CN103311308A - 薄膜晶体管基板及其制作方法以及具有其的显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种薄膜晶体管基板及其制作方法以及具有其的显示器。薄膜晶体管基板包含基板层、位于该基板层上的栅极、位于该栅极上的栅极绝缘层、位于该栅极绝缘层上的半导体层，及位于该半导体层上的电极层。该半导体层包括一第一平坦部、一第二平坦部，及一连接该第一平坦部与该第二平坦部的斜坡部。该电极层包括一漏极及一源极，其中该漏极位于该第一平坦部上，该源极位于该第二平坦部上。

Description

薄膜晶体管基板及其制作方法以及具有其的显示器

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管基板、其制作方法，及具有薄膜晶体管基板的显示器，特别是涉及一种具有短通道的薄膜晶体管基板、其制作方法，及具有其的显示器。 

背景技术

参阅图1，为目前常见的液晶显示器，主要包括一个背光模块11，及一个位于背光模块11上的液晶显示面板12。 

详细地说，该背光模块11位于液晶显示面板12的背面，并朝向液晶显示面板12发光。液晶显示面板12具有一个薄膜晶体管基板13、一个彩色滤光片基板14、介于上述两基板12、13间的一层液晶层15、二层配向层16及二个偏光板17。该薄膜晶体管基板13包括一层基板层131、多数薄膜晶体管132、多数个电路走线(未绘示)、多数个储存电容151，及一层像素电极层152。该彩色滤光片基板14包括一层基板层141、多数个黑色矩阵142、多数个彩色滤光片143(包括红、绿、蓝三种颜色)及一层透明的共用电极层144。当液晶层15受驱动电压而改变其状态，影响穿透光的延迟量，光经由偏光板17后会呈现灰阶显示效果。 

配合参阅图2，其中，该薄膜晶体管基板13之底栅极式薄膜晶体管132包括一个栅极133、一层栅极绝缘层134、一层半导体层135、一层欧姆接触层136、一个源极137、一个漏极138及一层保护层139。该图案化的栅极133形成于基板层131上，该栅极绝缘层134覆盖该基板层131及该栅极133。图案化的该半导体层135相对该栅极133而形成于栅极绝缘层134上，接着于其上方形成图案化的欧姆接触层136，该欧姆接触层136的两边界定义下方半导体层135的一通道，此通道长度与薄膜晶体管的导电特性相关，一般而言，通道长度短则导电特性佳。接着将图案化的源极137及漏极138分别覆盖该半导体层135两侧，再覆盖具有一个接触孔140的保护层139。 

目前此类底栅极式薄膜晶体管132的通道长度受限于黄光及蚀刻制作工艺的限制，约为数个微米(um)，难以继续微缩，所以无法对应高频驱动的产品。如何缩短通道长度关系着产品技术的提升，也可有效降低成本。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有短通道的薄膜晶体管基板。 

本发明的另一目的在于提供一种具有短通道的薄膜晶体管基板的制作方法。 

本发明的另一目的在于提供一种具有短通道的薄膜晶体管基板的显示器。 

为达上述目的，本发明的薄膜晶体管基板，包含一层基板层、一个位于该基板层上的栅极、一层位于该栅极上的栅极绝缘层、一层位于该栅极绝缘层上的一层半导体层，及一层电极层，该半导体层位于该栅极绝缘层上，包括一个第一平坦部、一个第二平坦部，及一个连接该第一平坦部与该第二平坦部的斜坡部。该电极层包括一个漏极及一个源极，该漏极位于该第一平坦部上，该源极位于该第二平坦部上。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板，其中该斜坡部与该第二平坦部形成一个夹角，该夹角大于90°且小于150°。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板，其中该基板层具有一层遮光层，该遮光层相对于该斜坡部设置。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板，其中该漏极及该第一平坦部间具有一层第一欧姆接触层，该源极及该第二平坦部间具有一层第二欧姆接触层。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板还包含一层保护层及一层像素电极层，该保护层介于该像素电极层及该电极层间，该保护层包含一接触孔，而该像素电极层经由该接触孔与该源极电连接。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板，其中该斜坡部长度介于0.05微米～1微米。 

本发明薄膜晶体管基板的制作方法包含：(a)在一层基板层上形成一个栅极；(b)在该栅极及该基板层上依序形成一层栅极绝缘层、一层半导体层及一层电极准备层，其中该半导体层具有一个第一平坦部、一个第二平坦部，及一个连接该第一平坦部与该第二平坦部的斜坡部；(c)在该电极准备层上 形成一图案化的光致抗蚀剂层，该光致抗蚀剂层包括一层第一光致抗蚀剂层、一层第二光致抗蚀剂层及一层第三光致抗蚀剂层，其中该第二光致抗蚀剂层相对该斜坡部设置，且该第二光致抗蚀剂层厚度小于该第一光致抗蚀剂层厚度及该第三光致抗蚀剂层厚度，再将该第二光致抗蚀剂层移除；(d)移除相对该第二光致抗蚀剂层的该电极准备层，直到裸露该半导体层；及(e)移除该第一光致抗蚀剂层及该第三光致抗蚀剂层。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板的制作方法，其中该步骤(a)在一个基材上形成一层图案化的遮光层，再于该图案化遮光层上形成一个填充材，而形成该基板层。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板的制作方法，其中该步骤(b)还在该半导体层及该电极准备层间形成一层图案化的欧姆接触准备层。 

较佳地，前述薄膜晶体管基板的制作方法还包含于该步骤(e)后的一个步骤(f)及一个步骤(g)，该步骤(f)为形成一层保护层，该保护层具有一个接触孔，该步骤(g)为形成一层像素电极层，该像素电极层由该接触孔与该漏极电连接。 

本发明具有薄膜晶体管基板的显示器包含一个电路单元、一个薄膜晶体管基板，及一个显示单元；其中该薄膜晶体管基板与该电路单元电连接以驱动，并包括一层基板层、一个栅极、一层栅极绝缘层、一层半导体层，及一层电极层，该栅极位于该基板层上，该栅极绝缘层位于该栅极上，该半导体层位于该栅极绝缘层上，并包括一个第一平坦部、一个斜坡部及一个第二平坦部，该电极层包括一个漏极及一个源极，该漏极位于该第一平坦部上，该源极位于该第二平坦部上；该显示单元设置于该薄膜晶体管基板上而被控制地产生预定影像。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该薄膜晶体管基板的该斜坡部与该第二平坦部形成一个夹角，该夹角大于90°且小于150°。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该薄膜晶体管基板的该基板层具有一层遮光层，该遮光层相对于该斜坡部设置。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该薄膜晶体管基板的该漏极及该第一平坦部间具有一层第一欧姆接触层，该源极及该第二平坦部间具有一层第二欧姆接触层。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该薄膜晶体管基板还 包含一层保护层及一层像素电极层，该保护层介于该像素电极层及该电极层间，该保护层包含一个接触孔，而该像素电极层经由该接触孔与该源极电连接。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该薄膜晶体管基板的该斜坡部长度介于0.05微米～1微米。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该显示单元包括一个彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板相对设置于该薄膜晶体管基板上方。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该显示单元包括一层液晶层，该液晶层介于该薄膜晶体管基板及该彩色滤光片基板间。 

较佳地，前述具有薄膜晶体管基板的显示器，其中该显示单元包括一个背光模块，该背光模块相对于该薄膜晶体管基板设置，该薄膜晶体管基板介于该彩色滤光片基板及该背光模块间。 

本发明的有益效果在于：利用光致抗蚀剂层于具坡度的第二光致抗蚀剂层的厚度小于第一光致抗蚀剂层与第三光致抗蚀剂层的厚度，再配合蚀刻，而使作为通道的该半导体层的斜坡部的长度明显缩短至纳米尺度，进而提升薄膜晶体管的驱动特性，同时提升充放电及开关效果。 

附图说明

图1是一剖视示视图，说明目前一个液晶显示器； 

图2是一剖视示意图，说明目前一个薄膜晶体管基板； 

图3是一剖视示意图，说明本发明薄膜晶体管基板一个第一较佳实施例； 

图4是一流程图，说明该第一较佳实施例的制作方法； 

图5是一剖视示意图，说明该第一较佳实施例的制作方法的一步骤31； 

图6是一剖视示意图，说明该第一较佳实施例的制作方法的一步骤32； 

图7是一剖视示意图，说明该第一较佳实施例的制作方法的一步骤33； 

图8是一剖视示意图，说明该第一较佳实施例的制作方法的一步骤33； 

图9是一剖视示意图，说明该第一较佳实施例的制作方法的一步骤34； 

图10是一剖视示意图，说明本发明薄膜晶体管一个第二较佳实施例； 

图11是一流程图，说明本发明薄膜晶体管的第二较佳实施例的制作方法； 

图12是一剖视示意图，说明该第二较佳实施例的制作方法还包括一步 骤311及一步骤312； 

图13是一剖视示意图，说明一个具有该第一较佳实施例薄膜晶体管基板的液晶显示器； 

图14是一剖视示意图，说明一个具有该第二较佳实施例薄膜晶体管基板的液晶显示器。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明： 

参阅图3，为本发明薄膜晶体管基板2的一个第一较佳实施例，包含一层基板层21、一个栅极22、一层栅极绝缘层23、一层半导体层24，一层欧姆接触层26、一层电极层25、一层保护层27及一层像素电极层28。 

该栅极22设置于该基板层21上；该栅极绝缘层23由绝缘介电材料且实质等厚度地覆盖于该基板层21与该栅极22上；该半导体层24由半导体材料且实质同膜厚地覆盖该栅极绝缘层23表面，并包括一个相对位于该栅极22上方的第一平坦部241、一个自该第一平坦部241的边缘向外延伸且高度渐减的斜坡部242，及一个自该斜坡部242的边缘向外延伸的第二平坦部243，则该斜坡部242连接该第一平坦部241与该第二平坦部243；该电极层25包括一个设置于该第一平坦部241及该第二平坦部243其中之一的漏极251，及一个与该漏极251互不电导通地设置于该第一平坦部241与该第二平坦部243其中之另一的源极252。当施与该栅极22对该源极252及该漏极251对该源极252间预定电位差时，电流自该漏极251经该半导体层24的斜坡部242至该源极252而电导通。 

详细地说，该基板层21为支撑其他元件形成于其上的支撑体，在该第一较佳实施例中，该基板层21可以为表面平坦的玻璃基板。基板层21也可以塑胶基板、薄金属基板(Metal Foil)或其他高分子复合材料基板，但不以为限。 

该栅极22形成于该基板层21的表面，且具有一个实质平坦的顶面221，及自该顶面221周缘往该基板层21方向斜向延伸的侧面222，该侧面222与该基板层21的表面成一个不小于90°的夹角ψ₁。该栅极22材料可为Al、Mo、Ti、Cu、Mg、In、Zn、Mn、Ag、Au...等金属或上述金属的合金、氧化物或氮化物，以单层或多层的结构堆叠形成(例如Ag、Mo/Al、MoN/Al， Ti/Cu、Mo/Cu...等)，其厚度范围介于 间。 

该栅极绝缘层23实质呈等厚度地覆盖于该基板层21及该栅极22的表面。该栅极绝缘层23为透明的绝缘介电材料，可以是氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)或其他有机材料，但不以该些为限。该栅极绝缘层23的厚度范围为 

而可使形成于该栅极绝缘层23表面的元件与该栅极22间有着良好的绝缘介电特性。 

该半导体层24实质同膜厚地覆盖该栅极绝缘层23表面。该半导体层24可以是非晶硅(α-Si)、多晶硅(poly-Si)或透明非晶氧化半导体(；Transparent Amorphous Oxide Semiconductor，简称TAOS，如IGZO、IZO...等)，但不以此为限。该半导体层24的膜厚范围为 

端视该薄膜晶体管的设计调整其厚度。该半导体层24包括一个相对位于该栅极22上方的第一平坦部241、一个自该第一平坦部241的边缘向外延伸的斜坡部242，及一个自该斜坡部242边缘沿伸的第二平坦部243。 

因此，再更详细地区分，对应地位于该栅极22上方的该第一平坦部241表面与该栅极22的顶面221平行且同向延伸。该斜坡部242自该第一平坦部241的两相反侧的边缘向外斜向延伸，且沿着该栅极22侧面222而形成坡度。该第二平坦部243自该斜坡部242的边缘向外延伸，且与该基板21的表面平行且同向延伸。则若以基板21为基准面，该第一平坦部241的高于该第二平坦部243。较佳地，该斜坡部242与该第二平坦部243形成的夹角ψ₂大于90°，且小于150°。 

该欧姆接触层26对该半导体层24的表面进行离子布值处理(doping)以改变其导电特性。该欧姆接触层的导电特性可降低导体与半导体接面的接触阻抗，若接触阻抗合乎驱动的需求，则该欧姆接触层26可选择性删除。该欧姆接触层26为图案化，具有一层第一欧姆接触层261及至少一层第二欧姆接触层262。其中，该第一欧姆接触层261位于半导体层24的第一平坦部241上，而该第二欧姆接触层262位于半导体层24的第二平坦部243上，半导体层24的斜坡部242部分无欧姆接触层26覆盖。该欧姆接触层26厚度介于 

该电极层25包括一个漏极251及一个源极252，且形成于该些图案化的欧姆接触层26上，且该漏极251及该源极252分别相对该半导体层24的第一平坦部241或第二平坦部243设置，也就是说，该欧姆接触层26夹置于 该电极层25及该半导体层24间。在该第一较佳实施例中，是以该漏极251相对位于该第一平坦部241及该第一欧姆接触层261，而该源极252相对位于该第二平坦部243及该第二欧姆接触层262的情况作说明。该漏极251及该源极252可依照设计交换其对应该半导体层24的位置。 

该漏极251与该源极252的材料可为Al、Mo、Ti、Cu、Mg、In、Zn、Mn、Ag、Au...等金属或上述金属的合金、氧化物或氮化物，以单层或多层的结构堆叠形成(例如Ag、Mo/Al、MoN/Al，Ti/Cu、Mo/Cu...等)，其厚度范围介于 

间。 

该保护层27实质呈等厚度地覆盖于该电极层25、该欧姆接触层26及该栅极绝缘层23的表面，且在漏极251上具有至少一个接触孔271，该接触孔271作为连接电极间的用途。该接触孔也可位于源极252位置，端视设计所需。该保护层可以是氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)或其他有机材料，但不以为限。该保护层27的厚度范围为 

该像素电极层28经图案化后，部分覆盖于保护层27表面作为像素显示区域，另部分填充于接触孔271内，而作为与电极层25电连接的用途。该像素电极层28可为透明导电材质，例如：氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等。该像素电极层28厚度介于 

该栅极22、该栅极绝缘层23、该半导体层24、该欧姆接触层26、该漏极251及该源极252构成一薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的功能。其中，该栅极绝缘层23作为介电层，该半导体层24的斜坡部242可形成通道(channel)，该通道长度约以两相邻的欧姆接触层边界作为定义，也可粗略以该源极252及该漏极251的边界作为定义。 

若本发明应用于显示器，当栅极驱动信号经由栅极线(未绘示)施予该栅极22一开启预定电压，位于该半导体层24的斜坡部242的通道形成，此时薄膜晶体管为开启状态，像素数据信号可经由数据线(未绘示)，依顺序由该源极252、该第二欧姆接触层262、该半导体层24的斜坡部242的通道、该第一欧姆接触层261传送至该漏极251，再经由该接触孔271施予该像素电极层28一预定灰阶电压，改变像素单元的液晶状态。相反地，当施予该栅极22一关闭预定电压时，半导体层24的斜坡部242的通道未形成，薄膜晶体管为关闭状态，因此该源极252与该漏极251间无法电性导通，像素数据信号无法送入像素单元。在该较佳实施例中，是以n型晶体管为例作说明， 因此供该斜坡部242形成通道的电压为正值；若是p型晶体管，则该栅极22对该源极252的间的预定电压为负值，而此也为熟悉此领域的技术人士所熟悉，在此不再多加赘述。 

本发明提供一种不同于以往“通道对应地位于该栅极上方，且该漏极251与该源极252对称地位于该通道两侧部”的水平通道型薄膜晶体管。本发明的漏极251位于该栅极22上方，而该源极252对应地位于该栅极22旁侧，且该半导体层24的斜坡部242为通道，而可根据该栅极22与该基板层21间的高度差及该栅极绝缘层23与该半导体层24的厚度决定通道的长度。由于该斜坡部242的长度L1远小于该栅极22的长度L2(约为水平通道型1/10～1/20的长度，0.05微米～1微米间)，因此本发明薄膜晶体管的导通电流可远大于目前应用于显示器的薄膜晶体管的导通电流，约可提升5～50倍。 

需说明的是，若将本发明薄膜晶体管基板应用于其他装置中，则可省略该像素电极层28与该保护层27。 

而本发明的第一较佳实施例的制作方法，再通过以下的说明后，当可更加清楚明白。 

参阅图4，该第一较佳实施例的制作方法，包含一个步骤31、一个步骤32、一个步骤33、一个步骤34，一个步骤35，一个步骤36及一个步骤37。 

该步骤31是在一层基板层上形成一个顶面高于该基板层表面的栅极。该步骤32是依该基板层与该栅极构成态样地在该栅极与该基板上依序形成一层栅极绝缘层、一层半导体层，及一层电极准备层。该步骤33是涂布光致抗蚀剂层，形成一层相对位于该栅极上方的第一光致抗蚀剂层、一层自该第一光致抗蚀剂层边缘延伸，且高度渐减的第二光致抗蚀剂层，及一层自该第二光致抗蚀剂层边缘延伸第二平坦部的第三光致抗蚀剂层，第二光致抗蚀剂层厚度小于该第一光致抗蚀剂层厚度及该第三光致抗蚀剂层厚度，将第二光致抗蚀剂层移除，直到该第二光致抗蚀剂层下方的电极准备层裸露，也就是将该第二光致抗蚀剂层移除，裸露下方的该栅极绝缘层、该半导体层及该电极准备层，并移除未被光致抗蚀剂层覆盖的该栅极绝缘层、该半导体层、该欧姆接触准备层及该电极准备层。该步骤34是移除该裸露部分的该电极准备层，直到下方的半导体层裸露。该步骤35是移除剩余的光致抗蚀剂。该步骤36为形成一层具有一个贯穿至该电极准备层的接触孔的保护层，该步骤37是形成覆盖于该保护层表面且充填于该接触孔的像素电极层。 

以下将对该第一较佳实施例的制作方法做更详细的说明。 

配合参阅图5，首先，进行该步骤31，先准备该基板层21，再在该基板层21表面形成一层栅极准备层51。其中，该第一较佳实施例的基板21是玻璃基材。接着，再以一个栅极光掩模，并配合光刻及蚀刻的制作工艺移除部分该栅极准备层51定义出该栅极22。 

参阅图4和图6，接着，进行该步骤32，在该栅极22及该基板层21上形成该栅极绝缘层23，该栅极绝缘层23例如是氧化硅。该栅极绝缘层23是沿着该基板层21及该栅极22共同构成的外观态样形成，且该栅极绝缘层23实质成等膜厚。 

接着，在该栅极绝缘层23表面沉积该半导体层24，该半导体层24的构成态样类似于该栅极绝缘层23的态样，并具有第一平坦部241、斜坡部242及第二平坦部243，且该斜坡部242连接该第一平坦部241与该第二平坦部243。在该第一较佳实施例的制作方法中，该半导体层24是非晶硅。 

接着，自该半导体层24表面以掺杂的方式掺杂进入n型载流子，并以掺杂时的载流子种类、能量强弱或温度高低控制n型掺杂的深度，而形成一欧姆接触准备层52。 

接着，在该欧姆接触准备层52表面形成一层实质同膜厚的电极准备层53。需说明的是，也可直接在该半导体层24上形成该电极准备层53，而省略形成该欧姆接触准备层52的程序。 

参阅图4、图7、图8，进行该步骤33，在该电极膜53表面涂布一层光致抗蚀剂层54，由于光致抗蚀剂层54在硬烤手续前是呈粘滞且可流动的状态，所以当光致抗蚀剂层54涂布于该电极准备层53表面时，除了附着于该电极准备层53表面外，还会依着高低起伏流动，因此形成一层相对于该第一平坦部241的第一光致抗蚀剂层541、一层自该第一光致抗蚀剂层541边缘延伸相对于该斜坡部242的第二光致抗蚀剂层542及一层自该第二光致抗蚀剂层542边缘延伸相对于该第二平坦部243的第三光致抗蚀剂层543。其中，由于光致抗蚀剂未固化前尚具流动性，因此该第二光致抗蚀剂层54膜厚即小于该第一光致抗蚀剂层541厚度及该第三光致抗蚀剂层543厚度。 

接着，以一个光掩模配合光刻定义后续将成为该电极层25及通道(请参阅图3)的区域，并以例如硬烤的方式硬化该光致抗蚀剂层54使该光致抗蚀剂层54定型，再移除不为该光致抗蚀剂层54覆盖的该电极准备层53、该 欧姆接触准备层52及该半导体层24而成图案化的光致抗蚀剂层54。 

接着，对该光致抗蚀剂层54进行灰化处理(ashing process)，利用高温氧气燃烧移除该光致抗蚀剂层54的部分结构，由于该第二光致抗蚀剂层542的厚度小于该第一光致抗蚀剂层541厚度及该第三光致抗蚀剂层543的厚度，所以该第二光致抗蚀剂层542会先移除完成，当该电极准备层53裸露时停止灰化，保留尚未被完全移除的该第一光致抗蚀剂层541及该第三光致抗蚀剂层543的部分结构。 

参阅图4、图7、图9，进行该步骤34，移除该电极准备层53的部分结构。在该第一较佳实施例的制作方法中，是以湿式蚀刻的方式移除该裸露的电极准备层53，直到下方的欧姆接触准备层52裸露，而形成分别对应地位于该半导体层24的第一平坦部241与第二平坦部243上方的漏极251及源极252。 

接着，再以干式蚀刻的方式将裸露的欧姆接触准备层52移除，也就是移除对应地位于该半导体层24的斜坡部242上的欧姆接触准备层52，而形成互不连接且相对于该半导体层24的第一平坦部241与第二平坦部243的第一欧姆接触层261及第二欧姆接触层262。在此步骤中，半导体层24也有可能被蚀刻，因干蚀刻为物理性，且需确保第一欧姆接触层261及第二欧姆接触层262无电连接。 

需说明的是，若是省略n型掺杂这道程序时，由于不会形成该欧姆接触准备层52，则在移除裸露的电极准备层53后，该半导体层24的斜坡部242即可裸露，可选择性使用或不使用干式蚀刻的程序。 

参阅图3、图4，接着，进行该步骤35，移除剩除的光致抗蚀剂层54，也就是移除剩余的第一光致抗蚀剂层541与第三光致抗蚀剂层543。 

接着，进行该步骤36，形成该保护层27，并形成一个贯穿至该电极层25的接触孔271。最后，进行该步骤37，形成一层图案化的像素电极层28，该像素电极层28填充于该接触孔271作为电连接的用途。完成本发明该第一较佳实施例薄膜晶体管基板2，该薄膜晶体管基板2可使用于一般穿透型液晶显示器、反射型液晶显示器、半穿透半反射型液晶显示器、有机电激发光二极管显示器、侦测器或其他具有半导体开关元件的装置。 

目前的薄膜晶体管必须经过再一道光掩模配合光刻及蚀刻等程序，才能构成通道，且这种制作通道的方法受限于黄光制作工艺设备的极限，而仅能 控制在数个微米(um)的尺度，无法再进一步地微缩通道至纳米尺度，造成薄膜晶体管的驱动能力及电性表现无法达到要求。反观本发明该第一较佳实施例的制作方法，是利用光致抗蚀剂层54本身可自然流动的特性，使得该第二光致抗蚀剂层542厚度小于该第一光致抗蚀剂层541厚度及该第三光致抗蚀剂层543厚度，而可在灰化光致抗蚀剂层54的过程中首先被完全移除，下方相对斜坡部242的电极准备层53及欧姆接触准备层52可先被蚀刻移除。因此，本发明的通道的长度不再受黄光设备的限制，而是可利用该光致抗蚀剂层54形成时的态样并配合各层厚度，使薄膜晶体管61的通道长度大幅降低至纳米(nm)尺度，进而可有效提升薄膜晶体管的电性表现。 

需说明的是，由于若将本发明应用于其他半导体装置时，可省略该步骤36与该步骤37，也就是省略像素电极层28及保护层27并直接与外界连接，也是完整的薄膜晶体管的制作方法。 

参阅图10，为本发明一第二较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例相似，其不同处在于该第二较佳实施例的基板层21包括一个透明的基材211、一层自该透明的基材211往上延伸的图案化的遮光层212，及一个覆盖于该遮光层212及该基材211表面的填充材213。该遮光层212对应该栅极22及该半导体层24的斜坡部242设置，其宽度可遮蔽形成于斜坡部242的半导体通道不被光线照射而形成老化或漏电，可延长薄膜晶体管的使用寿命。该遮光层212为黑色矩阵(BM)，其材料例如是黑色光致抗蚀剂或是Cr等不透明物质。该填充材213可约略平坦化基板层21表面，使得后续薄膜晶体管的制作工艺或特性不致因为表面的不平整而发生问题。该填充材213是以透明的材料构成，可以是一般光致抗蚀剂。 

参阅图图4、11，为该第二较佳实施例的制作方法，该第二较佳实施例的制作方法与该第一较佳实施例的制作方法类似，其不同处在于该步骤31还包括两个子步骤311、312。 

参阅图10、图11、图12，该子步骤311是先准备一个透明的基材211，再在该基材上涂布形成一层遮光准备层544，并借由一掩模配合光刻及蚀刻制作工艺，移除该遮光准备层544的部分结构，形成该图案化遮光层212；接着，再在该遮光层212及该基材裸露的表面形成该透明的填充材213并固化，供后续的步骤可在形成平坦表面的基板层21上继续进行。该子步骤312是将该栅极22形成于基板层21表面且对应地位于该遮光层212上方，且该 步骤34裸露的半导体层24的斜坡部242对应地位于该遮光层212上方。 

参阅图13，若将本发明具体地供液晶显示器使用，则该应用于穿透型显示器时包含一个电路单元8、一个薄膜晶体管基板2，及一个显示单元7。该薄膜晶体管基板2与该电路单元8电连接以传输驱动信号。该薄膜晶体管基板2一如该第一较佳实施例所述的具有多数个成阵列排列的的薄膜晶体管，该显示单元7设置于该薄膜晶体管基板2上而通过该等薄膜晶体管控制产生预定影像。 

该显示单元7包含一个彩色滤光片基板71、一层液晶层72、两层配向层73、两个光学膜片74，及一个背光膜组75。更详细地说，该彩色滤光片基板71相对该薄膜晶体管基板2设置，并具有一个彩色滤光片711、一个黑色矩阵712及一层共用电极层713。该薄膜晶体管基板2及该彩色滤光片基板71间具有一层液晶层72。该等配向层73分别位于该液晶层72与该薄膜晶体管基板2及该彩色滤光片基板71间。该等光学膜片74分别位于该薄膜晶体管基板2及该彩色滤光片基板71外侧表面，该光学膜片74例如是偏振片、补偿膜或是复合膜。该背光模块75相对于该薄膜晶体管基板2设置，且该薄膜晶体管基板2介于该彩色滤光片基板74及该背光模块75间。 

参阅图14，特别地，由于该背光模块75的光会先穿过该薄膜晶体管基板2，当光通过半导体层24的斜坡部242时，通道将受到影响而影响薄膜晶体管开关特性，所以若该薄膜晶体管基板2是上述该第二较佳实施例所述，将可阻挡来自该背光单元的光线照射至该半导体层24，避免影响通道特性。 

值得一提的是，若本发明薄膜晶体管基板应用于有机发光二极管显示器时，该显示单元为有机发光二极管元件，且该有机发光二极管元件具有一般所熟知的一电极层(图未示)，及夹置于该电极层与薄膜晶体管基板的像素电极层间的有机发光层(图未示)。 

综上所述，本发明薄膜晶体管以半导体层24的斜坡部242作为通道，不同于以往的通道是与该栅极的顶面平行；再者，由于是利用位于该斜坡部242上的光致抗蚀剂层54的厚度小于其他区域的光致抗蚀剂层54厚度，而不受限于黄光设备的尺寸极限，大幅缩短通道长度，提升薄膜晶体管开关能力，提高更新频率，达成本发明的目的。 

Claims (19)

1.一种薄膜晶体管基板，其特征在于，该薄膜晶体管基板包含：一层基板层、一个栅极，一层栅极绝缘层，一层半导体层，及一层电极层，该栅极位于该基板层上，该栅极绝缘层位于该栅极上，该半导体层位于该栅极绝缘层上，并包括一个第一平坦部、一个第二平坦部，及一个连接该第一平坦部与该第二平坦部的斜坡部，该电极层包括一个漏极及一个源极，该漏极位于该第一平坦部上，该源极位于该第二平坦部上

2.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该斜坡部与该第二平坦部形成一个夹角，该夹角大于90°且小于150°。

3.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该基板层具有一层遮光层，该遮光层相对于该斜坡部设置。

4.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该漏极及该第一平坦部间具有一个第一欧姆接触层，该源极及该第二平坦部间具有一个第二欧姆接触层。

5.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该薄膜晶体管基板还包含一层保护层及一层像素电极层，该保护层介于该像素电极层及该电极层间，该保护层包含一接触孔，而该像素电极层经由该接触孔与该源极电连接。

6.如权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其特征在于：该斜坡部长度介于0.05微米～1微米。

7.一种薄膜晶体管基板的制作方法，其特征在于，包含：(a)在一层基板层上形成一个栅极；(b)在该栅极及该基板层上依序形成一层栅极绝缘层、一层半导体层及一层电极准备层，其中该半导体层具有一个第一平坦部、一个第二平坦部，及一个连接该第一平坦部与该第二平坦部的斜坡部；(c)在该电极准备层上形成一层图案化的光致抗蚀剂层，该光致抗蚀剂层包括一层第一光致抗蚀剂层、一层第二光致抗蚀剂层及一层第三光致抗蚀剂层，其中该第二光致抗蚀剂层相对该斜坡部设置，且该第二光致抗蚀剂层厚度小于该第一光致抗蚀剂层厚度及该第三光致抗蚀剂层厚度，再将该第二光致抗蚀剂层移除；(d)移除相对该第二光致抗蚀剂层的该电极准备层，直到裸露该半导体层；及(e)移除该第一光致抗蚀剂层及该第三光致抗蚀剂层。

8.如权利要求7所述的薄膜晶体管基板的制作方法，其特征在于：该步骤(a)在一个基材上形成一层图案化的遮光层，再在该图案化遮光层上形成一个填充材，而形成该基板层。

9.如权利要求7所述的薄膜晶体管基板的制作方法，其特征在于：该步骤(b)还在该半导体层及该电极准备层间形成一图案化的欧姆接触准备层。

10.如权利要求7所述的薄膜晶体管基板的制作方法，其特征在于：该薄膜晶体管基板的制作方法还包含于该步骤(e)后的一个步骤(f)及一个步骤(g)，该步骤(f)为形成一层保护层，该保护层具有一个接触孔，该步骤(g)为形成一层像素电极层，该像素电极层由该接触孔与该漏极电连接。

11.一种具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于，该具有薄膜晶体管基板的显示器包含一个电路单元、一个薄膜晶体管基板，及一个显示单元；其中该薄膜晶体管基板与该电路单元电连接以驱动，并包括一层基板层、一个栅极、一层栅极绝缘层、一层半导体层，及一层电极层，该栅极位于该基板层上，该栅极绝缘层位于该栅极上，该半导体层位于该栅极绝缘层上，并包括一个第一平坦部、一个斜坡部及一个第二平坦部，该电极层包括一个漏极及一个源极，该漏极位于该第一平坦部上，该源极位于该第二平坦部上；该显示单元设置于该薄膜晶体管基板上而被控制地产生预定影像。

12.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该薄膜晶体管基板的该斜坡部与该第二平坦部形成一个夹角，该夹角大于90°且小于150°。

13.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该薄膜晶体管基板的该基板层具有一层遮光层，该遮光层相对于该斜坡部设置。

14.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该薄膜晶体管基板的该漏极及该第一平坦部间具有一层第一欧姆接触层，该源极及该第二平坦部间具有一层第二欧姆接触层。

15.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该薄膜晶体管基板还包含一层保护层及一层像素电极层，该保护层介于该像素电极层及该电极层间，该保护层包含一个接触孔，而该像素电极层经由该接触孔与该源极电连接。

16.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该薄膜晶体管基板的该斜坡部长度介于0.05微米～1微米。

17.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该显示单元包括一个彩色滤光片基板，该彩色滤光片基板相对设置于该薄膜晶体管基板上方。

18.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该显示单元包括一层液晶层，该液晶层介于该薄膜晶体管基板及该彩色滤光片基板间。

19.如权利要求11所述的具有薄膜晶体管基板的显示器，其特征在于：该显示单元包括一个背光模块，该背光模块相对于该薄膜晶体管基板设置，该薄膜晶体管基板介于该彩色滤光片基板及该背光模块间。

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