CN1573483B - 薄膜晶体管基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种薄膜晶体管基板及其制造方法，其中将在空气中容易腐蚀的栅极引线122暴露在当把最终的TFT基板100中的包括栅极端子和漏极端子的内显示区域与静电保护引线4和静电保护元件19分开的时候形成的切割面上，在栅极端子3和漏极端子8的附近切断由耐蚀的铟锡氧化物(ITO)形成的栅极端电极115。

Description

薄膜晶体管基板及其制造方法
本申请要求于2003年5月30日提交的日本专利申请No.2003-153751的权益，其内容在此通过参考而引入。
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管基板和制造薄膜晶体管基板的方法，尤其是涉及薄膜晶体管基板的端子(terminal)和制造薄膜晶体管基板的端子的方法。
背景技术
在液晶显示器的薄膜晶体管(TFT)基板中，静电保护引线被提供在基板边缘上，并且栅极引线和漏极引线(或信号线)通过图3所示的静电保护晶体管连接到该静电保护引线。
在图3中，TFT基板100具有布置在侧面的栅极引线2和栅极端子3。静电保护引线4沿着基板边缘形成。栅极引线2被引导通过栅极端子3，变成栅极引线22并经过静电保护元件19连接到静电保护引线4。TFT基板100还有被布置成垂直于栅极引线2延伸的漏极引线7。漏极引线7也被引导通过漏极端子8，变成漏极引线27并经过静电保护单元19连接到静电保护引线4。薄膜晶体管I0被布置在栅极引线2和漏极引线7的相交处。静电保护元件19由具有与薄膜晶体管10相同的结构的晶体管组成。
图4(a)所示的放大平面图显示了栅极端子3、栅极引线22、静电保护元件19和静电保护引线4的附近。通过沿如图4(a)所示的切割线I-I切去最后部分，获得TFT基板200。(在漏极端子8那一侧的基板也是这种情况。)这意味着栅极端子3与静电保护元件19之间的栅极引线22和漏极端子8与静电保护元件19之间的漏极引线27被切断。图4(b)是沿图4(a)所示的线II-II取的截面图。尤其是，该图4(b)是栅极端子3、栅极端电极15、栅极引线2、栅极引线22和显示区域中的薄膜晶体管10的一部分。同样，图5(a)所示的放大平面图显示了漏极端子8、漏极引线27、静电保护元件19和静电保护引线4的附近。图5(b)是沿图5(a)中的线II-II取的截面图。在图4(a)(以及图5(a))中，为简洁起见，图解显示了不包括栅极端子3、栅极端电极15、栅极引线2和栅极引线22的薄膜晶体管10。
以下将参照图4(a)、4(b)和图5(a)、5(b)来描述栅极端子3和漏极端子8的附近的结构。
单层的钼被用作栅极引线材料。在栅极引线的光致抗蚀步骤中，栅极端子3和静电保护引线4与栅极引线2一起被形成在透明基板1上。然后，栅极绝缘膜5被沉积，并且半导体层6被形成在栅极绝缘膜5上。利用单层钼形成漏极引线(包括漏电极)7、漏极端子8和源极9。单个薄膜晶体管10和静电保护元件19被形成。同时，栅极引线2和漏极引线7经过静电保护元件19连接到静电保护引线4。随后，栅极端电极15和漏极端电极16以及覆盖这些端电极的极化膜17与层间绝缘膜11一起被形成，该层间绝缘膜11包括保护膜和由端子部分接触孔(terminal part contact hole)12和13以及铟锡氧化物(ITO)组成的象素电极。最后，切断静电保护引线4与栅极端子3之间的栅极引线22以及静电保护引线4与漏极端子8之间的引线27，以便沿最后的TFT基板100的边缘把静电保护引线4和静电保护元件19与包括栅极端子3和漏极端子8的TFT基板200分开。
例如，在文献1(日本专利公开Hei 6-95146，参见[0020]栏和图4)中显示了带有具有ITO栅极端电极的栅极端子部分的结构。
然而，通过切断静电保护引线4与栅极端子3之间的引线22和静电保护引线4与漏极端子8之间的引线27，由于在空气中容易被腐蚀的钼的切割面的暴露，造成栅极引线22和漏极引线27容易被腐蚀，从而导致在长期使用之后有可能破损。除钼之外，铝单层、钼/铝复合层等在空气中容易受到腐蚀。尤其是，在钼/铝复合结构的情况下，不同金属之间的电池作用加速了腐蚀。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种薄膜晶体管基板和制造薄膜晶体管基板的方法，当把显示区域与静电保护引线切断时，所述制造薄膜晶体管基板的方法确保来自显示区域的切割面的引线不受腐蚀。
根据本发明的一方面，提供一种薄膜晶体管基板，包括：第一基板；栅极引线，被布置在第一基板上并具有沿基板边缘形成的栅极端子；第一绝缘膜，被布置在第一基板上以便覆盖栅极引线；漏极引线，其横过栅极引线并具有沿基板边缘形成的漏极端子；第二绝缘膜，被形成在第一绝缘膜上以便覆盖漏极引线；以及分别覆盖栅极端子孔和漏极端子孔的栅极端电极和漏极端电极，所述栅极端电极和漏极端电极分别被形成在栅极端子和漏极端子上的绝缘膜中，并延伸到栅极端子和漏极端子的外面，所述栅极端电极和漏极端电极由具有在空气中耐蚀的特性的材料形成，延伸到第一所述薄膜晶体管基板边缘，并且在所述薄膜晶体管基板的切割面上暴露。
通过在栅极端电极和漏极端电极分别延伸到栅极端子和漏极端子的外面并连接到沿第一基板的边缘形成的静电保护引线的状态下，切断伸出到栅极端子和漏极端子的外面的栅极端电极和漏极端电极部分，来形成栅极端电极和漏极端电极。具有在空气中耐蚀的特性的材料是透明材料。所述透明材料是铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。所述具有在空气中耐蚀的特性的材料是高熔点金属。所述高熔点金属是从由Cr、Ti、Nb、V、W、Ta、Zr或Hf组成的组中选取的。
根据本发明的另一方面，提供一种制造薄膜晶体管基板的方法：包括：形成具有沿第一基板的边缘的栅极端子的栅极引线的栅极引线形成步骤；在第一基板上形成第一绝缘膜以便覆盖栅极引线的第一绝缘膜形成步骤；在第一绝缘膜上形成漏极引线的漏极引线形成步骤，所述漏极引线横过栅极引线并具有沿基板边缘形成的漏极端子；在第一绝缘膜上形成第二绝缘膜以便覆盖漏极引线的第二绝缘膜形成步骤；在栅极端子和漏极端子上的绝缘膜部分中形成栅极端子孔和漏极端子孔的端子孔形成步骤；以及形成栅极端电极和漏极端电极的端电极形成步骤，所述栅极端电极和漏极端电极分别覆盖栅极端子孔和漏极端子孔，并延伸到栅极端子和漏极端子的外面；所述栅极端电极和漏极端电极由具有在空气中耐蚀的特性的材料形成，延伸到所述薄膜晶体管基板边缘，并且在所述薄膜晶体管基板的切割面上暴露。
在栅极或漏极引线形成步骤中静电保护引线沿第一基板的边缘被形成在第一基板上，在端子孔形成步骤中静电保护引线孔被形成在静电保护引线上的绝缘膜上，在端电极形成步骤中栅极端电极和漏极端电极被形成以至伸出到栅极端子和漏极端子的外面，并通过静电保护引线孔以便连接到静电保护引线，以及在端电极形成步骤的后面是切断伸出到栅极端子和漏极端子外面的栅极和漏极端电极部分的端电极切断步骤。
具有在空气中耐蚀的特性的材料是透明材料。所述透明材料是铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)。所述具有在空气中耐蚀的特性的材料是高熔点金属。所述高熔点金属是从由Cr、Ti、Nb、V、W、Ta、Zr或Hf组成的组中选取的。
由以下参照附图的详细说明，本发明的其他目的和特征将变得清楚。
附图说明
图1(a)是根据本发明实施例的薄膜晶体管基板的实施例中的栅极端子附近的平面图，图1(b)是沿图1(a)中的线II-II取的截面图；
图2(a)是根据本发明实施例的薄膜晶体管基板的实施例中的漏极端子附近的平面图，图2(b)是沿图2(a)中的线II-II取的截面图；
图3所示的部分平面图显示了薄膜晶体管基板的附近端子；
图4(a)是现有技术的薄膜晶体管基板的栅极端子附近的平面图，图4(b)是沿图4(a)中的线II-II取的截面图；以及
图5(a)是现有技术的薄膜晶体管基板的漏极端子附近的平面图，图5(b)是沿图5(a)中的线II-II取的截面图
具体实施方式
以下将参照附图描述本发明的优选实施例。
图1(a)是根据本发明实施例的薄膜晶体管基板的实施例中的栅极端子附近的平面图。图1(b)所示的放大截面图显示了在切断栅极端子与静电保护元件之间的栅极引线之后的栅极端子附近。图1(b)和2(b)分别是沿图1(a)和2(a)中的线II-II取的截面图。TFT基板的电路结构与图3中相同，因此不进行描述。
在栅极引线的光刻抗蚀过程中，利用150到300nm厚的铝和50到200nm厚的钼的叠层，一起形成沿最终的TFT基板100的边缘形成的栅极端子3和静电保护引线4以及栅极引线2。此时，栅极引线2连接到栅极端子3，并且从栅极端子3伸出的栅极引线122在假想线I-I的前面被切断。
随后，沉积由300到600nm的氮化物膜组成的栅极绝缘膜5，然后形成半导体层6，并利用50到200nm厚的单层钼形成漏极引线7(包括漏电极)、漏极端子8和源电极9。这样，形成了薄膜晶体管10和静电保护元件19。
漏极引线7连接到漏极端子8，并且和栅极引线122一样，从漏极端子8伸出的漏极引线127在线I-I的前面被切断。随后，栅极端电极115和漏极端电极116与由层间绝缘膜11组成的象素元件(未显示)一起被形成，其中该层间绝缘膜11由100到250nm厚的氮化物膜、端子部分接触孔12和13以及ITO组成，然后覆盖以上元件的极化膜17被形成。在此阶段，栅极端电极115和漏极端电极116分别把栅极端子3和漏极端子8连接到静电保护单元19，并且栅极端子3和漏极端子8经过静电保护单元19连接到静电保护引线4。在图1(a)的平面图中，除露出的部分之外，每个栅极端电极115都被画在每个栅极端子3之内以覆盖每个接触孔12，但是每个栅极端电极115可以是任何形状的，只要它能够至少覆盖接触孔12。这同样适用于图2(a)的平面图中所示的每个漏极端电极116。
最后，切断静电保护引线4与栅极端子3之间的栅极端电极115和静电保护引线4与漏极端子8之间的漏极端电极116，以便把沿最终的TFT基板100的边缘形成的静电保护引线4和静电保护元件19与具有栅极端子3和漏极端子8的成品TFT基板200分开。
在这样获得的TFT基板200中，在TFT基板200的切割面上，由在空气中难以被腐蚀的ITO形成的栅极端电极115和漏极端电极116暴露在空气中，同时由在空气中容易被腐蚀的钼形成的栅极引线122和漏极引线127受到保护膜10和层间绝缘膜11的保护。从而，即使当TFT 200被暴露在空气中，切割面也难以被腐蚀，并且可获得极高的可靠性。
虽然在该实施例中使用ITO作为耐蚀材料，但是有可能使用铟锌氧化物(IZO)。在使用高熔点金属作为耐蚀材料的情况下，可以从由Cr(铬)、Ti(钛)、Nb(铌)、V(钒)、W(钨)、Ta(钽)、Zr(锆)和Hf(铪)组成的组中选取这种金属。
如前所述，利用根据本发明的薄膜晶体管基板和制造薄膜晶体管基板的方法，当把TFT基板中的具有栅极端子和漏极端子的显示区域与沿基板边缘形成的静电保护引线和静电保护端子分开时，在栅极端子和漏极端子的附近切去耐蚀的ITO。从而，没有在空气中容易被腐蚀的引线材料暴露在空气中，并且有可能提高栅极引线和漏极引线的可靠性。
对于本领域技术人员，结构变化将会发生，并且在不背离本发明的范围的情况下可以对本发明进行各种显然不同的更改和实施方式。以上描述和附图中所阐述的事情只是作为说明而被提供。因此，以上描述被认为是说明性而非限制性的。

Claims (11)

1.一种薄膜晶体管基板，包括：第一基板；栅极引线，被布置在第一基板上并具有沿第一基板边缘形成的栅极端子；第一绝缘膜，被布置在第一基板上以便覆盖栅极引线；漏极引线，其横过栅极引线并具有沿第一基板边缘形成的漏极端子；第二绝缘膜，被形成在第一绝缘膜上以便覆盖漏极引线；以及分别覆盖栅极端子孔和漏极端子孔的栅极端电极和漏极端电极，所述栅极端电极和漏极端电极分别被形成在栅极端子和漏极端子上的绝缘膜中，并延伸到栅极端子和漏极端子的外面，所述栅极端电极和漏极端电极由具有在空气中耐蚀的特性的材料形成，延伸到所述薄膜晶体管基板边缘，并且在所述薄膜晶体管基板的切割面上暴露。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其中通过在栅极端电极和漏极端电极分别延伸到栅极端子和漏极端子的外面并连接到沿第一基板的边缘形成的静电保护引线的状态下，切断伸出到栅极端子和漏极端子的外面的栅极端电极和漏极端电极部分，来形成栅极端电极和漏极端电极。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜晶体管基板，其中具有在空气中耐蚀的特性的材料是透明材料。
4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管基板，其中透明材料是铟锡氧化物或铟锌氧化物。
5.根据权利要求1或2所述的薄膜晶体管基板，其中具有在空气中耐蚀的特性的材料是高熔点金属。
6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管基板，其中高熔点金属是从由Cr、Ti、Nb、V、W、Ta、Zr或Hf组成的组中选取的。
7.一种制造薄膜晶体管基板的方法，包括：
形成具有沿第一基板的边缘的栅极端子的栅极引线的栅极引线形成步骤；
在第一基板上形成第一绝缘膜以便覆盖栅极引线的第一绝缘膜形成步骤；
在第一绝缘膜上形成漏极引线的漏极引线形成步骤，所述漏极引线横过栅极引线并具有沿第一基板边缘形成的漏极端子；
在第一绝缘膜上形成第二绝缘膜以便覆盖漏极引线的第二绝缘膜形成步骤；
在栅极端子和漏极端子上的绝缘膜部分中形成栅极端子孔和漏极端子孔的端子孔形成步骤；以及
形成栅极端电极和漏极端电极的端电极形成步骤，所述栅极端电极和漏极端电极分别覆盖栅极端子孔和漏极端子孔，并延伸到栅极端子和漏极端子的外面；
所述栅极端电极和漏极端电极由具有在空气中耐蚀的特性的材料形成，延伸到所述薄膜晶体管基板边缘，并且在所述薄膜晶体管基板的切割面上暴露；
其中在栅极或漏极引线形成步骤中静电保护引线沿第一基板的边缘被形成在第一基板上，在端子孔形成步骤中静电保护引线孔被形成在静电保护引线上的绝缘膜上，在端电极形成步骤中栅极端电极和漏极端电极被形成以致伸出到栅极端子和漏极端子的外面，并通过静电保护引线孔以便连接到静电保护引线，以及在端电极形成步骤的后面是切断伸出到栅极端子和漏极端子外面的栅极和漏极端电极部分的端电极切断步骤。
8.根据权利要求7所述的制造薄膜晶体管基板的方法，其中具有在空气中耐蚀的特性的材料是透明材料。
9.根据权利要求8所述的制造薄膜晶体管基板的方法，其中透明材料是铟锡氧化物或铟锌氧化物。
10.根据权利要求7所述的制造薄膜晶体管基板的方法，其中具有在空气中耐蚀的特性的材料是高熔点金属。
11.根据权利要求10所述的制造薄膜晶体管基板的方法，其中高熔点金属是从由Cr、Ti、Nb、V、W、Ta、Zr或Hf组成的组中选取的。
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