專利名稱：薄膜晶體管基板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種薄膜晶體管基板，特別是關于一種薄膜晶體管基板的柵極或柵極線(Gate Line)。
技術背景目前，液晶顯示器逐漸取代用于計算器的傳統(tǒng)陰極射線管 (Cathode Ray Tube, CRT)顯示器，而且，由于液晶顯示器具輕、薄、 小等特'點，使其非常適合應用于桌上型計算機、膝上型計算機、個 人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant, PDA)、便攜式電話、電視及 多種辦公自動化與視聽設備中。液晶面板是其主要元件，其一般包 括一薄膜晶體管基板、 一彩色濾光片基板及夾于該薄膜晶體管基板 與該彩色濾光片基板之間的液晶層。請參閱圖1，是一傳統(tǒng)薄膜晶體管基板100的局部剖面示意圖。 該薄膜晶體管基板100包括一玻璃基底101、 一位于玻璃基底101 上的柵極102、 一位于該柵極102及該玻璃基底101上的柵極絕緣 層103、 一位于該柵極絕緣層103上的半導體層104、 一位于該半導 體層104及該柵極絕緣層103上的源極105與汲極106、 一位于該 才冊極絕^彖層103、該源極105及該汲極106上的鈍化層107以及一 位于該鈍化層107上的像素電極108。其中，為了降低RC時間遲滯，有漸漸以低電阻值的銅材料做 為柵極102或金屬導線的趨勢，但是，制作以金屬銅材料作為柵極 102的薄膜晶體管基板100具有以下兩個缺點。第一，金屬銅與下 方的玻璃基底101附著力不佳，有可能會造成金屬銅剝離。第二， 金屬銅在長時間電訊號操作下，薄膜晶體管散熱，使周圍環(huán)境溫度 升高，可能會解離成銅離子，在電壓驅動下，銅離子會擴散至柵極 絕緣層103,甚至是半導體層104中，此銅污染的結果會造成薄膜 晶體管基板100的元件特性改變，漏電變大，可靠性變差。因此，業(yè)界通常將金屬銅下方設置一層與玻璃基底附著力較佳 的金屬層，并在該金屬銅上方設置一層可防止層間擴散的金屬層， 制作由三層不同金屬構成的柵極/導線，但是，在蝕刻制造過程中， 由于各層金屬材料的不同，蝕刻速率也不同，如圖2所示，當柵極/ 導線112的附著金屬層118、銅金屬層116及阻障金屬層114三個 不同金屬層的蝕刻速率由上到下依次降低時，易由于最底層的金屬 蝕刻不完全，造成相鄰柵極或導線之間電導通而產(chǎn)生短路現(xiàn)象；再 如圖3所示，當柵極/導線112的附著金屬層118、銅金屬層116及 阻障金屬層114三個不同金屬層的蝕刻速率由上到下依次變快時， 形成上寬下窄的梯形結構，容易造成后續(xù)薄膜沉積發(fā)生斷線或斷裂， 即產(chǎn)生后續(xù)薄膜覆蓋性較差等現(xiàn)象。發(fā)明內(nèi)容為解決上述薄膜晶體管基板的柵極/柵極線之間易產(chǎn)生短路現(xiàn)象 或后續(xù)薄膜覆蓋性較差的問題，有必要提供一種可降低柵極/柵極線 之間產(chǎn)生短路現(xiàn)象，且可改善后續(xù)薄膜覆蓋性的薄膜晶體管基板。一種薄膜晶體管基板，其包括 一玻璃基底及設置于該玻璃基 底上的一柵極/柵極線，該柵極/柵極線為依次設置有附著層、導電 層及阻障層的多層金屬結構，該附著層及阻障層分別為三明治結構， 該三明治結構中間層均為與該導電層材料相同的薄膜層。一種薄膜晶體管基板，其包括 一玻璃基底及設置于該玻璃基 底上一柵極/柵極線，該柵極/柵極線包括依次設置的附著層、導電 層及阻障層，該附著層包括一第 一薄膜層及夾持該第 一薄膜層的二 附著金屬薄膜，該阻障層包括一第二薄膜層及夾持該第二薄膜層的 二阻障金屬薄膜，該第一及第二薄膜層材料與該導電層材料相同。與現(xiàn)有技術相比，上述薄膜晶體管基板的多層金屬結構柵極/柵 極線的阻障層與附著層厚度與現(xiàn)有技術的該二層的厚度相同的條件 下，由于將該阻障層與附著層分別為中間夾有銅金屬的三明治結構， 從而降低具一定厚度的蝕刻速率差異較大的薄膜，在蝕刻制造中的 蝕刻不完全，進而防止產(chǎn)生短路現(xiàn)象，也可避免形成上寬下窄的梯 形結構，防止造成后續(xù)絕緣層沉積發(fā)生斷線或斷裂。


圖1是一種現(xiàn)有技術薄膜晶體管基板的局部剖面示意圖。圖2是一種現(xiàn)有技術薄膜晶體管基板的柵極的示意圖。 圖3是一種現(xiàn)有技術薄膜晶體管基板的柵極的示意圖。 圖4是本發(fā)明薄膜晶體管基板的局部剖面示意圖。 圖5至圖8是形成多層金屬薄膜、光阻圖案、蝕刻柵極金屬層 與柵極/柵極線的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖4，是本發(fā)明薄膜晶體管基板的局部剖面示意圖。該薄 膜晶體管基板200包括一玻璃基底210、 一位于玻璃基底210上的 柵極/柵極線220及一位于該玻璃基底210與柵極/柵極線220上的 絕緣層230。該柵極/柵極線220為包括阻障層222(Barrier Layer)、 導電層224及附著層226(Glue Layer)的多層金屬結構。其中，該導電層224材料為銅金屬材料，其厚度為200 400 nm。 該阻障層222厚度為 5~30 nm , 其為三明治結構(Sandwich Structure),由二阻障金屬薄膜221夾持 一銅金屬薄膜223 ,該阻障 金屬薄膜221材料可為氮化鈦(TiN)或氮化鉭(TaN)。該附著層226 厚度為5~30 nm,其為三明治結構，由二附著金屬薄膜225夾持一 銅金屬薄膜227,該附著金屬薄膜225材料可為鉬(Mo)、鈦(Ti)、鉻 (Cr)、鵠(W)或銅鉬合金。該柵極/柵極線220的該附著層226貼緊該玻璃基底210設置， 其具有良好的附著能力，該附著層226上依次設置該導電層224及 阻障層222,該阻障層222可以避免絕緣層230及其它薄膜層受到 銅離子的污染，而造成薄膜晶體管(圖未示)元件崩壞。以下結合圖標具體介紹該多層金屬結構柵極/柵極線220的制造
流程，其具體步驟如下一、 依序沉積金屬薄膜層及光阻層請參閱圖5，提供一玻璃基底210，在該玻璃基底210上形成一 才冊才及金屬層202,即于該玻璃基底210上依次沉積一附著金屬薄膜 225、銅金屬薄膜227、附著金屬薄膜225、導電層224、阻障金屬 薄膜221、銅金屬薄膜223、阻障金屬薄膜221;在該柵極金屬層202 上沉積一光阻層(圖未示)。二、 爆光顯影請一并參閱圖6，提供具預定圖案的一光罩(圖未示)對準該光阻 層，以紫外光線照射該光阻層。再對該光阻層進行顯影，從而形成 光阻圖案250。三、 形成柵極/柵極線圖案請一并參閱圖7,對該4冊極金屬層202進行一次性蝕刻，去除光 阻圖案250未覆蓋部分的該柵極金屬層202。其中，選用的蝕刻液/ 氣主要針對柵極金屬層202的銅金屬進行蝕刻，該多層金屬結構柵 極金屬層202多以銅金屬構成，因此可降低蝕刻速率不均的現(xiàn)象。 如圖8所示，去除光阻圖案250形成柵極/柵極線220。與現(xiàn)有技術相比，上述薄膜晶體管基板200的多層金屬結構柵 極/柵極線220的阻障層222與附著層226厚度與現(xiàn)有技術的該二層 的厚度相同的條件下，由于將該阻障層222與附著層226分別為中 間夾有銅金屬的三明治結構，從而降低具 一 定厚度的蝕刻速率差異 較大的薄膜，在蝕刻制造中的蝕刻不完全，進而防止產(chǎn)生短路現(xiàn)象， 也可避免形成上寬下窄的梯形結構，防止造成后續(xù)絕緣層230沉積 發(fā)生斷線或斷裂。
權利要求
1.一種薄膜晶體管基板，其包括一玻璃基底及設置于該玻璃基底上的柵極/柵極線，該柵極/柵極線為依次設置有附著層、導電層及阻障層的多層金屬結構，其特征在于該附著層及阻障層分別為三明治結構，該三明治結構中間層均為與該導電層材料相同的薄膜層。
2. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該導電 層材料為銅金屬。
3. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該附著 層的三明治結構包括設置于該薄膜層二側的附著金屬薄膜。
4. 如權利要求3所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該附著 金屬薄膜材料可為鉬、鈦、鉻、鵠或銅鉬合金。
5. 如權利要求1所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該阻障 層的三明治結構包括設置于該薄膜層二側的阻障金屬薄膜，該阻障 金屬薄膜材料可為氮化鈦或氮化鉭。
6. —種薄膜晶體管基板，其包括一玻璃基底和設置于該玻璃基 底上的柵極/柵極線，該柵極/柵極線包括依次設置的附著層、導電 層及阻障層，其特征在于該附著層包括一第一薄膜層及夾持該第一薄膜層的二附著金屬薄膜，該阻障層包括一第二薄膜層及夾持該 第二薄膜層的二阻障金屬薄膜，該第一及第二薄膜層材料與該導電層材料相同。
7. 如權利要求6所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該導電 層材料為銅金屬。
8. 如權利要求6所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該附著 金屬薄膜材料為鉬、鈦、鉻、鎢和銅鉬合金之一。
9. 如權利要求8所述的薄膜晶體管基板，其特征在于該阻障 金屬薄膜材料可為氮化鈦或氮化鉭。
10. 如權利要求9所述的薄膜晶體管基板，其特征在于進一步 包括一絕緣層，設置于該玻璃基底與柵極/柵極線上。
全文摘要
一種薄膜晶體管基板，其包括一玻璃基底及設置在該玻璃基底上的柵極/柵極線，該柵極/柵極線為依次設置有附著層、導電層及阻障層的多層金屬結構，該附著層及阻障層分別為三明治結構，該三明治結構中間層均為與該導電層材料相同的薄膜層。本發(fā)明薄膜晶體管基板可以防止產(chǎn)生短路，可改善后續(xù)薄膜覆蓋性。
文檔編號H01L23/52GK101154649SQ20061006289
公開日2008年4月2日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權日2006年9月29日
發(fā)明者顏碩廷 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創(chuàng)光電股份有限公司