在基板上制造薄膜晶体管的方法技术

本发明专利技术关于一种在基板上制造薄膜晶体管的方法，包括施行一光刻工艺步骤以图案化三材料层，而形成一薄膜晶体管以及于一交错区域处跨越薄膜晶体管的栅极导线的一桥接结构，随后藉由图案化一导电金属，以形成上述薄膜晶体管的源极电极与漏极电极以及延伸于上述桥接结构之上的一连续的数据导线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阵列面板内的薄膜晶体管，特别是涉及一种藉由光刻工艺所制造的薄膜晶体管阵列面板。
技术介绍
于现有技术中，于阵列面板上制作薄膜晶体管通常需要六道光刻工艺步骤。图1A为第一道光掩模工艺步骤的示意图。依据业界熟知的传统光刻工艺，电磁辐射的光束经导引而穿过图案化的第一光刻光掩模。藉由上述光掩模而使上述光束聚焦并照射于一第一光致抗蚀剂层而形成一图案化的照射图案。上述图案化的光致抗蚀剂层经由显影剂冲洗而移除上述照射图案，接着于此图案化光致抗蚀剂层存在之下，选择性蚀刻一金属层，以于基板104上形成薄膜晶体管元件的图案化的栅极100与导线102。图1A中的导线102可为一栅极导线或一数据导线。图1B则显示图1A中基板104上藉由第二光掩模工艺步骤所形成构成栅极100的绝缘层及其它的材料层106、108与110。于第二光掩模工艺步骤中需要使用图案化的一第二光刻光掩模以照射对应的第二光致抗蚀剂层而形成用于选择性蚀刻的图案，接着于此具有图案化的第二光致抗蚀剂层的出现下，施行选择性蚀刻。于蚀刻完成后便于薄膜晶体管栅绝缘层106上形成半导体层108及后续的欧姆接触层110，进而形成一图案化的薄膜晶体管装置。图1C则显示第三道光掩模工艺步骤，其需要使用一第三光刻光掩模以照射对应的第三光致抗蚀剂层而形成用于选择性蚀刻的图案，接着于此具有图案化的第三光致抗蚀剂层的出现下，施行选择性蚀刻，以于各对应的导线102上形成穿透栅绝缘层106的介层洞112。图1D显示了第四道光掩模工艺步骤。图1C中基板上则覆盖一第二金属层114。经由图案化的一第四光刻光掩模的使用以照射对应的第四光致抗蚀剂层而形成用于选择性蚀刻的图案，并于后续蚀刻工艺(未图示)实施后，以形成位于导线102以及薄膜晶体管装置上的第二导线图案。并经由蚀穿第二金属层114、各欧姆接触层110以及各薄膜晶体管装置内的半导体层108以形成凹口116。图1E显示了第五道光掩模工艺步骤。于图1D所示结构上覆盖一保护层118。经由一第五光刻光掩模的使用以照射对应的第五光致抗蚀剂层而图案化保护层118，以于其中形成介层洞120，而露出接触区域。图1F则显示了第六道光掩模工艺步骤。于保护层118以及介层洞120内覆盖一透明导电金属层，以连接图案化的第二导电金属114的接触区域。经由图案化的一第六光刻光掩模的使用以照射形成用于选择性蚀刻透明金属层122的图案。经由选择性蚀刻透明金属层122，以于保护层118上形成像素电极以及储存电容器的图案，并于栅极导线及数据导线上形成保护材料。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是提供可为业界的标准光刻装置所施行的五道光刻工艺步骤，用以于阵列面板上进行薄膜晶体管的制造。如此，相较于现有技艺中的六道光刻光掩模的使用，本专利技术仅需使用五道光刻光掩模。本专利技术可节省于阵列基板上制造薄膜晶体管时所需的时间及物料。依据本专利技术的一实施例，藉由五道光刻工艺步骤的施行，可于阵列基板上制造出具有双重金属结构的薄膜晶体管。依据本专利技术的另一实施例，位于栅极导线与数据导线的交错区域的凹口内的栅绝缘材料则扮演了栅极导线的金属与数据导线的金属间的阻障作用，以避免其间的电接触与短路。依据本专利技术的另一实施例，栅极接垫与数据接垫则由像素电极金属、数据线金属以与栅极线金属所构成。为了让本专利技术的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本专利技术。附图说明图1A为一示意图，用以说明藉由六道光刻工艺步骤所制造的具有双层金属结构的薄膜晶体管装置的第一工艺步骤。图1B为一示意图，用以说明制造的具有双层金属结构的薄膜晶体管装置的第二工艺步骤。图1C为一示意图，用以说明制造的具有双层金属结构的薄膜晶体管装置的第三工艺步骤。图1D为一示意图，用以说明制造的具有双层金属结构的薄膜晶体管装置的第四工艺步骤。图1E为一示意图，用以说明制造的具有双层金属结构的薄膜晶体管装置的第五工艺步骤。图1F为一示意图，用以说明制造的具有双层金属结构的薄膜晶体管装置的第六工艺步骤。图2A为一上视图，用以显示于一薄膜晶体管阵列基板中的一薄膜晶体管的平面。图2B显示沿图2A中2B-2B的剖面情形。图2C显示沿图2A中2C-2C的剖面情形。图3A为相似于图2A的一上视图。图3B显示沿图3A中3B-3B的剖面情形。图3C显示沿图3A中3C-3C的剖面情形。图4A为相似于图3A的一上视图。图4B显示沿图4A中4B-4B的剖面情形。图4C显示沿图4A中4C-4C的剖面情形。图5A为相似于图4A的一上视图。图5B显示沿图5A中5B-5B的剖面情形。图5C显示沿图5A中5C-5C的剖面情形。图6A为相似于图5A的一上视图。图6B显示沿图6A中6B-6B的剖面情形。图6C显示沿图6A中6C-6C的剖面情形。简单符号说明100～栅极；102～导线；104、204～基板； 106、300～第一材料层；108、302～第二材料层； 110、304～第三材料层；112、120～介层洞； 114～第二金属层； 116、406～凹口； 118～保护层；122～透明金属层；200～薄膜晶体管阵列面板； 202～栅极导线；202a～栅电极； 202b、206b～接垫；202C～交错区域； 206～数据导线；206a～数据导线片段； 208～第一凹口；210～第二凹口；306～薄膜晶体管装置；308～桥接结构；400～第二导电金属层；402～源极电极；404～漏极电极；500～保护层； 502～介层洞；600～透明导电材料；602～像素电极；604～储存电容器。具体实施例方式图2A显示了具有设置于基板204上的至少一导线或栅极导线202的一薄膜晶体管阵列面板200的部分情形。再者，图2A显示了设置在基板上的导线片段或数据导线片段206a。栅极导线202与数据导线片段206a依第一金属的图案排列，上述第一金属亦可为金属或其它导电材料而非限定于第一金属。上述图案经由第一光刻工艺步骤而形成。上述第一光刻工艺步骤藉由业界的标准光刻设备而施行。首先，藉由如沉积的方式以于基板204上覆盖第一金属层，第一金属层的形成并非限定于前述的沉积方法，亦可为其它方式。接着，藉由如沉积的方式以覆盖第一光致抗蚀剂层于第一金属层上，第一光致抗蚀剂层的形成并非限定于前述的沉积方法而可为其它方式。藉由第一图案化光刻光掩模的提供以于第一光致抗蚀剂层上照射形成一经照射图案，随后藉由于图案化的光致抗蚀剂层存在下以选择性蚀刻第一金属层，以形成栅极导线202与数据导线片段206a。藉由上述第一光刻工艺步骤的施行可更形成其它元件。如图2A所显示包括作为各薄膜晶体管装置栅电极之用的栅电极202a的栅极导线202。栅极导线202亦包括用于电路连结的大面积接垫202b。图2A亦显示包括用于电路连结的大面积接垫206b的数据导线片段206a的部分情形。于数据导线片段206a与栅极导线202可能交会处的交错区域或第一凹口208处，数据导线片段206a与对应的栅极导线202间将为此第一凹口208所分隔。栅极电极202a与对应的数据导线片段206a间则为第二凹口210所分隔。无论第二凹口210是否存在，此薄膜晶体管阵列面板皆可运作。如此，将于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基板上制造薄膜晶体管的方法，包括下列步骤：形成一第一导电金属层于一基板上；　图案化并蚀刻该第一导电金属层，以形成多条具有栅电极的栅极导线以及多条对应的数据导线片段，其中于该些数据导线片段与该些栅极导线于交会处的交错区域 内互相分隔；于该基板上形成一薄膜晶体管栅绝缘材料的第一材料层、一半导体材料的第二材料层以及一欧姆接触材料的第三材料层；图案化及蚀刻该第三材料层、该第二材料层以及该第一材料层以形成多个薄膜晶体管以及多个桥接结构，该些桥接结构横 跨于该些交错区域内的栅极导线上方；形成一第二导电金属层于该基板上；图案化及蚀刻该第二导电金属层，以形成薄膜晶体管的源极电极以及漏极电极，以及形成多条延伸于该些桥接结构上的连续数据导线，以连接该些数据导线片段；形成一保 护层于该基板上；图案化及蚀刻该保护层，以形成穿过该保护层至该源极电极的介层洞；以及形成一透明导电材料于该基板上，以形成像素电极以及储存电容器。

【技术特征摘要】
US 2003-12-17 10/739,3731.一种在基板上制造薄膜晶体管的方法，包括下列步骤形成一第一导电金属层于一基板上；图案化并蚀刻该第一导电金属层，以形成多条具有栅电极的栅极导线以及多条对应的数据导线片段，其中于该些数据导线片段与该些栅极导线于交会处的交错区域内互相分隔；于该基板上形成一薄膜晶体管栅绝缘材料的第一材料层、一半导体材料的第二材料层以及一欧姆接触材料的第三材料层；图案化及蚀刻该第三材料层、该第二材料层以及该第一材料层以形成多个薄膜晶体管以及多个桥接结构，该些桥接结构横跨于该些交错区域内的栅极导线上方；形成一第二导电金属层于该基板上；图案化及蚀刻该第二导电金属层，以形成薄膜晶体管的源极电极以及漏极电极，以及形成多条延伸于该些桥接结构上的连续数据导线，以连接该些数据导线片段；形成一保护层于该基板上；图案化及蚀刻该保护层，以形成穿过该保护层至该源极电极的介层洞；以及形成一透明导电材料于该基板上，以形成像素电极以及储存电容器。2.如权利要求1所述的在基板上制造薄膜晶体管的方法，还包括下列步骤图案化及蚀刻该薄膜晶体管栅绝缘材料的第一材料层，以于该些栅极导线与该些数据导线间的一第一凹口内形成电阻障。3.如权利要求1所述的在基板上制造薄膜晶体管的方法，还包括下列步骤图案化及蚀刻该薄膜晶体管栅绝缘材料的第一材料层，以于该些薄膜晶体管与该些相关的数据导线间的一第二凹口内形成电阻障。4.如权利要求1所述的在基板上制造薄膜晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：石志鸿，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]