎo)電層上，并且由絕緣層分離。
具有分層結(jié)構(gòu)的TFT陣列面板是通過(guò)在一系列蝕刻步驟后執(zhí)行多次光刻步驟制成的。由于光刻步驟占用了大量時(shí)間，具有層狀結(jié)構(gòu)的TFT陣列面板的制造成本會(huì)很高。因此，存在對(duì)于一種通過(guò)使用較少的光刻步驟來(lái)降低制造時(shí)間和成本的層狀TFT陣列面板制造技術(shù)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管陣列面板及其制造方法。
該方法包括在襯底上形成柵線和存儲(chǔ)電極線；在柵線和存儲(chǔ)電極線上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成歐姆接觸層；在歐姆接觸層上形成數(shù)據(jù)線和漏電極；在數(shù)據(jù)線和漏電極上沉積鈍化層；在鈍化層上形成第一光致抗蝕劑，該光致抗蝕劑包括第一部分和比第一部分薄的第二部分；使用第一光致抗蝕劑作為掩膜蝕刻鈍化層來(lái)暴露部分的數(shù)據(jù)線和柵極絕緣層的第一部分；去除第一光致抗蝕劑的第二部分來(lái)變形光致抗蝕劑；使用變形的第一光致抗蝕劑作為掩膜蝕刻鈍化層和柵極絕緣層的第一部分來(lái)至少部分暴露柵極絕緣層的第二部分和部分的漏電極來(lái)暴露部分的柵線；在變形的第一光致抗蝕劑上沉積導(dǎo)電膜；去除變形的第一光致抗蝕劑來(lái)形成與漏電極的暴露部分連接的像素電極。
數(shù)據(jù)線的暴露部分和暴露的柵極絕緣層第一部分可以減少柵極絕緣層第一部分的厚度。
第一光致抗蝕劑可以通過(guò)使用含有光阻擋區(qū)，半透明區(qū)和透光區(qū)的光掩膜來(lái)形成。
去除光致抗蝕劑第二部分可以通過(guò)執(zhí)行灰化工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)?；一に嚨膱?zhí)行可以去除第一光致抗蝕劑中與光掩膜半透明區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
形成于變形的第一光致抗蝕劑上的導(dǎo)電膜可以與變形的第一光致抗蝕劑一起被去除。像素電極可以與柵極絕緣層鄰接。
像素電極的形成可以包括在暴露的柵線和暴露的數(shù)據(jù)線上形成的輔助接觸。
半導(dǎo)體層的形成以及數(shù)據(jù)線及漏電極線的形成可以包括順序地沉積柵極絕緣層、本征a-Si層、非本征a-Si層、導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成依據(jù)導(dǎo)電層位置具有不同厚度的第二光致抗蝕劑；和使用第二光致抗蝕劑作為掩膜，選擇性蝕刻導(dǎo)電層、非本征a-Si層、和本征a-Si層來(lái)形成數(shù)據(jù)線，漏電極和歐姆接觸層。
第二光致抗蝕劑可以通過(guò)使用含有光阻擋區(qū)，半透明區(qū)和透光區(qū)的光掩膜來(lái)形成。本方法進(jìn)一步包括在存儲(chǔ)電極線和像素電極之間形成存儲(chǔ)電容。
薄膜晶體管陣列面板包括形成在襯底上的柵線和存儲(chǔ)電極線；形成于柵線和存儲(chǔ)電極上的絕緣層；形成于柵極絕緣層上的半導(dǎo)體層；形成于半導(dǎo)體層上的數(shù)據(jù)線和漏電極；形成于數(shù)據(jù)線和漏電極的第一部分上的鈍化層；和形成于柵極絕緣層和漏電極的第二部分上并與鈍化層隔開的像素電極，其中，像素電極的邊界與鈍化層的邊界基本上相同。
鈍化層和柵極絕緣層具有暴露部分的柵線和部分的數(shù)據(jù)線的接觸孔。該面板進(jìn)一步包括形成于接觸孔中的輔助接觸，其中輔助接觸的邊界與接觸孔的邊界基本上相同。
漏電極的第二部分可與存儲(chǔ)電極線重疊。漏電極的第二部分可以具有比漏電極的其余部分更寬的寬度，并且可以與漏電極重疊的存儲(chǔ)電極線的部分具有比存儲(chǔ)電極線的其余部分更寬的寬度。
半導(dǎo)體層可以與數(shù)據(jù)線和漏電極具有基本上相同的平面形狀，除了位于數(shù)據(jù)線和漏電極之間的部分。
薄膜晶體管陣列面板可以用于LCD和OLED。該面板可以進(jìn)一步包括形成于存儲(chǔ)電極線和像素電極之間的存儲(chǔ)電極。


參考附圖通過(guò)詳細(xì)描述其示范性實(shí)施例，本發(fā)明將變得更加顯見，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的TFT陣列面板的下面板的布局圖；圖2A是如圖1中所示的TFT陣列面板沿線IIA-IIA’截取的截面圖；圖2B是如圖1中所示的TFT陣列面板沿線IIB-IIB’和IIB’-IIB”截取的截面圖；圖3、6和9是根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施例的其中間制造步驟期間如圖1-2B所示的TFT陣列面板的布局圖；圖4A是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVA-IVA’截取的截面圖；圖4B是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVB-IVB’和IVB’-IVB”截取的截面圖；圖5A是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVA-IVA’截取的截面圖，并且圖5B是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVB-IVB’和IVB’-IVB”截取的截面圖；圖7A是如圖6中所示的TFT陣列面板沿VIIA-VIIA’截取的的截面圖；圖7B是如圖6中所示的TFT陣列面板沿VIIB-VIIB’和VIIB’-VIIB”截取的截面圖；圖8A是如圖6中所示的TFT陣列面板沿線VIIA-VIIA’截取的截面圖，并且圖8B是如圖6中所示的TFT陣列面板沿線VIIB-VIIB’和VIIB’-VIIB”截取的截面圖；圖10A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖；圖10B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖；圖11A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，并且圖11B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖；圖12A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，并且圖12B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖；和圖13A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，并且圖13B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明，其中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以具體表現(xiàn)為很多不同的形式并且不應(yīng)當(dāng)理解為局限于這里陳述的實(shí)施例。全文中相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件。
在附圖中，為了清晰起見放大了層和區(qū)域的厚度?？梢岳斫獾氖牵?dāng)例如層、區(qū)域或者襯底的元件被稱為在另一個(gè)元件“上”時(shí)，該元件可以直接在另一個(gè)元件上或者還可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接”在另一個(gè)“上”時(shí)，則不存在中間元件。
現(xiàn)在通過(guò)參考附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的TFT及其制造方法。
參考圖1、2A、2B，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的TFT陣列面板。
圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的TFT陣列面板的下面板的布局圖，圖2A是如圖1中所示的TFT陣列面板沿線IIA-IIA’截取的截面圖，且圖2B是如圖1中所示的TFT陣列面板沿線IIB-IIB’和IIB’-IIB”截取的截面圖。。
如圖1、2A和2B所示，在如透明玻璃的絕緣襯底110之上形成多個(gè)柵線121和多個(gè)存儲(chǔ)電極線131。
柵線121基本在橫向方向上延伸并且傳輸柵信號(hào)。每一個(gè)柵線121包括多個(gè)在向上和向下方向上突出的柵電極124。每一個(gè)柵線121進(jìn)一步包括末端部分129，該部分具有一大區(qū)域用來(lái)與另一層或驅(qū)動(dòng)電路接觸。柵線121也可以延伸至與驅(qū)動(dòng)電路連接，所述驅(qū)動(dòng)電路可以集成在TFT陣列面板的下面板上。
存儲(chǔ)電極線131基本與柵線121平行延伸，并且被提供了預(yù)定電壓，比如公共電壓，該電壓施加到公共電極板(未圖示)上的公共電極(未圖示)。每一個(gè)存儲(chǔ)電極131包括多個(gè)在向上和向下方向上突出的擴(kuò)展部137。
柵線121和存儲(chǔ)電極線131優(yōu)選由諸如Al和Al合金含Al的金屬、諸如Ag和Ag合金的含Ag的金屬、諸如Cu和Cu合金的含Cu的金屬、諸如Mo和Mo合金的含Mo的金屬、Cr、Ti或者Ta制成。柵線121可以具有一個(gè)多層結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)具有不同物理特性的膜。
兩個(gè)膜中的一個(gè)優(yōu)選由低電阻率的金屬制成，包括含Al金屬，含Ag金屬和含Cu金屬，用來(lái)減小信號(hào)延遲或柵線121中的電壓降。另一個(gè)膜優(yōu)選由這樣的材料制成，該材料比如含Mo金屬，Cr、Ti或Ta，當(dāng)與其它材料比如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)結(jié)合時(shí)其具有良好的物理、化學(xué)和電接觸特性。兩膜的典型組合包括下Cr膜和上Al(合金)膜，和下Al(合金)膜和上Mo(合金)膜。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解上下膜可以由各種金屬和導(dǎo)體制成。
柵線121和存儲(chǔ)電極線131的側(cè)面相對(duì)于襯底110的表面傾斜，其傾斜角的范圍在30度-80度。形成于柵線121和存儲(chǔ)電極線131上的柵極絕緣層140優(yōu)選由氮化硅(SiNx)制成。
多個(gè)半導(dǎo)體條151優(yōu)選由氫化非晶硅(a-Si)或多晶硅制成，并且形成于柵極絕緣層140上。每一個(gè)半導(dǎo)體條151基本在縱向方向上延伸并且具有多個(gè)朝著柵電極124分支的突起154。
多個(gè)優(yōu)選由硅化物或用比如磷的N型雜質(zhì)重?fù)诫s的n+氫化a-Si制成的歐姆接觸條和島161和165形成于半導(dǎo)體條151之上。每一個(gè)歐姆接觸條161具有多個(gè)突起163，并且突起163和歐姆接觸島165成對(duì)地位于半導(dǎo)體條151的突起154上。
半導(dǎo)體條151的側(cè)面和歐姆接觸161及165相對(duì)于襯底110的表面傾斜，其傾斜角的范圍在30度-80度。
多個(gè)數(shù)據(jù)線171和由數(shù)據(jù)線171分開的多個(gè)漏電極175形成于歐姆接觸161及165上。
數(shù)據(jù)線171基本在縱向方向上延伸來(lái)傳輸數(shù)據(jù)電壓，并且它們與柵線121相交。每一個(gè)數(shù)據(jù)線171包括末端部分179，該部分具有一大區(qū)域用來(lái)與另一層或外部裝置接觸，和多個(gè)朝著柵電極124突出的源電極173。
每一個(gè)漏電極175具有一個(gè)寬的末端部分177和一直線末端部分。寬的末端部分177具有一大區(qū)域用來(lái)與存儲(chǔ)電極線131的擴(kuò)展部137接觸，并且該直線末端部分被曲線的源電極173部分地包圍。
柵電極124、源電極173和漏電極175與半導(dǎo)體條151的突起154一起形成TFT，該TFT具有形成于設(shè)置于源電極173和漏電極175之間的突起154中的溝道。
數(shù)據(jù)線171和漏電極175優(yōu)選由難熔的金屬制成，比如Cr、Mo、Ti、Ta或其合金。然而，它們可以是多層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括難熔金屬膜(未圖示)和低電阻膜(未圖示)。多層結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括含有下Cr/Mo(合金)膜和上Al(合金)膜的雙層結(jié)構(gòu)，和下Mo(合金)膜、中間Al(合金)膜和上MO(合金)膜的三層結(jié)構(gòu)。
與柵線121類似，數(shù)據(jù)線171和漏電極175具有一傾斜的邊緣側(cè)面，并且其傾斜角的范圍是30度-80度。
歐姆接觸161及165僅僅介于位于下層半導(dǎo)體條151和位于其上的上層導(dǎo)體171和175之間。這種配置減少了半導(dǎo)體條151和導(dǎo)體171和175之間的接觸電阻。半導(dǎo)體條151具有與數(shù)據(jù)線171和漏電極175及下層歐姆接觸161和165相類似的形狀。然而，半導(dǎo)體條151的突起154包括一些沒(méi)有被數(shù)據(jù)線171和漏電極175覆蓋的暴露部分。一些暴露部分被置于源電極173和漏電極175之間。另一種可選擇的是，只有突起154被留下來(lái)形成接觸島，而不用使用半導(dǎo)體條151的其它部分。
如圖1、2A和2B的進(jìn)一步所示，鈍化層180形成于數(shù)據(jù)線171、漏電極175和半導(dǎo)體條151的暴露部分之上。鈍化層180優(yōu)選由比如氮化硅或氧化硅的無(wú)機(jī)絕緣材料、具有良好平面度特性的有機(jī)光敏材料、或具有介電常數(shù)低于4.0的低電介質(zhì)絕緣材料制成，所述低電介質(zhì)絕緣材料比如通過(guò)等離子體增強(qiáng)氣相化學(xué)沉積(PEVCD)形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F。鈍化層180可以具有包括下層無(wú)機(jī)膜和上層有機(jī)膜的雙層結(jié)構(gòu)，以便其可利用有機(jī)膜的特性，并保護(hù)半導(dǎo)體條151的暴露部分。
鈍化層180具有多個(gè)接觸孔182和多個(gè)開口187，其分別暴露數(shù)據(jù)線171的末端部分179的部分和由柵線121和數(shù)據(jù)線171包圍的部分。鈍化層180和柵極絕緣層140具有多個(gè)接觸孔181，其暴露柵線121的末端129的部分。開口187暴露至少漏電極175和柵極絕緣層140的一部分。
多個(gè)像素電極190形成在開口187中，多個(gè)輔助接觸81和82形成于接觸孔181和182中。像素電極190和輔助接觸81和82優(yōu)選由透明導(dǎo)體如ITO或IZO，或反射導(dǎo)體如Ag或Al制成。當(dāng)像素電極190形成于開口187中且輔助接觸81和82形成于接觸孔181和182中時(shí)，像素電極190和輔助接觸81和82的邊界基本上與鈍化層180的邊界相同。
像素電極190物理和電連接到漏電極175，通過(guò)開口187暴露漏電極175，以使像素電極190接收來(lái)自漏電極175的數(shù)據(jù)電壓。提供有數(shù)據(jù)電壓的像素電極190與提供有公共電壓的公共電極(未圖示)合作來(lái)產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)用于決定設(shè)置于像素電極190之一和公共電極之間的液晶分子(未圖示)的取向，或在光發(fā)射層(未圖示)中產(chǎn)生電流來(lái)發(fā)光。
關(guān)于LCD，像素電極190和公共電極形成了稱作“液晶電容器”的電容器，其在關(guān)閉TFT之后存儲(chǔ)施加的電壓。提供與液晶電容并聯(lián)的被稱為“存儲(chǔ)電容”的附加電容器，用于增強(qiáng)液晶電容器的電壓存儲(chǔ)容量。通過(guò)將像素電極190與存儲(chǔ)電極線131重疊和將與像素電極190連接的漏電極175與存儲(chǔ)電極線131重疊來(lái)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電容器。
因?yàn)榇鎯?chǔ)電極線131的擴(kuò)展部137重疊了漏電極175的寬的末端部分177，并且在像素電極190和存儲(chǔ)電極線131之間僅留下柵極絕緣層140而沒(méi)有鈍化層180，所以減小了像素電極190和存儲(chǔ)電極線131之間的距離，由此存儲(chǔ)電容器的電容大了。
當(dāng)像素電極190和存儲(chǔ)電極線131之間留下柵極絕緣層140而沒(méi)有鈍化層180時(shí)，與像素電極190連接的漏電極175的擴(kuò)展部177橫跨柵極絕緣層140與存儲(chǔ)電極線131重疊。
輔助接觸81和82具有與接觸孔181和182基本上相似的邊緣，它們通過(guò)接觸孔181和182分別連接到并且覆蓋柵線121的末端部129的暴露部分和數(shù)據(jù)線171末端部179的暴露部分。輔助接觸81和82保護(hù)末端部分129和179并且補(bǔ)充了末端部分129和179和外部裝置間的附著力。
現(xiàn)在，如圖1-2B所示的制造TFT陣列面板的方法將通過(guò)參考圖3-11B進(jìn)行詳細(xì)地描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的如圖1，2A和2B所示的TFT陣列面板處于中間制造步驟時(shí)的布局圖。圖4A是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVA-IVA’截取的截面圖，圖4B是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVB-IVB’和IVB’-IVB”截取的截面圖。
參看圖3、4A和4B，優(yōu)選由金屬制成的導(dǎo)電層通過(guò)執(zhí)行濺射工藝被沉積在優(yōu)選由透明玻璃制成的絕緣襯底110上。導(dǎo)電層具有約1500-5000的厚度。然后，導(dǎo)電層經(jīng)受光刻和蝕刻來(lái)形成包括柵電極124和末端部分129的多個(gè)柵線121，及包括擴(kuò)展部137的多個(gè)存儲(chǔ)電極線131。
圖5A是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVA-IVA’截取的截面圖，并且圖5B是如圖3中所示的TFT陣列面板沿線IVB-IVB’和IVB’-IVB”截取的截面圖。圖5A和5B的截面圖闡釋了圖4A和4B中所示步驟接下來(lái)的步驟。
參考圖5A和5B，柵極絕緣層140、本征a-Si層150和非本征a-Si層160通過(guò)CVD被順序沉積。柵極絕緣層140優(yōu)選由氮化硅制成并且具有約2000-5000的厚度。柵極絕緣層140的沉積溫度優(yōu)選在約250℃-450℃的范圍。
然后，優(yōu)選由金屬制成的導(dǎo)電層170通過(guò)執(zhí)行濺射工藝等被沉積，且在導(dǎo)電層170上涂布約1微米-2微米的厚度的光致抗蝕劑膜40。
將光致抗蝕劑膜40通過(guò)光掩膜(未圖示)曝光和顯影以使光致抗蝕劑具有位置相關(guān)的厚度。如圖5A和5B所示的光致抗蝕劑具有多個(gè)依次減少小厚度的第一至第三部分。位于導(dǎo)線區(qū)域A的第一部分和位于通道區(qū)域B的第二部分分別用附圖標(biāo)記42和44來(lái)表示。位于剩下區(qū)域C的第三部分沒(méi)有附圖標(biāo)記，因?yàn)樗暮穸然旧鲜?，從而使可以暴露導(dǎo)電層170的下面的部分。依據(jù)隨后工藝步驟中的條件調(diào)節(jié)第二部分44對(duì)第一部分42的厚度比。優(yōu)選的是第二部分44的厚度等于或小于第一部分42厚度的一半，更具體而言，等于或小于4000。
使用幾個(gè)技術(shù)中的一種，例如通過(guò)在曝光掩模上提供半透明區(qū)域以及透光區(qū)域和光阻擋不透明區(qū)域可以獲得光致抗蝕劑的位置相關(guān)的厚度。半透明區(qū)域可以具有狹縫圖案、網(wǎng)格圖案、具有中間透射率或者中間厚度的薄膜。當(dāng)使用狹縫圖案時(shí)，可以優(yōu)選的是，狹縫的寬度或者狹縫之間的距離小于用于光刻的曝光器的分辨率。另一個(gè)例子是使用可回流材料。具體地，一旦通過(guò)使用僅具有透明區(qū)域和不透明區(qū)域的普通曝光掩模來(lái)形成包括可回流材料的光致抗蝕劑圖案，那么光致抗蝕劑圖案經(jīng)受回流工藝以流到?jīng)]有光致抗蝕劑的區(qū)域上，由此形成薄的部分。
當(dāng)使用合適的工藝條件時(shí)，光致抗蝕劑層40的第一部分42和第二部分44的厚度差能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)下面層的選擇性的刻蝕。因此，通過(guò)一系列刻蝕步驟可以獲得如圖6、7A和7B所示的包括源電極173和端部分179的多個(gè)數(shù)據(jù)線171、包括寬的端部177的多個(gè)漏電極175、包括突起163的多個(gè)歐姆接觸帶161、多個(gè)歐姆接觸島165和包括突起154的多個(gè)半導(dǎo)體帶151。
如圖所示，圖6是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的如圖1，2A和2B所示的TFT陣列面板處于中間制造步驟時(shí)的布局圖。圖7A是如圖6中所示的TFT陣列面板沿VIIA-VIIA’截取的的截面圖；圖7B是如圖6中所示的TFT陣列面板沿VIIB-VIIB’和VIIB’-VIIB”截取的截面圖。
為了描述的目的，部分導(dǎo)電層170、本非征a-Si層160和引線區(qū)域A上的本征a-Si層150被稱為第一部分，部分導(dǎo)電層170、非本征a-Si層160和在溝道區(qū)域B上的本征a-Si層150被稱為第二部分，以及部分導(dǎo)電層170、非本征a-Si層160和在剩余區(qū)域C上的本征a-Si層150被稱為第三部分。
圖6中形成TFT陣列面板的典型順序如下(1)去除剩余區(qū)域C上的導(dǎo)電層170、非本征a-Si層160和本征a-Si層150的第三部分；(2)去除光致抗蝕劑的第二部分44；(3)去除溝道區(qū)域B上的導(dǎo)電層170和非本征a-Si層160的第二部分上；以及(4)去除光致抗蝕劑的第一部分42。
圖6中形成TFT陣列面板的另一個(gè)典型次序如下去除導(dǎo)電層170的第三部分；去除光致抗蝕劑的第二部分44；去除非本征a-Si層160和本征a-Si層150的第三部分；去除導(dǎo)電層170的第二部分；去除光致抗蝕劑的第一部分42；以及去除非本征a-Si層160的第二部分。
可以和非本征a-Si層160第三部分以及本征a-Si層150的去除同時(shí)或以分開的步驟實(shí)現(xiàn)光致抗蝕劑的第二部分44的去除。類似地，可以和非本征A-Si層160第二部分的去除同時(shí)或者以分開的步驟實(shí)現(xiàn)光致抗蝕劑的第一部分42的去除。例如，SF6和HCI或者SF6和O2的氣體混合物可以以基本相等的刻蝕速度比來(lái)刻蝕光致抗蝕劑和a-Si層150和160。
通過(guò)例如灰化可以去除導(dǎo)體層170表面上的剩余光致抗蝕劑的殘余物。
圖8A是如圖6中所示的TFT陣列面板沿線VIIA-VIIA’截取的截面圖，并且圖8B是如圖6中所示的TFT陣列面板沿線VIIB-VIIB’和VIIB’-VIIB”截取的截面圖。圖8A和8B的截面圖闡釋了圖7A和7B中所示步驟接下來(lái)的步驟。
參考圖8A和8B，沉積鈍化層180，并且正性光致抗蝕劑膜50被覆蓋。其后，光掩膜60與襯底110對(duì)準(zhǔn)。
光掩膜60包括透明襯底61和不透明光阻擋膜62，并且將光掩膜60分為透光區(qū)TA，光阻擋區(qū)BA，和半透明區(qū)SA。光阻擋膜62不設(shè)置于透光區(qū)TA上，而設(shè)置于光阻擋區(qū)BA和半透明區(qū)SA上。光阻擋膜62是具有大于光阻擋區(qū)BA的預(yù)定值的寬度的區(qū)域，并且它包括多個(gè)具有寬度或距離小于預(yù)定值的區(qū)域來(lái)形成縫隙。半透明區(qū)SA面對(duì)被柵線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域，透光區(qū)TA面對(duì)柵線121的末端部分129和數(shù)據(jù)線171的末端部分179，并且光阻擋區(qū)BA面對(duì)光致抗蝕劑50剩下的部分52和54。
將光致抗蝕劑50通過(guò)光掩膜60被曝光，且將其顯影，以使接收預(yù)定光量的那部分光致抗蝕劑50被去除。參考圖8A和8B，面對(duì)透光區(qū)TA的那部分光致抗蝕劑50被去除，面對(duì)半透明區(qū)SA的那部分光致抗蝕劑50的厚度被減小，面對(duì)光阻擋區(qū)BA的那部分光致抗蝕劑50被保留。在圖8A和8B中，陰影線部分表示顯影后被去除的那部分光致抗蝕劑50。
圖9是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的如圖1、2A和2B所示的TFT陣列面板處于中間制造步驟時(shí)的布局圖。圖10A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，圖10B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖。
參考圖9、10A和10B，使用光致抗蝕劑50的剩余部分52和54作為蝕刻掩膜蝕刻鈍化層180，從而分別形成多個(gè)暴露柵線121末端部分129的接觸孔181和多個(gè)暴露數(shù)據(jù)線171末端部分179的接觸孔182的上側(cè)壁。當(dāng)使用光致抗蝕劑50的剩余部分52和54作為蝕刻掩膜蝕刻鈍化層180時(shí)，如圖10B所示，由于柵極絕緣層140的部分與鈍化層180一起蝕刻，所以柵極絕緣層140的厚度被減小。
圖11A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，并且圖11B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖。圖11A和11B的截面圖闡釋了圖10A和10B中所示步驟接下來(lái)的步驟。
參考圖11A和11B，光致抗蝕劑50剩余的薄部分54通過(guò)灰化等工藝被去除，并且剩下的厚部分52的厚度被減小。
圖12A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，并且圖12B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖。圖12A和12B的截面圖闡釋了圖11A和11B中所示步驟接下來(lái)的步驟。
參考圖12A和12B，使用光致抗蝕劑50的剩余部分52作為蝕刻掩膜蝕刻鈍化層180和柵極絕緣層140。作為結(jié)果，開口187在由柵線121和數(shù)據(jù)線171包圍的區(qū)域暴露部分的柵極絕緣層140，并且接觸孔181暴露了柵線121的末端部分129。因此，柵極絕緣層140保留在開口187中以使不暴露存儲(chǔ)電極線131。
圖13A是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XA-XA’截取的截面圖，并且圖13B是如圖9中所示的TFT陣列面板沿線XB-XB’和XB’-XB”截取的截面圖。圖13A和13B的截面圖闡釋了圖12A和12B中所示步驟接下來(lái)的步驟。
參考圖13A和13B，通過(guò)濺射等工藝來(lái)沉積優(yōu)選由IZO，ITO或者非晶ITO制成的導(dǎo)電膜90。
導(dǎo)電膜90包括設(shè)置在光致抗蝕劑57和剩余的第二部分92上的第一部分91。由于光致抗蝕劑57的厚度引起的光致抗蝕劑57表面和底部之間大的高度差，所以至少部分地彼此分開導(dǎo)電膜90的第一部分91和第二部分92以在其間形成空隙。這些空隙暴露至少部分的光致抗蝕劑57的側(cè)面。
然后將襯底110浸入顯影劑中，使得顯影劑通過(guò)光致抗蝕劑57的暴露的側(cè)面滲透到光致抗蝕劑57中以去除光致抗蝕劑57。此時(shí)，設(shè)置在光致抗蝕劑57上的導(dǎo)電膜90的第一部分91與光致抗蝕劑57一起脫落，這被稱為“剝離”。作為結(jié)果，僅保留導(dǎo)電膜90的第二部分92以形成多個(gè)像素電極190和多個(gè)接觸輔助82，如圖1、2A和2B所示。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例依據(jù)TFT陣列面板的制造方法，由于位于像素電極190和存儲(chǔ)電極線131之間的鈍化層180被去除，并且僅留下了它們之間的柵極絕緣層140，像素電極190和存儲(chǔ)電極線131之間的距離短，且存儲(chǔ)電容器的電容大。因此，隨著存儲(chǔ)電極線131尺寸減小，像素的開口率增加。另外，由于在開口187中的部分的柵極絕緣層140保留，使柵極絕緣層140能夠形成在存儲(chǔ)電極線131的下面，因此，通過(guò)重疊存儲(chǔ)電極線131和像素電極190來(lái)形成存儲(chǔ)電容器。
此外，由于依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例依據(jù)TFT陣列面板的制造方法使用光刻步驟同時(shí)形成了數(shù)據(jù)線171、漏電極175、半導(dǎo)體條151和歐姆接觸161及165，因此就不再需要用于形成像素電極190和輔助接觸81和82的附加的光刻步驟。因此，制造工藝被簡(jiǎn)化，由此減少了與制造TFT陣列面板相關(guān)的時(shí)間和成本。
本發(fā)明的TFT陣列面板可以用于比如LCD和OLED的多種顯示裝置。例如，當(dāng)用OLED顯示裝置時(shí)，OLED的每一像素可以包括至少2個(gè)薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括與柵線和數(shù)據(jù)線連接的第一薄膜晶體管，和與像素電極連接的第二薄膜晶體管。另外，每一個(gè)像素可以包括設(shè)置于像素電極和公共電極之間的有機(jī)發(fā)光構(gòu)件。
雖然參考其示范性實(shí)施例已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白在不脫離由權(quán)利要求所界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其作出各種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
本申請(qǐng)要求了于2004年8月19日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2004-0065391的優(yōu)先權(quán)，其公開的全部?jī)?nèi)容引入于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種制造薄膜晶體管陣列面板的方法，該方法包括在襯底上形成柵線和存儲(chǔ)電極線；在所述柵線存儲(chǔ)電極線上形成柵極絕緣層；在所述柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層；在所述半導(dǎo)體層上形成歐姆接觸層；在所述歐姆接觸層上形成數(shù)據(jù)線和漏電極；在所述數(shù)據(jù)線和漏電極上沉積鈍化層；在所述鈍化層上形成包含第一部分和第二部分的第一光致抗蝕劑；用所述第一光致抗蝕劑來(lái)蝕刻所述鈍化層進(jìn)而暴露所述數(shù)據(jù)線的一部分和所述柵極絕緣層的第一部分；去除所述第一光致抗蝕劑的第二部分來(lái)改變所述光致抗蝕劑；用變形的所述第一光致抗蝕劑來(lái)蝕刻所述鈍化層和所述柵極絕緣層的第一部分，從而暴露所述柵極絕緣層的第二部分，所述漏電極的一部分和所述柵線的一部分；在變形的所述第一光致抗蝕劑上沉積導(dǎo)電膜；和去除變形的所述第一光致抗蝕劑從而形成與所述漏電極暴露部分連接的像素電極。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述數(shù)據(jù)線的暴露部分和所述柵極絕緣層暴露的第一部分減少了所述柵極絕緣層第一部分的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一光致抗蝕劑通過(guò)使用具有光阻擋區(qū)，半透明區(qū)和透光區(qū)的光掩膜來(lái)形成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，去除所述第一光致抗蝕劑第二部分的步驟包括執(zhí)行灰化工藝。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，執(zhí)行所述灰化工藝用于去除所述第一光致抗蝕劑與所述光掩膜的半透明區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成于變形的所述第一光致抗蝕劑上的導(dǎo)電膜在去除變形的所述第一光致抗蝕劑時(shí)被去除。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述像素電極與所述柵極絕緣層鄰接。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述像素電極的步驟包括在所述暴露的柵線和數(shù)據(jù)線上形成輔助接觸。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述半導(dǎo)體層的步驟以及形成所述數(shù)據(jù)線和漏極線的步驟包括沉積所述柵極絕緣層，本征a-Si層、非本征a-Si層和導(dǎo)電層；在所述導(dǎo)電層上形成第二光致抗蝕劑；和使用所述第二光致抗蝕劑蝕刻導(dǎo)電層、非本征a-Si層和本征a-Si層來(lái)形成所述數(shù)據(jù)線、漏電極和歐姆接觸層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第二光致抗蝕劑通過(guò)使用具有光阻擋區(qū)，半透明區(qū)和透光區(qū)的光掩膜來(lái)形成。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成于所述鈍化層上的所述第一光致抗蝕劑的第二部分比形成于所述鈍化層上的所述第一光致抗蝕劑的第一部分薄。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述存儲(chǔ)電極線和像素電極之間形成存儲(chǔ)電容器。
13.一種薄膜晶體管陣列面板，包括柵線和存儲(chǔ)電極線，形成于襯底上；柵極絕緣層，形成于柵線和存儲(chǔ)電極線上；半導(dǎo)體層，形成于所述柵極絕緣層上；數(shù)據(jù)線和漏電極，形成于所述半導(dǎo)體層上；鈍化層，形成于所述數(shù)據(jù)線和漏電極的第一部分上；和像素電極形成于所述柵極絕緣層和漏電極的第二部分上，并與所述鈍化層分離；其中，所述像素電極的邊界與鈍化層的邊界基本上相同。
14.如權(quán)利要求13所述的面板，其中，所述鈍化層和柵極絕緣層具有暴露部分柵線和部分?jǐn)?shù)據(jù)線的接觸孔，和其中，電動(dòng)機(jī)面板進(jìn)一步包括形成于所述接觸孔中的輔助接觸，其中，所述輔助接觸的邊界與所述接觸孔的邊界基本上相同。
15.如權(quán)利要求13所述的面板，其中，所述漏電極的第二部分與所述存儲(chǔ)電極線重疊。
16.如權(quán)利要求15所述的面板，其中，所述漏電極的第二部分具有比剩下的所述漏電極更寬的寬度，和與所述漏電極重疊的存儲(chǔ)電極線的一部分具有比剩下的存儲(chǔ)電極線更寬的寬度。
17.如權(quán)利要求13所述的面板，其中，所述半導(dǎo)體層具有與所述數(shù)據(jù)線和漏電極基本上相同的平面形狀。
18.如權(quán)利要求13所述的面板，其中，所述面板用于液晶顯示器。
19.如權(quán)利要求13所述的面板，其中，所述面板用于有機(jī)發(fā)光顯示器。
20.如權(quán)利要求13所述的面板，進(jìn)一步包括形成于所述存儲(chǔ)電極線和像素電極之間的存儲(chǔ)電容器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管陣列面板及其制造方法。本方法包括在襯底上形成柵線和存儲(chǔ)電極線；在柵線存儲(chǔ)電極線上形成柵極絕緣層；在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層；在半導(dǎo)體層上形成數(shù)據(jù)線和漏電極；在數(shù)據(jù)線和漏電極上沉積鈍化層；在鈍化層上形成包含第一部分和第二部分的光致抗蝕劑；用光致抗蝕劑來(lái)蝕刻鈍化層進(jìn)而暴露數(shù)據(jù)線的一部分和柵極絕緣層的第一部分；去除光致抗蝕劑的第二部分；用光致抗蝕劑來(lái)蝕刻鈍化層和柵極絕緣層的第一部分，從而暴露柵極絕緣層的第二部分，漏電極的一部分和柵線的一部分；在變形的第一光致抗蝕劑上沉積導(dǎo)電膜；和去除變形的第一光致抗蝕劑從而形成與漏電極暴露部分連接的像素電極。
文檔編號(hào)H01L27/12GK1761050SQ200510103848
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者尹珠愛(ài) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社