CN101211929A

CN101211929A - 薄膜晶体管基板及其制造方法

Info

Publication number: CN101211929A
Application number: CNA200610064632XA
Authority: CN
Inventors: 陈宏育; 谢朝桦; 彭家鹏
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2008-07-02

Abstract

本发明涉及一种薄膜晶体管基板及其制造方法。该薄膜晶体管基板包括一绝缘基板、多条栅极线、一栅极绝缘层、多条数据线和多条修补线。该多条栅极线设置于该绝缘基板。该栅极绝缘层覆盖该多条栅极线。该多条数据线设置于该栅极绝缘层，其分别与该多条栅极线绝缘相交。该多条修补线设置于该绝缘基板，其分别与该多条数据线平行并且对应，且其对应于该数据线与该栅极线相交处的部分断开。该薄膜晶体管基板可以利用该修补线修补断裂的数据线，从而提高该薄膜晶体管基板的可靠性。

Description

薄膜晶体管基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板及其制造方法。

背景技术

因为液晶显示器具有轻、薄、小等特点，使其非常适合应用于桌上型电脑、笔记本电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、手机、电视和多种办公自动化与视听设备中。通常，当使用者从不同角度观看液晶显示器时，图像对比度随着观看角度的增加而降低，从而产生视角限制。边缘电场开关型(Fringe Field Switching，FFS)液晶显示器基于传统液晶显示器视角狭小等问题而提出，其包括一液晶显示面板以及为该液晶显示面板提供光源的背光模组。其中，该液晶显示面板包括一薄膜晶体管基板、一彩色滤光片基板和夹于该薄膜晶体管基板与该彩色滤光片基板之间的液晶层。该薄膜晶体管基板靠近该液晶层一侧依序设置一像素电极和一位于该像素电极下方并且与其绝缘的对向电极，该像素电极与该对向电极共同作用产生边缘电场，以控制该液晶层的偏转，并获得较广的视角。

请参阅图1，是一种现有技术薄膜晶体管基板部分结构的平面示意图。该薄膜晶体管基板1包括一绝缘基板11、多条栅极线13、多条公共电极线14、多条数据线17、多个像素电极190、多个对向电极120和多个薄膜晶体管18。

该多条栅极线13相互平行设置在该绝缘基板1之上。该多条公共电极线14与该多条栅极线13间隔设置且相互平行。该多条数据线17相互平行设置且与该多条栅极线13垂直绝缘相交进而界定多个像素单元100。该薄膜晶体管18设置于该栅极线13与该数据线17相交处，其包括一栅极181、一源极182和一漏极183，该栅极181连接至该栅极线13，该源极182连接至该数据线17，该漏极183连接至该像素电极190。该多个像素电极190和该多个对向电极120相互对应且设置于该多个像素单元100。该对向电极120是透明导电层，其与该公共电极线14部分重叠并且电连接。

请参阅图2，是图1沿II-II线的剖面放大示意图。该栅极线13、该公共电极线14、该栅极181和该对向电极120均直接形成于该绝缘基板11上。该栅极绝缘层15覆盖该对向电极120、该栅极线13、该栅极181和该公共电极线14。一半导体层107沉积于该栅极绝缘层15上，且与该栅极181对应。该源极182和该漏极183对应该栅极181并设置于该半导体层107上。该保护层16覆盖该栅极绝缘层15、该源极182、该漏极183和该数据线17。该像素电极190设置于该保护层16上，其与该对向电极120对应，且通过一导通孔184与该漏极183电连接。

然而，该薄膜晶体管基板1在传送、运输或清洗过程中，可能会受到撞击或被刮伤并且导致该数据线17产生一断裂点170，该断裂点170导致数据线17产生断路，进而导致该数据线17无法传输数据电压，从而该像素单元100无法正常显示画面，且连接于该数据线17的其它像素单元也无法正常显示画面，降低了该薄膜晶体管基板1的可靠性。

发明内容

为了解决现有技术薄膜晶体管基板可靠性比较低的问题，有必要提供一种可靠性比较高的薄膜晶体管。

另外，也有必要提供上述薄膜晶体管基板的制造方法。

一种薄膜晶体管基板，其包括一绝缘基板、多条栅极线、一栅极绝缘层、多条数据线和多条修补线。该多条栅极线设置在该绝缘基板。该栅极绝缘层覆盖该多条栅极线。该多条数据线设置在该栅极绝缘层，其分别与该多条栅极线垂直绝缘相交。该多条修补线设置在该绝缘基板，其分别与该多条数据线平行并且对应，且其对应于该数据线与该栅极线相交处的部分断开。

一种薄膜晶体管基板制造方法，其包括以下步骤：提供一绝缘基板；在该绝缘基板形成对向电极和与其相互间隔的修补线，该修补线包括多个断口；在该绝缘基板形成栅极线，该栅极线与该修补线相互垂直且对应该多个断口；在该绝缘基板上形成一栅极绝缘层；在该栅极绝缘层上形成数据线，该数据线与该栅极线垂直绝缘相交，且该数据线与该修补线相互平行且对应设置。

一种薄膜晶体管基板制造方法，其包括以下步骤：提供一绝缘基板；在该绝缘基板形成对向电极；在该绝缘基板形成栅极线与修补线，该修补线包括多个断口，该栅极线与该修补线相互垂直且对应该多个断口；在该绝缘基板上形成一栅极绝缘层；在该栅极绝缘层上形成数据线，该数据线与该栅极线垂直绝缘相交，且该数据线与该修补线相互平行且对应设置。

与上述的薄膜晶体管基板及其制造方法设置与数据线对应的修补线，当薄膜晶体管基板的数据线某处发生断裂并且导致断路时，可以利用该修补线修补断路的数据线，使其重新导通，提高该薄膜晶体管基板的可靠性。

附图说明

图1是一种现有技术薄膜晶体管基板部分结构的平面示意图。

图2是图1沿II-II线的剖面放大示意图。

图3是本发明薄膜晶体管基板一较佳实施方式部分结构的平面示意图。

图4是图3沿IV-IV线的剖面放大示意图。

图5是图3所示薄膜晶体管基板制造方法的流程图。

图6至图18是图3所示薄膜晶体管基板制造方法各步骤的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图3和图4，图3是本发明薄膜晶体管基板一较佳实施方式部分结构的平面示意图，图4是图3沿IV-IV线的剖面放大示意图。该薄膜晶体管基板2包括一绝缘基板201、多条栅极线23、多条公共电极线24、一栅极绝缘层204、多条数据线27、多条修补线272、多个像素电极290、多个对向电极220和多个薄膜晶体管28。

该多条栅极线23相互平行设置于该绝缘基板201上。该多条公共电极线24与该多条栅极线23间隔设置，且相互平行。该多条数据线27相互平行设置，且与该多条栅极线23垂直绝缘相交进而界定多条像素单元200。该多条修补线272对应该多条数据线27设置。其中，每一修补线272位于其对应的数据线27与该绝缘基板201之间，并且与该数据线27相互平行绝缘。该修补线272包括多个断274，该栅极线23与该公共电极线24分别对应该多个断274，即该修补线272对应于该数据线27与该栅极线23和公共电极线24相交处的部分分别断开，以使该修补线272与该栅极线23和公共电极线24无重叠部分。

每一像素单元200对应一薄膜晶体管28、一像素电极290和一对向电极220。该薄膜晶体管28设置于该栅极线23与该数据线27相交处，其包括一栅极281、一源极282和一漏极283，该栅极281连接至该栅极线23，该源极282连接至该数据线27，该漏极283通过一导通孔284连接至该像素电极190。该像素电极290与该对向电极220相互对应，并且设置于该像素单元200，其中该像素电极290通常具有一定图案，如梳齿状图案等。该对向电极220为一透明导电层，其与该公共电极线24部分重叠且电连接。

请再参阅图4，是图3沿IV-IV线的剖面放大示意图。该栅极线23、该公共电极线24、该栅极281、该修补线272和该对向电极220均直接形成于该绝缘基板201上。该栅极绝缘层204覆盖该栅极线23、该公共电极线24、该栅极281、该修补线272和该对向电极220。该半导体层207沉积于该栅极绝缘层204上，且与该栅极281对应。该源极282和漏极283设置于该半导体层207上且对应该栅极281。该数据线27与该源极282连接且位于该栅极绝缘层204上，该数据线27与该修补线272对应。该保护层25覆盖该栅极绝缘层204、该源极282、该漏极283和该数据线27。该像素电极290设置于该保护层25，其与该对向电极220对应且相互绝缘，并通过该导通孔284与该漏极283电连接。

请参阅图5至图18，图5是图3所示薄膜晶体管基板制造方法的流程图，图6至图18是图3所示薄膜晶体管基板制造方法各步骤的结构示意图，并且均以一个像素单元示意。该薄膜晶体管基板制造方法采用六道掩膜制造方法，其包括以下步骤：

一、第一道掩膜

步骤S21：形成第一透明导电层；

请参阅图6，提供一绝缘基板201，该绝缘基板201可以为玻璃或石英等绝缘材料；在该绝缘基板201上沉积一第一透明导电层202，该第一透明导电层202可以为氧化铟锡(Indium TinOxide，ITO)或氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)；在该第一透明导电层202上沉积第一光致抗蚀剂层90，再提供一第一掩膜91。

步骤S22：形成对向电极及修补线；

请参阅图7，以该第一掩膜91的图案对该第一光致抗蚀剂层90进行曝光并显影该第一光致抗蚀剂层90，形成一第一光致抗蚀剂图案92。再请参阅图8，对该第一透明导电层202未被该预定光致抗蚀剂图案92覆盖的部分进行湿刻蚀，从而形成对向电极220和修补线272。请再参阅图3，该修补线272包括多个断口274，且与该对向电极220相互间隔。移除该第一光致抗蚀剂图案92。

二、第二道掩膜

步骤S23：形成栅极金属层；

请一并参阅图9，在该对向电极220、该修补线272和该绝缘基板201上沉积一栅极金属层203，该栅极金属层203的材料可为铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钽(Ta)或铜(Cu)等；再覆盖一第二光致抗蚀剂层(图未示)在该栅极金属层203上。

步骤S24：形成公共电极线、栅极线与栅极；

请参阅图10，以一第二掩膜的图案对该第二光致抗蚀剂层进行曝光并显影该第二光致抗蚀剂层，从而形成一第二光致抗蚀剂图案。对该栅极金属层203进行刻蚀，进而于该绝缘基板201形成一公共电极线24、一栅极线23和一栅极281，该栅极线23平行于该公共电极线24并且分别与该修补线272相互垂直，且该栅极线23与该公共电极线24分别对应该多个断口274，即该栅极线23和该公共电极线24与该修补线272无重叠部分。移除该第二光致抗蚀剂图案。

三、第三道掩膜

步骤S25：形成栅极绝缘层、非晶硅及掺杂非晶硅层；

请参阅图11，在该修补线272、该对向电极220、该公共电极线24、该栅极线23、该栅极281和该绝缘基板201上用化学气相沉积(Chemical Phase Deposition，CVD)方法形成氮化硅(SiNx)构成的一栅极绝缘层204和一非晶硅层205；对该非晶硅层205进行部分掺杂，形成一非晶硅层205和一掺杂非晶硅层206。再在该掺杂非晶硅层206上沉积一第三光致抗蚀剂层(图未示)。

步骤S26：形成半导体层；

请参阅图12，以一第三掩膜的图案对该第三光致抗蚀剂层进行曝光并显影该第三光致抗蚀剂层，从而形成一第三光致抗蚀剂图案。对该非晶硅层205和该掺杂非晶硅层206进行刻蚀，进而形成一半导体层207，该半导体层207对应该栅极281。移除该第三光致抗蚀剂图案。

四、第四道掩膜

步骤S27：形成源极/漏极金属层；

请参阅图13，在半导体层207和该栅极绝缘层204上形成一源极/漏极金属层209和一第四光致抗蚀剂层(图未示)。该源极/漏极金属层209的材料可以是铝、钼、铬、钽或铜等。

步骤S28：形成数据线、源极及漏极；

请参阅图14，以一第四掩膜的图案对该第四光致抗蚀剂层进行曝光并显影该第四光致抗蚀剂层，从而形成一第四光致抗蚀剂图案。对该金属层209进行刻蚀，进而形成数据线27、源极282和漏极283。该数据线27位于该修补线272正上方并与该修补线272平行。该数据线27的宽度与该修补线272大致相等。移除该第四光致抗蚀剂图案。

当数据线27某处发生断裂而产生断路时，可以通过照射激光等方法将断裂处下方的栅极绝缘层204熔掉，使得数据线27通过与修补线272的连接而重新导通。

五、第五道掩膜

步骤S29：形成保护层；

请参阅图15，在该源极282、该漏极283、该数据线27和该栅极绝缘层204上依序沉积一保护层25和一第五光致抗蚀剂层(图未示)。该保护层25的材料是氮化硅。

步骤S210：形成导通孔；

请一并参阅图16，以一第五掩膜的图案对该第五光致抗蚀剂层进行曝光并显影该第五光致抗蚀剂层，从而形成一第五光致抗蚀剂图案。对该保护层25进行刻蚀，进而形成一导通孔284，该导通孔284曝该漏极283一部分。移除该第五光致抗蚀剂图案。

六、第六道掩膜

步骤S211：形成第二透明导电层；

请参阅图17，在该保护层25和导通孔284上依序沉积一第二透明导电层26和一第六光致抗蚀剂层(图未示)。

步骤S212：形成像素电极；

请再参阅图18，以一第六掩膜的图案对该第六光致抗蚀剂层进行曝光并显影该第六光致抗蚀剂层，从而形成一预定光致抗蚀剂图案。对该第二透明导电层26进行刻蚀，进而形成像素电极290，该像素电极290通过该导通孔284与该漏极283电连接。移除该第六光致抗蚀剂图案。

与现有技术相比，本发明的薄膜晶体管基板2在该栅极绝缘层204与该绝缘基板201之间设置与该数据线27对应的修补线272，当该数据线27某处断裂并导致其断路时，可利用激光等将该数据线27断裂处下方的栅极绝缘层204熔掉，使得该数据线27与其对应的修补线272连通，并通过该修补线272使该数据线27重新导通，提高该薄膜晶体管基板2的可靠性。另外，因为该修补线272是与该对向电极220在同一道掩膜中形成，所以不需要额外增加掩膜数，其制造方法比较简单。

然而，本发明并不限于上述实施方式所述，例如对应该数据线27的修补线272宽度可以是该数据线27宽度的二分之一或其它可行的值；该修补线272也可以与该栅极线23在同一道掩膜中形成，即第一道掩膜中只形成该对向电极220，第二道掩膜中所采用的第二掩膜的图案相应改变，使得所形成的第二光致抗蚀剂图案也相应改变，对该栅极金属层203进行刻蚀，进而于该绝缘基板201形成一修补线272、一公共电极线24、一栅极线23和一栅极281。

Claims

1.一种薄膜晶体管基板，其包括一绝缘基板、多条栅极线、一栅极绝缘层和多条数据线，该多条栅极线设置在该绝缘基板，该栅极绝缘层覆盖该多条栅极线，该多条数据线设置在该栅极绝缘层，其分别与该多条栅极线垂直绝缘相交，其特征在于：该薄膜晶体管基板还包括多条修补线，该多条修补线设置在该绝缘基板，其分别与该多条数据线平行并且对应，且其对应于该数据线与该栅极线相交处的部分断开。

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该多条栅极线与该多条数据线相交所围的区域界定多个像素单元；该薄膜晶体管基板进一步包括多个对向电极、多个像素电极和多个薄膜晶体管；该多个薄膜晶体管分别位于该多条栅极线与该多条数据线相交处，其包括一与栅极线相连的栅极、一与数据线相连的源极和一与像素电极相连的漏极；该对向电极与该像素电极分别绝缘对应且设置在该绝缘基板并分别位于该多个像素单元。

3.如权利要求2所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该薄膜晶体管进一步包括多条公共电极线，其与该多条栅极线相互平行并且间隔设置，且其与该对向电极部分重叠且电连接。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该修补线的宽度与该数据线的宽度相同。

5.一种薄膜晶体管基板制造方法，其特征在于：包括以下步骤：提供一绝缘基板；在该绝缘基板形成对向电极和与其相互间隔的修补线，该修补线包括多个断口；在该绝缘基板形成栅极线，该栅极线与该修补线相互垂直且对应该多个断口；在该绝缘基板上形成一栅极绝缘层；在该栅极绝缘层上形成数据线，该数据线与该栅极线垂直绝缘相交，且该数据线与该修补线相互平行且对应设置。

6.如权利要求5所述的薄膜晶体管基板制造方法，其特征在于：在该绝缘基板形成对向电极和与其相互间隔的修补线的步骤包括：在该绝缘基板上形成一透明导电层和一光致抗蚀剂层，该透明导电层的材料为氧化铟锡或氧化铟锌，以一第一掩膜对该光致抗蚀剂层进行曝光并显影该光致抗蚀剂层，形成一预定光致抗蚀剂图案；对该透明导电层进行刻蚀，从而形成对向电极与修补线，移去光致抗蚀剂图案。

7.如权利要求5所述的薄膜晶体管基板制造方法，其特征在于：在该绝缘基板形成栅极线的步骤还包括同时形成公共电极线和与该栅极线相连的栅极，且该公共电极线与该栅极线相互间隔且平行，该公共电极线与该对向电极部份重叠；形成该栅极绝缘层的步骤进一步包括形成一半导体层于该栅极绝缘层，该半导体层包括一非晶硅层和一掺杂非晶硅层。

8.如权利要求7所述的薄膜晶体管基板制造方法，其特征在于：在该栅极绝缘层形成数据线的步骤还包括同时形成源极和漏极，该源极和漏极位于该半导体层上，且该源极与该数据线相连。

9.如权利要求8所述的薄膜晶体管基板制造方法，其特征在于：该薄膜晶体管基板制造方法进一步包括如下步骤：在该源极、该漏极、该数据线和该栅极绝缘层上形成一保护层，该保护层的材料为氮化硅，并于该保护层形成一导通孔，该导通孔暴露该漏极一部分；在该保护层上形成像素电极，该像素电极与该对向电极对应且通过该导通孔与该漏极相连。

10.一种薄膜晶体管基板制造方法，其特征在于：包括以下步骤：提供一绝缘基板；在该绝缘基板形成对向电极；在该绝缘基板形成栅极线与修补线，该修补线包括多个断口，该栅极线与该修补线相互垂直且对应该多个断口；在该绝缘基板上形成一栅极绝缘层；在该栅极绝缘层上形成数据线，该数据线与该栅极线垂直绝缘相交，且该数据线与该修补线相互平行且对应设置。