CN101582431B - 薄膜晶体管阵列基板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法。此方法是先于基板上形成包括多条扫描线、与扫描线连接的多个栅极的第一图案化导电层。然后,于基板上形成具有多个开孔的图案化栅绝缘层以覆盖第一图案化导电层,并于开孔内形成多个介电图案。接着,于图案化栅绝缘层上形成多个半导体图案。而后,于半导体图案、图案化栅绝缘层以及介电图案上形成第二图案化导电层。接着,于半导体图案、图案化栅绝缘层以及介电图案上形成保护层。之后,于保护层上形成多个像素电极。本发明可以减少驱动元件的数目以达到降低成本的目的;同时兼顾薄膜晶体管元件特性的稳定性以及高存储电容值,以满足元件设计上的需求;还可以达到减少光掩模数目的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法,且特别涉及可以改善阻容延迟(RC delay)现象的一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法。
背景技术
随着显示科技的日益进步,人们借着显示器的辅助可使生活更加便利,为求显示器轻、薄的特性,促使平面显示器(flat panel display,FPD)成为目前的主流。在诸多平面显示器中,液晶显示器(liquid crystal display,LCD)具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等优越特性,因此,液晶显示器深受消费者欢迎。
液晶显示器主要是由有源阵列基板、彩色滤光基板与位于两基板之间的液晶层所构成。有源阵列基板上具有像素结构、与像素结构电性连接的多条数据线(data line)与多条扫描线(scan line)、共通线(common line)等。由于数据线、扫描线、共通线等的材料大多为金属,且每一层金属之间皆以绝缘层来隔离,因此往往会产生寄生电容(parasitic capacitance)而引起阻容延迟的现象。
此外,对于一般的有源阵列来说,位于不同区域的栅绝缘层皆具有相同的介电常数。为了避免薄膜晶体管的元件特性不稳定,薄膜晶体管中的栅绝缘层必须具有较高的介电常数。然而,在存储电容中,若采用具有较高介电常数的材料来作为栅绝缘层,则可以获得较高的存储电容值。因此,在不同区域皆具有相同介电常数的栅绝缘层并不能完全满足设计上的需求。
发明内容
本发明提供一种薄膜晶体管阵列基板,其可以改善阻容延迟的现象。
本发明另提供一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其可以达到降低成本的目的。
本发明又提供一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其可以减少光掩模的使用数目。
本发明提出一种薄膜晶体管阵列基板,其包括基板、第一图案化导电层、图案化栅绝缘层、多个介电图案、多个半导体图案、第二图案化导电层、保护层与多个像素电极。第一图案化导电层配置于基板上。第一图案化导电层包括多条扫描线以及与扫描线连接的多个栅极。图案化栅绝缘层配置于基板上以覆盖住第一图案化导电层,其中图案化栅绝缘层具有多个开孔。介电图案位于开孔内,其中介电图案的介电常数小于图案化栅绝缘层的介电常数。半导体图案配置于图案化栅绝缘层上,其中半导体图案包括多个彼此分离的通道层。第二图案化导电层配置于半导体图案、图案化栅绝缘层以及介电图案上,其中第二图案化导电层包括多条数据线、与数据线连接的多个源极以及多个漏极。保护层配置于半导体图案、图案化栅绝缘层以及介电图案上,以覆盖住第二图案化导电层。像素电极配置于保护层上,其中各个像素电极分别与其中一个漏极电性连接。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板,上述的介电图案的位置例如对应于扫描线与数据线交错处。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板,上述的图案化栅绝缘层的介电常数例如介于5至9之间,而介电图案的介电常数例如介于2至4之间。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板,上述的介电图案例如位于扫描线上。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板,上述的第一图案化导电层更包括共通线,且介电图案覆盖部分共通线,且介电图案位于部分共通线与部分数据线之间。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板,上述的介电图案的材料例如为聚甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate,PMMA)、氢化倍半硅氧烷(hydrogen silsesquioxane,HSQ)、有机倍半硅氧烷(organic Silsesquioxane,OSQ)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚2,6-萘二甲酸乙二酯(poly(ethylene2,6-napthalate,PEN)、聚乙烯对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate,PET)、三芳基六氟锑酸硫鎓盐(tri-phenylsulfonium hexafluoroantimonate salt,TSFA)、甲基磷酸二甲酯(dimethyl methylphosphonate,DMMP)或其组合。
本发明另提出一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法。首先,于基板上形成第一图案化导电层,其中第一图案化导电层包括多条扫描线、与扫描线连接的多个栅极。然后,于基板上形成具有多个开孔的图案化栅绝缘层以覆盖第一图案化导电层,并于开孔内形成多个介电图案,其中介电图案的介电常数小于图案化栅绝缘层的介电常数。接着,于图案化栅绝缘层上形成多个半导体图案。而后,于半导体图案、图案化栅绝缘层以及介电图案上形成第二图案化导电层,其中第二图案化导电层包括多条数据线、与数据线连接的多个源极以及多个漏极。接着,于半导体图案、图案化栅绝缘层以及介电图案上形成保护层,以覆盖住第二图案化导电层。之后,于保护层上形成多个像素电极,其中各个像素电极分别与其中一个漏极电性连接。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述形成图案化栅绝缘层、半导体图案以及介电图案的方法例如是先于基板上依序形成绝缘材料层以及半导体材料层,以覆盖第一图案化导电层。然后,于半导体材料层上形成第一图案化光致抗蚀剂层。接着,以第一图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的半导体材料层与绝缘材料层,以形成具有开孔的图案化栅绝缘层。而后,于开孔内形成介电图案。接着,于未被移除的半导体材料层上形成第二图案化光致抗蚀剂层。之后,以第二图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的半导体材料层,以形成半导体图案。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述形成介电图案的方法例如为喷墨印刷(ink jet printing)。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述形成介电图案的方法还可以于喷墨印刷之后进行固化(curing)工艺。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述介电图案是在半导体图案形成之前制作。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述介电图案是在半导体图案形成之后制作。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述形成图案化栅绝缘层、半导体图案以及介电图案的方法例如是先于基板上依序形成绝缘材料层以及半导体材料层,以覆盖第一图案化导电层。然后,于半导体材料层上形成半调式(halftone)图案化光致抗蚀剂层,其中半调式图案化光致抗蚀剂层具有第一部分以及第二部分,且第一部分的厚度大于第二部分的厚度。接着,以半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的半导体材料层与绝缘材料层,以形成具有开孔的图案化栅绝缘层。而后,于开孔内形成介电图案。接着,减少半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至第二部分被移除为止,以形成第二图案化光致抗蚀剂层。之后,以第二图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的半导体材料层,以形成半导体图案。
依照本发明实施例所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,上述介电图案是在第二图案化光致抗蚀剂层形成之前制作。
本发明又提出一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法。首先,于基板上形成第一图案化导电层,其中第一图案化导电层包括多条扫描线、多个与扫描线连接的栅极。然后,于基板上依序形成绝缘材料层、半导体材料层以及欧姆接触材料层,以覆盖第一图案化导电层。接着,于基板上形成第一半调式图案化光致抗蚀剂层,其中第一半调式图案化光致抗蚀剂层具有第一部分以及第二部分,且第一部分的厚度大于第二部分的厚度。而后,以第一半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的欧姆接触材料层、半导体材料层与绝缘材料层,以形成具有多个开孔的图案化欧姆接触材料层、图案化半导体层与图案化栅绝缘层。接着,减少第一半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至第二部分被移除为止,以形成第一图案化光致抗蚀剂层。随后,于开孔内形成多个介电图案,其中介电图案的介电常数小于图案化栅绝缘层的介电常数。然后,于第一图案化光致抗蚀剂层所暴露出的区域上形成第二图案化导电层,其中第二图案化导电层包括多条数据线、多个与所述多条数据线连接的源极以及多个漏极。接着,移除第一图案化光致抗蚀剂层。而后,以第二图案化导电层为掩模,移除部分图案化欧姆接触材料层。接着,于图案化半导体层以及第二图案化导电层上形成保护层。随后,于基板上形成第二半调式图案化光致抗蚀剂层,其中第二半调式图案化光致抗蚀剂层具有第三部分以及第四部分,且第三部分的厚度大于第四部分的厚度。然后,以第二半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的保护层、图案化半导体层与图案化栅绝缘层。接着,减少第二半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至第四部分被移除为止,以形成第二图案化光致抗蚀剂层。而后,于第二图案化光致抗蚀剂层所暴露出的区域上形成多个像素电极,其中各个像素电极分别与其中一个漏极电性连接。之后,移除第二图案化光致抗蚀剂层。
本发明再提出一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法。首先,于基板上形成第一图案化导电层,其中第一图案化导电层包括多条扫描线、多个与扫描线连接的栅极、共通线。然后,于基板上依序形成绝缘材料层、半导体材料层以及欧姆接触材料层,以覆盖第一图案化导电层。接着,于基板上形成第一半调式图案化光致抗蚀剂层,其中第一半调式图案化光致抗蚀剂层具有第一部分以及第二部分,且第一部分的厚度大于第二部分的厚度,且第一半调式图案化光致抗蚀剂层暴露出共通线上方的部分区域。而后,以第一半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的欧姆接触材料层、半导体材料层与绝缘材料层,以形成具有多个第一开孔与一个第二开孔的图案化欧姆接触材料层、图案化半导体层与图案化栅绝缘层,其中第二开孔暴露出部分共通线。接着,减少第一半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至第二部分被移除为止,以形成第一图案化光致抗蚀剂层。随后,于第一开孔内形成多个介电图案,其中介电图案的介电常数小于图案化栅绝缘层的介电常数。然后,于第一图案化光致抗蚀剂层所暴露出的区域上形成第二图案化导电层,其中第二图案化导电层包括多条数据线、多个与所述多条数据线连接的源极以及多个漏极。接着,移除第一图案化光致抗蚀剂层。而后,以第二图案化导电层为掩模,移除部分图案化欧姆接触材料层。接着,于图案化半导体层以及第二图案化导电层上形成保护层。随后,于基板上形成第二半调式图案化光致抗蚀剂层,其中第二半调式图案化光致抗蚀剂层具有第三部分以及第四部分,且第三部分的厚度大于第四部分的厚度。然后,以第二半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的保护层、图案化半导体层与图案化栅绝缘层。接着,减少第二半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至第四部分被移除为止,以形成第二图案化光致抗蚀剂层。而后,于第二图案化光致抗蚀剂层所暴露出的区域上形成多个像素电极,其中各个像素电极分别与其中一个漏极电性连接。之后,移除第二图案化光致抗蚀剂层。
基于上述,本发明于部分共通线与部分数据线之间、扫描线与数据线交错处或部分扫描线上配置具有低介电常数的介电图案,因此可以避免在上述区域产生寄生电容而改善了阻容延迟的现象。
此外,由于本发明改善了阻容延迟的现象,因此不需使用双侧驱动(double-side driving)的电路设计,进而可以减少驱动元件的数目以达到降低成本的目的。
另外,在本发明中,位于不同区域的栅绝缘层具有不同的介电常数,因此可以同时兼顾薄膜晶体管元件特性的稳定性以及高存储电容值,以满足元件设计上的需求。
再者,在本发明的薄膜晶体管阵列基板的制造过程中使用半调式图案化光致抗蚀剂层,还可以达到减少光掩模数目的功效。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A至图1E为依照本发明实施例所示出的薄膜晶体管阵列基板的俯视示意图。
图2A至图2E分别为依照图1A至图1E中的I-I′剖面所示出的薄膜晶体管阵列基板的剖面示意图。
图3A至图3H为依照本发明另一实施例所示出的薄膜晶体管阵列基板的制作流程剖面图。
图4A至图4H为依照本发明又一实施例所示出的薄膜晶体管阵列基板的制作流程剖面图。
上述附图中的附图标记说明如下:
100:基板
102、122、122a、122b:图案化导电层
104:扫描线
106:栅极
108:共通线
110:遮蔽层
112、112a:图案化栅绝缘层
114、114a:图案化半导体层
115、115b:图案化欧姆接触层
115a、115c:欧姆接触层
116、132、302:开孔
118:介电图案
120:半导体图案
121:欧姆接触层
124:数据线
126:源极
128:漏极
130、130a、130b:保护层
134、210、306:像素电极
136、138:区域
200:绝缘材料层
202:半导体材料层
204:欧姆接触材料层
206、208、300、304:半调式图案化光致抗蚀剂层
206a、208a、300a、304a:图案化光致抗蚀剂层
具体实施方式
图1A至图1E为依照本发明实施例所示出的薄膜晶体管阵列基板的俯视示意图。图2A至图2E分别为依照图1A至图1E中的I-I′剖面所示出的薄膜晶体管阵列基板的剖面示意图。首先,请同时参照图1A与图2A,于基板100上形成图案化导电层102。基板100的材料例如为玻璃、塑胶或是其他合适的材料。图案化导电层102的材料例如为金属。图案化导电层102包括扫描线104、与扫描线104连接的栅极106。此外,图案化导电层102还包括了共通线108。共通线108的一部分作为遮蔽层(shielding layer)110,举例而言,遮蔽层110可与数据线124平行。
然后,请同时参照图1B与图2B,于基板100上形成绝缘材料层(未示出)、半导体材料层(未示出)与欧姆接触材料层(未示出),以覆盖图案化导电层102。绝缘材料层的材料例如为氧化硅、氮化硅或是其他合适的介电材料,其介电常数例如介于5至9之间。半导体材料层的材料例如为非晶硅。欧姆接触材料层的材料例如为n+掺杂非晶硅。接着,将绝缘材料层、半导体材料层与欧姆接触材料层图案化而形成图案化栅绝缘层112、图案化半导体层114与图案化欧姆接触层115,并同时形成暴露出遮蔽层110的开孔116。将绝缘材料层、半导体材料层与欧姆接触材料层图案化的方法例如是先于欧姆接触材料层上形成图案化光致抗蚀剂层。然后,以图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的欧姆接触材料层、半导体材料层与绝缘材料层。之后,移除图案化光致抗蚀剂层。
接着,请同时参照图1C与图2C,于开孔116内形成介电图案118。介电图案118的介电常数小于图案化栅绝缘层112的介电常数。介电图案118的介电常数例如介于2至4之间。介电图案118的材料例如为聚甲基丙烯酸酯、氢化倍半硅氧烷、有机倍半硅氧烷、聚酰亚胺、聚2,6-萘二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、三芳基六氟锑酸硫鎓盐、甲基磷酸二甲酯或其组合。介电图案118的形成方法例如为喷墨印刷。此外,在进行喷墨印刷之后,还可以进一步进行固化工艺。在进行固化工艺的过程中,有可能使介电图案118的厚度减少。由于介电图案118是使用喷墨印刷的方式来制作,因此不需额外增加工艺中所使用的光掩模的数目。
而后,请同时参照图1D与图2D,于位于栅极106上方的图案化栅绝缘层112上形成半导体图案120,以及于半导体图案120上形成欧姆接触图案(未示出),其中半导体图案120作为通道层之用。半导体图案120与欧姆接触图案的形成方法例如是先于图案化欧姆接触层115上形成图案化光致抗蚀剂层。然后,以图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的图案化欧姆接触层115与图案化半导体层114。之后,移除图案化光致抗蚀剂层。
特别一提的是,在本实施例中,介电图案118是在半导体图案120与欧姆接触图案形成之前制作。在另一实施例中,也可以是先形成半导体图案120与欧姆接触图案,然后再制作介电图案118。
此外,在另一实施例中,上述形成图案化栅绝缘层112、介电图案118、半导体图案120与欧姆接触图案的方法也可以是先于基板100上依序形成绝缘材料层、半导体材料层与欧姆接触材料层,以覆盖图案化导电层102。然后,于欧姆接触材料层上形成半调式图案化光致抗蚀剂层。半调式图案化光致抗蚀剂层具有第一部分以及第二部分,且第一部分的厚度大于第二部分的厚度。接着,以半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的欧姆接触材料层、半导体材料层与绝缘材料层,以形成图案化栅绝缘层112、图案化半导体层114与图案化欧姆接触层115,并同时形成暴露出遮蔽层110的开孔116。而后,于开孔116内形成介电图案118。接着,减少半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至第二部分被移除为止,以形成第二图案化光致抗蚀剂层。之后,以第二图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的图案化半导体层114与图案化欧姆接触层115。之后,移除第二图案化光致抗蚀剂层。
请继续参照图1D与图2D,于欧姆接触图案、图案化栅绝缘层112与介电图案118上形成图案化导电层122。图案化导电层122包括数据线124、与数据线124连接的源极126以及漏极128。图案化导电层122的材料例如为金属。图案化导电层122的形成方法例如是先于基底100上形成导电材料层(未示出)。然后,进行光刻工艺与蚀刻工艺。此外,在形成图案化导电层122的过程中也会同时移除部分的欧姆接触图案而形成欧姆接触层121。遮蔽层110大体位于数据线124下方。
在本实施例中,介电图案118覆盖部分共通线108(即部分遮蔽层110),且介电图案118位于部分遮蔽层110与部分数据线124之间。由于介电图案118的材料为低介电常数材料,因此可以避免产生寄生电容,进而改善阻容延迟的现象,以及改善信号响应时间(signal response time)。
之后,请同时参照图1E与图2E,形成保护层130,以覆盖住图案化导电层122、半导体图案120、图案化栅绝缘层112与介电图案118。保护层130具有暴露出部分漏极128的开孔132。然后,于保护层130上形成像素电极134。像素电极134通过开孔132而与漏极128电性连接。像素电极134的材料例如为铟锡氧化物(indium tin oxide,ITO)或铟锌氧化物(indium zincoxide,IZO)。
在本实施例中,由于具有低介电常数的介电图案118配置于部分遮蔽层110与部分数据线124之间,因此可以避免遮蔽层110与数据线124之间产生寄生电容,因而改善了阻容延迟的现象。此外,具有低介电常数的介电图案除了可以配置于部分遮蔽层110与部分数据线124之间,还可以配置于其他容易产生寄生电容的区域。举例来说,在图1E的区域136中,可以将扫描线104与数据线124交错处的图案化栅绝缘层112替换为具有低介电常数的介电图案(其形成方法如上述实施例所述),以避免扫描线104与数据线124之间产生寄生电容。另外,还可以在图1E的区域138中,将扫描线104上的图案化栅绝缘层112替换为具有低介电常数的介电图案,以避免扫描线104与共通线108之间产生寄生电容。
综上所述,本发明将部分遮蔽层110与部分数据线124之间、扫描线104与数据线124交错处或部分扫描线104上的栅绝缘层替换为具有低介电常数的介电图案,因此可以避免在上述区域产生寄生电容,以改善阻容延迟的问题。
此外,由于本发明改善了阻容延迟的现象,因此不需使用双侧驱动(double-side driving)的电路设计,进而可以减少驱动元件的数目以达到降低成本的目的。
另外,本发明将具有不同的介电常数的绝缘材料配置于不同区域,因此可以同时兼顾薄膜晶体管元件特性的稳定性以及存储电容中的高存储电容值,以满足元件设计上的需求。
另外一提的是,在上述的制造过程中,还可以进一步利用形成半调式图案化光致抗蚀剂层的方式来减少工艺中光掩模的使用数目,以达到降低成本的目的。
以下将以二个实施例来做说明,其中相同的标号对应于图2A至图2E中相同的元件。
图3A至图3H为依照本发明另一实施例所示出的薄膜晶体管阵列基板的制作流程剖面图。在本实施例中,所形成的电容一般称为MIM电容。首先,请参照图3A于基板100上形成图案化导电层102。
然后,请参照图3B,于基板100上依序形成绝缘材料层200、半导体材料层202以及欧姆接触材料层204,以覆盖图案化导电层102。接着,于基板100上形成半调式图案化光致抗蚀剂层206,其中半调式图案化光致抗蚀剂层206具有第一部分以及第二部分,且第一部分的厚度大于第二部分的厚度。
而后,请参照图3C,以半调式图案化光致抗蚀剂层206为掩模,移除部分区域上的欧姆接触材料层204、半导体材料层202与绝缘材料层200,以形成具有开孔116的图案化欧姆接触层115、图案化半导体层114与图案化栅绝缘层112。接着,减少半调式图案化光致抗蚀剂层206的厚度,直至第二部分被移除为止,以形成图案化光致抗蚀剂层206a。随后,于开孔116内形成介电图案118,其中介电图案118的介电常数小于图案化栅绝缘层112的介电常数。
然后,请参照图3D,于基底100上沉积一层导电材料层(未示出),然后在将图案化光致抗蚀剂层206a剥离(lift-off)的过程中同时将位于图案化光致抗蚀剂层206a上的导电材料层移除,以形成图案化导电层122a,其中图案化导电层122a包括数据线124、与数据线连接的源极以及漏极。遮蔽层110举例完全或是部分被数据线124遮蔽且位在数据线124下方。
而后,请参照图3E,以图案化导电层122a为掩模,移除部分图案化欧姆接触层115,以形成欧姆接触层115a。接着,于图案化半导体层114以及图案化导电层122a上形成保护层130a。
随后,请参照图3F,于基板100上形成半调式图案化光致抗蚀剂层208,其中半调式图案化光致抗蚀剂层208具有第三部分以及第四部分,且第三部分的厚度大于第四部分的厚度。
然后,请参照图3G,以半调式图案化光致抗蚀剂层208为掩模,移除部分区域上的保护层130a、图案化半导体层114与图案化栅绝缘层112。接着,减少半调式图案化光致抗蚀剂层208的厚度,直至第四部分被移除为止,以形成图案化光致抗蚀剂层208a。
而后,请参照图3H,于基底100上沉积一层像素电极材料层(未示出),然后在将图案化光致抗蚀剂层208a剥离的过程中同时将位于图案化光致抗蚀剂层208a上的像素电极材料层移除,以形成像素电极210,其中各个像素电极210分别与其中一个漏极电性连接。
图4A至图4H为依照本发明又一实施例所示出的薄膜晶体管阵列基板的制作流程剖面图。在本实施例中,所形成的电容一般称为MII电容。首先,请参照图4A于基板100上形成图案化导电层102。
然后,请参照图4B,于基板100上依序形成绝缘材料层200、半导体材料层202以及欧姆接触材料层204,以覆盖图案化导电层102。接着,于基板100上形成半调式图案化光致抗蚀剂层300,其中半调式图案化光致抗蚀剂层300具有第一部分以及第二部分,且第一部分的厚度大于第二部分的厚度,且半调式图案化光致抗蚀剂层300暴露出共通线108上方的部分区域。
而后,请参照图4C,以半调式图案化光致抗蚀剂层300为掩模,移除部分区域上的欧姆接触材料层204、半导体材料层202与绝缘材料层200,以形成具有开孔116与开孔302的图案化欧姆接触层115b、图案化半导体层114a与图案化栅绝缘层112a,其中开孔302暴露出部分共通线108。接着,减少半调式图案化光致抗蚀剂层300的厚度,直至第二部分被移除为止,以形成图案化光致抗蚀剂层300a。随后,于开孔116内形成介电图案118,其中介电图案118的介电常数小于图案化栅绝缘层112a的介电常数。
然后,请参照图4D,于基底100上沉积一层导电材料层(未示出),然后在将图案化光致抗蚀剂层300a剥离的过程中同时将位于图案化光致抗蚀剂层300a上的导电材料层移除,以形成图案化导电层122b,其中图案化导电层122b包括数据线、与数据线124连接的源极以及漏极,且部分图案化导电层122b填入开孔302中。遮蔽层110举例完全或是部分被数据线124遮蔽且位在数据线124下方。
而后,请参照图4E,以图案化导电层122b为掩模,移除部分图案化欧姆接触层115b,以形成欧姆接触层115c。接着,于图案化半导体层114a以及图案化导电层122b上形成保护层130b。
随后,请参照图4F,于基板100上形成半调式图案化光致抗蚀剂层304,其中半调式图案化光致抗蚀剂层304具有第三部分以及第四部分,且第三部分的厚度大于第四部分的厚度。
然后,请参照图4G,以半调式图案化光致抗蚀剂层304为掩模,移除部分区域上的保护层130b、图案化半导体层114a与图案化栅绝缘层112a。接着,减少半调式图案化光致抗蚀剂层304的厚度,直至第四部分被移除为止,以形成图案化光致抗蚀剂层304a。
而后,请参照图4H,于基底100上沉积一层像素电极材料层(未示出),然后在将图案化光致抗蚀剂层304a剥离的过程中同时将位于图案化光致抗蚀剂层304a上的像素电极材料层移除,以形成像素电极306,其中各个像素电极306分别与其中一个漏极电性连接。
在上述两个实施例中,使用光掩模数少于五个,因此达到了降低生产成本的目的。
虽然本发明已以实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。
Claims (20)
1.一种薄膜晶体管阵列基板,包括:
一基板;
一第一图案化导电层,配置于该基板上,该第一图案化导电层包括多条扫描线以及多个与所述多条扫描线连接的栅极;
一图案化栅绝缘层,配置于该基板上以覆盖住该第一图案化导电层,其中该图案化栅绝缘层具有多个开孔,所述多个开孔不暴露出所述栅极;
多个介电图案,位于所述多个开孔内,其中该介电图案的介电常数小于该图案化栅绝缘层的介电常数;
多个半导体图案,配置于该图案化栅绝缘层上,其中所述多个半导体图案包括多个彼此分离的通道层;
一第二图案化导电层,配置于该半导体图案、该图案化栅绝缘层以及该介电图案上,其中该第二图案化导电层包括多条数据线、多个与所述多条数据线连接的源极以及多个漏极;
一保护层,配置于该半导体图案、该图案化栅绝缘层以及该介电图案上,以覆盖住该第二图案化导电层;以及
多个像素电极,配置于该保护层上,其中各所述像素电极分别与其中一漏极电性连接。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述多个介电图案的位置对应于所述多条扫描线与所述多条数据线交错处。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中该图案化栅绝缘层的介电常数介于5至9之间,而所述多个介电图案的介电常数介于2至4之间。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述多个介电图案位于所述多条扫描线上。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中该第一图案化导电层更包括一共通线,且所述多个介电图案覆盖部分该共通线,且所述多个介电图案位于部分所述共通线与部分所述数据线之间。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板,其中所述多个介电图案的材料包括聚甲基丙烯酸酯、氢化倍半硅氧烷、有机倍半硅氧烷、聚酰亚胺、聚2,6-萘二甲酸乙二酯、聚乙烯对苯二甲酸酯、三芳基六氟锑酸硫鎓盐、甲基磷酸二甲酯或其组合。
7.一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法,包括:
于一基板上形成一第一图案化导电层,其中该第一图案化导电层包括多条扫描线、多个与所述多条扫描线连接的栅极;
于该基板上形成一具有多个开孔的图案化栅绝缘层以覆盖该第一图案化导电层,并于所述多个开孔内形成多个介电图案,其中所述多个开孔不暴露出所述栅极,且所述多个介电图案的介电常数小于该图案化栅绝缘层的介电常数;
于该图案化栅绝缘层上形成多个半导体图案;
于该半导体图案、该图案化栅绝缘层以及所述多个介电图案上形成一第二图案化导电层,其中该第二图案化导电层包括多条数据线、多个与所述多条数据线连接的源极以及多个漏极;
于该半导体图案、该图案化栅绝缘层以及所述多个介电图案上形成一保护层,以覆盖住该第二图案化导电层;以及
于该保护层上形成多个像素电极,其中各所述像素电极分别与其中一漏极电性连接。
8.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中形成该图案化栅绝缘层、所述多个半导体图案以及所述多个介电图案的方法包括:
于该基板上依序形成一绝缘材料层以及一半导体材料层,以覆盖该第一图案化导电层;
于该半导体材料层上形成一第一图案化光致抗蚀剂层;
以该第一图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的该半导体材料层与该绝缘材料层,以形成具有所述多个开孔的该图案化栅绝缘层;
于所述多个开孔内形成所述多个介电图案;
于未被移除的该半导体材料层上形成一第二图案化光致抗蚀剂层;以及
以该第二图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的该半导体材料层,以形成所述多个半导体图案。
9.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中形成所述多个介电图案的方法包括喷墨印刷,且其中形成所述多个介电图案的方法更包括于该喷墨印刷之后进行一固化工艺。
10.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中所述多个介电图案是在所述多个半导体图案形成之前制作。
11.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中所述多个介电图案是在所述多个半导体图案形成之后制作。
12.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中形成该图案化栅绝缘层、所述多个半导体图案以及所述多个介电图案的方法包括:
于该基板上依序形成一绝缘材料层以及一半导体材料层,以覆盖该第一图案化导电层;
于该半导体材料层上形成一半调式图案化光致抗蚀剂层,其中该半调式图案化光致抗蚀剂层具有一第一部分以及一第二部分,且该第一部分的厚度大于该第二部分的厚度;
以该半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的该半导体材料层与该绝缘材料层,以形成具有所述多个开孔的该图案化栅绝缘层;
于所述多个开孔内形成所述多个介电图案;
减少该半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至该第二部分被移除为止,以形成一第二图案化光致抗蚀剂层;以及
以该第二图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的该半导体材料层,以形成所述多个半导体图案。
13.如权利要求12所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中形成所述多个介电图案的方法包括喷墨印刷,且其中形成所述多个介电图案的方法更包括于该喷墨印刷之后进行一固化工艺。
14.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中所述多个介电图案是在所述多个半导体图案形成之前制作。
15.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中所述多个介电图案是在该第二图案化光致抗蚀剂层形成之前制作。
16.如权利要求7所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中所述多个介电图案是在所述多个半导体图案形成之后制作。
17.一种薄膜晶体管阵列基板的制造方法,包括:
于一基板上形成一第一图案化导电层,其中该第一图案化导电层包括多条扫描线、多个与所述多条扫描线连接的栅极;
于该基板上依序形成一绝缘材料层、一半导体材料层以及一欧姆接触材料层,以覆盖该第一图案化导电层;
于该基板上形成一第一半调式图案化光致抗蚀剂层,其中该第一半调式图案化光致抗蚀剂层具有一第一部分以及一第二部分,且该第一部分的厚度大于该第二部分的厚度;
以该第一半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的该欧姆接触材料层、该半导体材料层与该绝缘材料层,以形成具有多个开孔的一图案化欧姆接触材料层、一图案化半导体层与一图案化栅绝缘层;
减少该第一半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至该第二部分被移除为止,以形成一第一图案化光致抗蚀剂层;
于所述多个开孔内形成多个介电图案,其中所述多个介电图案的介电常数小于该图案化栅绝缘层的介电常数;
于该第一图案化光致抗蚀剂层所暴露出的区域上形成一第二图案化导电层,其中该第二图案化导电层包括多条数据线、多个与所述多条数据线连接的源极以及多个漏极;
移除该第一图案化光致抗蚀剂层;
以该第二图案化导电层为掩模,移除部分该图案化欧姆接触材料层;
于该图案化半导体层以及该第二图案化导电层上形成一保护层;
于该基板上形成一第二半调式图案化光致抗蚀剂层,其中该第二半调式图案化光致抗蚀剂层具有一第三部分以及一第四部分,且该第三部分的厚度大于该第四部分的厚度;
以该第二半调式图案化光致抗蚀剂层为掩模,移除部分区域上的该保护层、该图案化半导体层与该图案化栅绝缘层;
减少该第二半调式图案化光致抗蚀剂层的厚度,直至该第四部分被移除为止,以形成一第二图案化光致抗蚀剂层;
于该第二图案化光致抗蚀剂层所暴露出的区域上形成多个像素电极,其中各所述像素电极分别与其中一漏极电性连接;以及
移除该第二图案化光致抗蚀剂层。
18.如权利要求17所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中形成所述多个介电图案的方法包括一喷墨印刷,且其中形成所述多个介电图案的方法更包括于该喷墨印刷之后进行一固化工艺。
19.如权利要求17所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中该第一图案化导电层还包括一共通线,且该第一半调式图案化光致抗蚀剂层暴露出该共通线上方的部分区域;所述开孔包括第一开孔与第二开孔,其中该第二开孔暴露出部分该共通线;于所述多个第一开孔内形成所述多个介电图案。
20.如权利要求19所述的薄膜晶体管阵列基板的制造方法,其中该共通线具有至少一遮蔽层,其中该遮蔽层与该数据线平行,其中该遮蔽层完全被该数据线遮蔽且位在该数据线下方。
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