CN1892426B - 光刻胶组合物,薄膜图案形成方法、tft阵列面板制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供光刻胶组合物、使用该光刻胶组合物形成薄膜图案的方法、以及使用该光刻胶组合物制造薄膜晶体管阵列面板的方法。在一个方式中，光刻胶组合物包括碱溶性树脂、光敏化合物以及添加剂，用于在通道区域有利地提供均匀的光刻胶。

Description

光刻胶组合物,薄膜图案形成方法、TFT阵列面板制造方法
相关申请交叉引用
本申请要求于2005年7月8日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请10-2005-0061606的优先权和权益，其全部内容结合于此以供参考。
技术领域
本发明涉及光刻胶组合物、使用该组合物形成薄膜图案的方法、以及使用该组合物制造薄膜晶体管阵列面板的方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)是普遍应用的平板显示器之一。LCD包括具有像素电极和公共电极两个面板、以及插入这些面板之间的液晶层。通常，将像素电极设置在其中一个面板上，并以矩阵形式排列。将公共电极设置在另一个面板上，并基本覆盖该面板的整个表面。向像素电极和公共电极分别施加数据电压和公共电压，以在液晶层中产生电场。电场改变液晶分子的方向，从而改变入射光的透视率以显示图像。
为了将相应电压施加到像素电极上，开关元件如具有三个端子的薄膜晶体管(TFT)分别连接到像素电极上。具有像素电极和TFT的面板(下文中称为“TFT阵列面板”)包括多个为TFT传送控制信号的栅极线和多个传送数据电压的数据线。每个TFT响应来自栅极线的扫描信号，为像素电极传送或阻断来自数据线的数据信号开关元件如TFT还包括在有源矩阵有机发光二极管显示器(OLED)中。TFT分别控制每个发光二极管。
TFT阵列面板包括多个薄膜如栅极层、数据层、以及半导体层。使用各自的光掩模通过光刻方法将薄膜分别形成图案。然而，当加入额外掩模时，需要不同的加工步骤如曝光、显影、以及蚀刻，相应地制造时间和成本显著增加。因此，优选减少在加工时所需要的掩模数量。
为了形成数据层和半导体层的图案，曾经建议使用一个具有狭缝图案的光掩模，其中TFT的通道部分使用光掩模的狭缝图案在TFT的源电极和漏电极之间形成。然而，使用这种方法，保留在通道里的光刻胶可能不均匀，从而在通道部分里的半导体层可能蚀刻不均匀。另外，数据层可能会被过度蚀刻，导致在数据层下面的半导体层在接近其边缘处暴露很多。半导体层的暴露部分不必要地减少了LCD的孔径比(aperture ratio)。
在这个背景部分披露的上述信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解，因此其可能包括并不构成现有技术的信息，现有技术是对于本领域普通技术人员来说在本国已知的技术。
发明内容
本发明使保留在通道部分的光刻胶均匀并减少半导体层的突出(projection)。
根据本发明的具体实施例，光刻胶组合物包括碱溶性树脂以及具有化学式(I)的镇重结构(ballast structure)的光敏化合物：
其中，R1和R2为烷基基团，R1和R2可以相同或不同。
根据本发明的具体实施例，光刻胶组合物包括碱溶性树脂、光敏化合物、以及调节耐热性的添加剂，该添加剂包括表示为化学式(II)的第一化合物和表示为化学式(III)的第二化合物中的至少一种：
Figure S06198739620060718D000032
；和
其中，R为甲基、乙基、或丙基，R1为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基，R2为氢或甲基。
根据本发明的具体实施例，形成薄膜图案的方法包括：将导电或不导电的薄膜沉积在基板上；涂敷光刻胶组合物，该组合物包括碱溶性树脂和具有化学式(I)的镇重结构的光敏化合物；将光刻胶组合物曝光并显影以形成掩模构件；使用掩模构件蚀刻薄膜。
根据本发明的具体实施例，制造薄膜晶体管阵列面板的方法包括：在基板上形成包括栅电极的栅极线；在栅极线上沉积栅极绝缘层和半导体层；在半导体层上沉积数据层；在数据层上涂敷光刻胶组合物，该组合物包括碱溶性树脂和具有化学式(I)的镇重结构的光敏化合物；将光刻胶组合物曝光并显影以形成第一光刻胶构件；使用第一光刻胶构件蚀刻数据层以形成数据导体；应用热处理回流第一光刻胶构件以形成第二光刻胶构件；使用第二光刻胶构件蚀刻数据导体。
根据本发明的具体实施例，制造薄膜晶体管阵列面板的方法包括：在基板上形成包括栅电极的栅极线；在栅极线上沉积栅极绝缘层和半导体层；在半导体层上沉积数据层；在数据层上涂敷光刻胶组合物；将光刻胶组合物曝光；将曝光的光刻胶组合物显影以便形成第一光刻胶构件，第一光刻胶构件包括第一部分和厚度小于第一部分的第二部分；使用第一光刻胶构件蚀刻数据层以形成数据导体；使用数据导体蚀刻半导体层；应用热处理来回流第一光刻胶构件以形成第二光刻胶构件；以及使用第二光刻胶构件蚀刻数据导体。在曝光的光刻胶组合物的显影与数据层的蚀刻之间没有热处理。
本发明的保护范围由权利要求书确定，其并入这个部分以供参考。通过提供下面一个或多个具体实施例的详细的描述，本领域的技术人员将更完整地理解本发明的具体实施例并实现其附加的优势。
附图说明
通过参考附图对具体实施例进行详细描述，本发明将变得更加显而易见，其中：
图1为根据本发明的具体实施例的TFT阵列面板的布局图(设计图)；
图2和图3分别为图1中所示的TFT阵列面板沿线II-II′和III-III′的剖视图；
图4、17和20为图1至图3所示的根据本发明的具体实施例的TFT阵列面板制造方法的步骤中的TFT阵列面板的布局图；
图5和图6分别为图4中所示的TFT阵列面板沿线V-V′和VI-VI′的剖视图；
图7至图16为根据本发明的具体实施例的TFT阵列面板制造方法的步骤中的TFT阵列面板的布局图；
图18和图19分别为图17中所示的TFT阵列面板沿线XVIII-XVIII′和XIX-XIX′的剖视图；
图21和图22分别为图20中所示的TFT阵列面板沿线XXI-XXI′和XXII-XXII′的剖视图；
通过参考下面的详细描述，本发明的具体实施例和它们的优点将得到最好的理解。应该明了，相同的附图标记用于识别在一个或多个图中的相同元件。还应该明了，附图不一定按照比例绘制。
具体实施方式
现在将参考附图在下文对本发明进行更全面的描述，其中示出本发明的实施方式(或实施例)。然而，本发明可以涵盖许多不同的形式，而不应该解释为对本文所述的具体实施例的限制。
根据本发明的具体实施例，光刻胶组合物包括碱溶性树脂和光敏化合物。
碱溶性树脂可以包括酚醛清漆树脂。酚醛清漆树脂可以通过苯酚单体与醛在酸性催化剂条件下反应得到。苯酚单体可以通过化学式(IV)的间甲酚和化学式(V)的对甲酚以预定比例的合成获得
Figure S06198739620060718D000061
醛为选自甲醛、p-甲醛、苯甲醛、硝基苯甲醛、以及乙醛中的一种或多种。用于苯酚单体与醛反应的酸性催化剂是选自盐酸、硝酸、硫酸、甲酸、以及草酸中的一种或多种。酚醛清漆树脂的平均分子量为约2000至约5000。包括上述酚醛清漆树脂的光刻胶可以具有良好的回流特性和粘附性，适于形成细微图案。当酚醛清漆树脂的平均分子量低于约2000时，光刻胶的敏感性降低，以致使用光刻胶不易形成精细图案。当酚醛清漆树脂的平均分子量大于约5000时，光刻胶的回流特性和粘附性会降低。在一个实例中，碱溶性树脂在光刻胶组合物中的重量百分比可以为约5％重量至约30％重量。
当暴露在光中时，光敏化合物发生光化学反应。光敏化合物可以具有化学式(I)所示的镇重结构(ballast structure)：
其中，R1和R2为烷基基团，R1和R2可以相同或不同。如化学式(I)所示，镇重结构具有在多个苯环之间相连的烷基基团，因此具有镇重结构的化合物使包括该化合物的光刻胶的柔韧性和流动性提高。在一个实例中，镇重结构的羟基(-OH)可以与二叠氮基如二叠氮醌(quinone diazide)结合以便具有光敏性。与二叠氮基结合的镇重结构可以为2，2′-亚甲基双[6-(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯。
光敏化合物在光刻胶组合物中的重量百分比可以为约2％至10％。当光敏化合物的量小于约2％重量比时，当曝光时光刻胶的敏化速度降低。当光敏化合物的量大于10％重量比时，光刻胶的敏化速度迅速升高导致光刻胶的外形差。
根据本发明的具体实施例，光刻胶组合物可以进一步包括调节耐热性的添加剂。调节耐热性的添加剂降低光刻胶的耐热性，从而使光刻胶在低温回流。调节耐热性的添加剂包括化学式(II)的第一双酚基团化合物或者化学式(III)的第二双酚基团化合物：
；和
其中，R为甲基、乙基、或丙基，R1为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基，R2为氢或甲基。调节耐热性的添加剂在光刻胶组合物中的重量百分比可以为约0.5％至约3％。添加剂的平均分子量为约200至约400。
除上文所述的组合物之外，光刻胶化合物可以进一步包括增塑剂、稳定剂、或表面活性剂。
将碱溶性树脂、光敏化合物、以及添加剂溶于有机溶剂以便以溶液形式使用。有机溶剂可以选自乙酸乙酯、乙酸丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲乙醚、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇丙醚、甲氧基乙醇乙酸酯(甲基溶纤剂乙酸酯)、乙氧基乙醇乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、丙酮、甲基异丁基甲酮、环己酮、二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡啶酮(pyrolidone)，γ-丁内酯、二乙醚、乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、四氢呋喃、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、双丙甘醇甲醚、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷，以及辛烷。在一个实例中，溶剂在光刻胶组合物中的重量百分比可以为约60％至90％。
现在，根据本发明的具体实施例，将描述关于光刻胶的敏感性、粘附性、以及耐热性的试验实施例。试验实施例旨在仅仅说明本发明，因而本发明并不限于此。
试验实施例1
光刻胶组合物的形成
由60重量份的间甲酚和40重量份的对甲酚的组合产物获得分子量为4000的酚醛清漆树脂。酚醛清漆树脂与光敏化合物如20重量份的2，2′-亚甲基双[6-(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯混合。将混合物溶于丙二醇单甲醚乙酸酯，以便具有30重量份的固体量，使用0.2μm微孔过滤器过滤，得到光刻胶组合物。
光刻
使用所获得的光刻胶组合物形成光刻胶图案。制备玻璃基板，将Mo膜沉积在基板上。将光刻胶组合物旋转涂敷在Mo膜上，以便形成光刻胶膜。
不进行热处理，通过掩模将光刻胶膜暴露在复合波长为365nm、405nm、436nm，相应强度为12mW/cm2、45mW/cm2、28mW/cm2的紫外(UV)光中五秒钟。在约25℃，将光刻胶膜在氢氧化四甲基铵(TMAH)的2.38wt％水溶液中浸渍一分钟，用纯水清洗一分钟，以便获得光刻胶图案。
试验实施例2
由60重量份的间甲酚和40重量份的对甲酚的组合产物获得分子量为3000的酚醛清漆树脂。酚醛清漆树脂与光刻胶化合物如23重量份的2，2′-亚甲基双[6-(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯混合。在与试验实施例1的上文所述条件基本相同的条件下将混合物处理，以便得到光刻胶组合物。
由使用与参考试验实施例1基本相同的方法获得的光刻胶组合物形成光刻胶图案。
试验实施例3
使用与试验实施例2基本相同的方法，由除了包括试验实施例2所述的酚醛清漆树脂和光敏化合物之外还包括调节耐热性的添加剂如2重量份亚甲基双酚的混合物获得光刻胶组合物酚醛清漆树脂。
通过使用与参考试验实施例1基本相同的方法由获得的光刻胶组合物形成光刻胶图案。
试验实施例4
使用与试验实施例2基本相同的方法，由除了包括试验实施例2所述的酚醛清漆树脂和光敏化合物之外还包括用于调节耐热性的添加剂如2重量份4，4′-(1-甲基亚庚基)双酚(4，4′-(1-methylheptylidene)bisphenol)的混合物获得光刻胶组合物酚醛清漆树脂。
使用与参考试验实施例1基本相同的方法，由获得的光刻胶组合物形成光刻胶图案。
比较实施例
使用与试验实施例1基本相同的方法，由包括分子量为6000的酚醛清漆树脂和光敏化合物的混合物获得光刻胶组合物，该酚醛清漆树脂由60重量份的间甲酚和40重量份的对甲酚的组合产物获得，该光敏化合物为例如18重量份的以重量比50:50组合的2，3，4，4′-四羟基二苯甲酮-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯与2，3，4-三羟基二苯甲酮-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯。
使用与参考试验实施例1基本相同的方法由获得的光刻胶组合物形成光刻胶图案。
试验结果
为了测定光刻胶的敏感性、粘附性、以及耐热性，进行如下试验。
为了比较相应光刻胶组合物的光刻胶的敏感性，在将光刻胶膜通过掩模曝光并将曝光的光刻胶膜显影后，测定光刻胶的γ值。
为了比较相应光刻胶组合物的光刻胶的粘附性，使用光刻胶图案作为蚀刻掩模将没有被光刻胶图案覆盖的Mo膜湿蚀刻，以便形成Mo图案，然后，在被光刻胶图案覆盖的部分测定被蚀刻剂消除的Mo图案的长度。
为了比较光刻胶的耐热性，在140℃对光刻胶图案进行热处理后，测量光刻胶边缘表面的斜面相对基板的表面倾斜的倾斜角θ。
试验结果示于表1
表1
 
γ值(mJ/cm2) 消除长度(nm) 斜率(tanθ)
试验实施例1 37.0 425 31
试验实施例2 35.5 395 29
试验实施例3 34.0 485 27
试验实施例4 33.0 470 28
比较实施例 35.0 529 39
表1示出试验实施例中的光刻胶的敏感性与比较实施例相似。如表1所示，试验实施例中的光刻胶的粘附性比比较实施例好。
详细地，试验实施例中的光刻胶具有的酚醛清漆树脂的量小于比较实施例中的光刻胶，而在试验实施例中被光刻胶图案覆盖的部分中被蚀刻剂消除的Mo图案的长度短于比较实施例中的长度。因此，包括酚醛清漆树脂的光刻胶的粘附性随着所包括的酚醛清漆树脂量的减少而降低。
在热处理后，试验实施例中的光刻胶图案相对基板的表面倾斜的倾斜度小于比较实施例中的光刻胶图案。这表示在相同的热处理条件下，试验实施例中的光刻胶图案比比较实施例中的光刻胶图案更易流动，即它们具有较低耐热性。
详细地，光刻胶的耐热性随酚醛清漆树脂的减少而降低，根据实验实施例3和4的包括调节耐热性的添加剂的光刻胶的耐热性低于根据其它实施例的光刻胶。
如上所述，根据本发明的具体实施例的包括酚醛清漆树脂(Mw＝约2000至约5000)和调节耐热性的添加剂的光刻胶组合物酚醛清漆树脂不仅具有良好的粘附性和流动性，而且保持良好的敏感性。
现在，参考附图对包括由上述光刻胶组合物制备的绝缘层的用于液晶显示器(LCD)的薄膜晶体管(TFT)阵列面板、以及其制造方法进行详细描述。
在不背离本发明的精神和范围的条件下，本领域的技术人员应该认识到所描述的具体实施例可以以不同方式进行改变。
在图中，为了清楚可以放大层、膜、板、区域等的厚度。在整个说明书中相同的附图标记代表相同的元件。应该理解，当元件如层、膜、区域、或基板等表达为“在”另一个元件“上”时，它可以直接在其它元件上或可以存在插入元件。相反，当元件表达为“直接在”另一个元件“上”时，不存在插入元件。
首先，参考图1至3对根据本发明的具体实施例的薄膜晶体管(TFT)阵列面板进行详细描述。
图1为根据本发明的具体实施例的TFT阵列面板的布局图，图2为图1中所示的TFT阵列面板沿线II-II′的剖视图，图3为图1中所示的TFT阵列面板沿线III-III′的剖视图。
将多个栅极线121和多个存储电极线131形成在绝缘基板110如透明玻璃或塑料上。
栅极线121传送选通信号并基本横向延伸。每个栅极线121包括多个向下突出的栅电极124以及端部129，端部129具有大面积，用于与其它层或外部驱动电路接触。用于产生选通信号的栅极驱动电路(没有示出)可以安装在柔性印刷电路(FPC)膜(没有示出)上，其可以被粘附在基板110上，直接安装在基板110上，或者整合到基板110上。栅极线121可以延伸至连接到驱动电路，驱动电路可以整合到基板110上。
向存储电极线131施加预定电压，每个存储电极线131包括基本与栅极线121平行延伸的主干(stem)和多个从主干分支的第一和第二存储电极对133a和133b。每个存储电极线131设置在两个相邻栅极线121之间，而主干接近两个相邻栅极线121中的一个每个存储电极133a和133b具有与主干相连的固定端部和设置在其对面的自由端部。第一存储电极133a的固定端部具有较大面积，其自由端部分叉为直线分支和曲线分支。然而，存储电极线131可以具有各种形状和排列。
栅极线121和存储电极线131可以由以下材料制成：含Al金属如Al或Al合金、含Ag金属如Ag或Ag合金、含Cu金属如Cu或Cu合金、含Mo金属如Mo或Mo合金、含Cr金属或Cr合金、含Ta金属或Ta合金、或者含Ti金属或Ti合金。然而，线可以具有包括两个具有不同物理特性的导电膜(没有示出)的多层结构。为了减少信号延迟或电压降，两个膜中的一个可以由低电阻率金属如含Al金属、含Ag金属、含Cu金属制成。另一膜可以由如下材料制成：如含Mo金属、含Cr金属、含Ta金属、含Ti金属、或者其合金，其具有与其它材料如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)良好的物理、化学、以及电学接触特性。两个膜的组合的实例为下面的Cr膜和上面的Al(合金)膜和下面的Al(合金)膜和上面的Mo(合金)膜。然而，栅极线121和存储电极线131可以由各种金属或导体制成。
栅极线121和存储电极线131的侧边相对基板110的表面倾斜，在一个实施例中其倾斜角在从约30度至约80度的范围内。
优选由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。
优选由氢化非晶硅(简写为“a-Si”)或多晶硅制成的多个半导体条带(stripe)151形成在栅极绝缘层140上。每个半导体条带151基本在纵向延伸，并包括多个向栅电极124扩展的突出部154。半导体条带151在接近栅极线121和存储电极线131处变得相对较宽，以便半导体条带151覆盖大面积的栅极线121和存储电极线131。
多个欧姆接触条或岛161和165形成在半导体条带151上。欧姆接触161和165优选由重掺杂n型杂质如磷的n+氢化a-Si制成，或者由硅化物制成。每个欧姆接触条161包括多个突出部163，突出部163和欧姆接触岛165成对位于半导体条带151的突出部154上。
在一个实施例中，半导体条带151以及欧姆接触161和165的侧面相对于基板110的表面倾斜，其倾斜角优选范围为约30至约80度。
多个数据线171和多个漏电极175在欧姆接触161和165上形成。
数据线171传送数据信号，并且基本沿纵向延伸以与栅极线121相交。每个数据线171还与存储电极线131相交，并且在相邻的存储电极对133a和133b之间延伸。每个数据线171包括多个向栅电极124伸出的源电极173以及端部179，该端部179具有较大面积用于和其它层或外部驱动电路接触。用于产生数据信号的数据驱动电路(未示出)可以安装在FPC膜(未示出)上，FPC可以附着在基板110上、直接安装在基板110上或者结合到基板110中。数据线171可以延伸以连接到驱动电路，该驱动电路可以结合到基板110中。
漏电极175与数据线171分离，并且相对栅电极124设置在源电极173的对面。每个漏电极175包括宽端部和窄端部。宽端部覆盖在存储电极线131上，而窄端部部分地被源电极173包围。
栅电极124、源电极173、以及漏电极175连同半导体条带151的突出部154构成TFT，TFT在源电极173和漏电极175之间设置的突出部154中具有通道(channel)。
数据线171和漏电极175可以由难熔金属如Cr、Mo、Ta、Ti、或其合金制成。然而，它们可以具有包括难熔金属膜(没有示出)和低电阻膜(没有示出)的多层结构。该多层结构的实例为包括下部Cr/Mo(合金)膜和上部Al(合金)膜的双层结构，下部Mo(合金)膜、中间Al(合金)膜和上部Mo(合金)膜的三层结构。然而，数据线171和漏电极175可以由各种金属或导体制成。
数据线171和漏电极175具有倾斜的边缘外形，在一个实施例中其倾斜角范围从约30度至约80度。
欧姆接触161和165仅置于下面的半导体条带151与上面的导体171和175之间，以便减少它们之间的接触电阻。
除了其上形成有TFT的突出部154外，半导体条带151具有与数据线171和漏电极175以及下面的欧姆接触161和165相似的平面形状。即，半导体条带151形成在数据线171和漏电极175以及下面的欧姆接触161、163和165之下，并包括一些没有被数据线171和漏电极175覆盖的暴露部分，例如位于源电极173和漏电极175之间的部分。
钝化层180形成在数据线171、漏电极175、以及半导体条带151的暴露部分之上。钝化层180可以由无机绝缘体(例如氮化硅和氧化硅)、有机绝缘体、或低介电绝缘体制成，它可以具有平坦的上表面。无机绝缘体和有机绝缘体可以具有低于约4.0的介电常数。低介电绝缘体的实例包括通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F。有机绝缘体可以具有光敏性。在一个实施例中，钝化层180可以包括无机绝缘体的下部膜和有机绝缘体的上部膜，以使其呈现有机绝缘体的优异的绝缘性能，同时防止半导体条带151的暴露部分被有机绝缘体损坏。
钝化层180具有多个接触孔182和185，其分别暴露数据线171和漏电极175的端部179。钝化层180和栅极绝缘层140具有多个接触孔181、多个接触孔183a、以及多个接触孔183b接触孔181暴露栅极线121的端部129，接触孔183a暴露靠近存储电极133a的固定端部的部分，接触孔183b暴露存储电极线131的自由端部的部分。
多个像素电极191、多个跨接线(overpass)83以及多个接触辅助件(contact assistant)81和82在钝化层180上形成。它们优选由透明导体(例如ITO或IZO)或者反射导体(例如Ag、Al、或其合金)制成。
通过接触孔185将像素电极191物理连接和电连接至漏电极175，以致像素电极191接收来自漏电极175的数据电压。供应有数据电压的像素电极191与供应有公共电压的相对放置的显示器面板(未示出)的公共电极(未示出)配合产生电场，其决定放置在两个电极之间的液晶层(未示出)的液晶分子(未示出)的方向。像素电极191和公共电极形成电容器，称为“液晶电容器”，其在TFT关闭后存储施加的电压。
像素电极191覆盖包括存储电极133a和133b的存储电极线131。像素电极191、连接到其上的漏电极175、以及存储电极线131形成附加电容器，称为“存储电容器”，其增强了液晶电容器的电压存储能力。
接触辅助件81和82通过接触孔181和182分别连接至栅极线121的端部129以及数据线171的端部179。接触辅助件81和82保护端部129和179，并增强端部129和179与外部设备之间的附着力。
跨接线83跨越栅极线121，并通过一对接触孔183a和183b分别连接到存储电极线131的暴露部分以及存储电极133b自由端部的暴露的直线分支上，这对接触孔根据栅极线121彼此相对地设置。包括存储电极133a和133b的存储电极线131与跨接线83一起可以用于修复在栅极线121、数据线171或TFT上的缺陷。
现在，将参考图4至图22以及图1至图3详细描述根据本发明实施例的示于图1至图3中的TFT阵列面板的制造方法。
图4、17和20为根据本发明具体实施例在TFT阵列面板制造方法的中间步骤中的TFT阵列面板的布局图，图5和图6分别为图4中所示的TFT阵列面板沿线V-V′和VI-VI′的剖视图，图7至图16为顺序示出根据本发明具体实施例的TFT阵列面板的制造方法的剖视图，图18和图19分别为图17中所示的TFT阵列面板沿线XVIII-XVIII′和XIX-XIX′的剖视图，图21和图22分别为图20中所示的TFT阵列面板沿线XXI-XXI′和XXII-XXII′的剖视图。
如图4至图6所示，将含Mo的金属膜沉积在绝缘基板110上。接着，通过光刻和湿蚀刻使金属膜形成图案，以便形成包括栅电极124和端部129的多个栅极线121以及包括存储电极133a和133b的多个存储电极线131。
参考图7和图8，将栅极绝缘层140、本征a-Si层150、以及非本征a-Si层160通过PECVD法等依次沉积在栅极线121和存储电极线131上。本征a-Si层150可以由氢化非晶硅制成，非本征a-Si层160由重掺杂诸如磷P的n型杂质的n+氢化a-Si制成。将由含Mo的导电数据层170通过溅射等方法沉积在非本征a-Si层160上
将光刻胶组合物旋转涂敷在数据层170上，以形成光刻胶膜。根据本发明的具体实施例，光刻胶组合物可以通过将包括分子量为3000的酚醛清漆树脂和光敏化合物的混合物溶于丙二醇单甲醚乙酸酯获得，该酚醛清漆树脂由60重量份的间甲酚和40重量份的对甲酚的组合产物获得，该光敏化合物为例如20重量份的2，2′-亚甲基双[6-(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯。
参考图9和10，将光刻胶膜通过光掩模(未示出)曝光并显影、以便形成包括具有不同厚度的多个第一部分52和多个第二部分54的光刻胶。第一光刻胶图案52的厚度大于第二光刻胶图案54的厚度。
光刻胶52和54不应该进行烘烤后处理(post baking)，其通常在显影后进行用于将光刻胶牢固粘附在下层，因为烘烤后处理会导致光刻胶52和54回流，以致光刻胶52和54的边缘形状改定而产生不希望的下层的图案，尤其在TFT的通道部分，其在随后的蚀刻步骤中形成。在这个具体实施例中省略烘烤后处理在这个具体实施例中是可以接受的，因为根据这个具体实施例的光刻胶组合物具有优异的粘附性。
为了方便，假设本征a-Si层150、非本征a-Si层160、以及数据层170具有第一部分、第二部分、以及第三部分。第一部分位于线路区域A，第二部分位于通道区域B，第三部分位于剩余区域C。
光刻胶的第一部分52位于数据线区域A上，第二光刻胶图案54位于通道区域B上。这里，根据后续加工步骤的加工条件，调节第二光刻胶图案54与第一光刻胶图案52的厚度比。优选第二光刻胶图案54的厚度等于或小于第一光刻胶图案52的厚度的一半。
通过多种技术可获得光刻胶图案的取决于位置的厚度，例如，通过提供在光掩模上的半透明区域以及光透射透明区域和光阻挡不透明区域。半透明区域可以具有狭缝型图样、栅格型图样、或者具有中等透射率或中等厚度的薄膜。当使用狭缝型图样时，优选狭缝的宽度或狭缝之间的距离小于用于光刻的曝光器(light exposer)的分辨率。
参考图11和12，使用光刻胶52和54作为蚀刻掩模，采用湿蚀刻法将位于剩余区域C上的数据层170的暴露部分除掉，以便在数据区域A和通道区域B上形成多个数据导体(data conductor)174。
接着，使用数据导体174作为蚀刻掩模，通过干蚀刻法将在剩余区域C上的非本征a-Si层160的暴露部分和下层的本征a-Si层150的部分除去，以便形成多个非本征半导体条带164和多个包括突出部154的(本征)半导体条带151。
接着，通过如图13和图14所示的回蚀刻工艺(etch backprocess)将位于通道区域B上的光刻胶的第二部分54除去。同时，将光刻胶图案52的厚度减少预定量。然后，将第一光刻胶图案52的边缘部分除掉一定量，以便暴露数据图案171、174、以及179的边缘部分。
参考图15和16，在约100℃至约150℃对第一光刻胶图案52进行热处理，使该光刻胶图案52回流。
由于光刻胶52包括具有低分子量的酚醛清漆树脂、具有镇重结构的光敏化合物、以及调节耐热性的添加剂，光刻胶52能够容易地在上述温度范围内回流。光刻胶52的回流形成光刻胶52a，其52a可以再次覆盖数据导体174的暴露部分。
参考图17至19，使用光刻胶52a作为蚀刻掩模，蚀刻数据图案174，以便形成多个包括源电极173的数据线171以及多个与数据线171间隔的漏电极175，并暴露在源电极173和漏电极175之间的通道区域B中的非本征半导体图案164的部分。
这里，任何干蚀刻和湿蚀刻可以用于形成图案。
由于光刻胶52的边缘与数据导体174的边缘几乎重合，干蚀刻不会产生数据导体174的过度蚀刻。由于光刻胶52a牢固地粘附在数据图案171、174、以及179上，由湿蚀刻造成的数据导体174的过度蚀刻将很小。接着，通过干蚀刻将在通道区域中的非本征半导体图案164的暴露部分除掉。
参考图20至22，将钝化层180沉积并图案化，以便形成多个接触孔181、182、183a、183b以及185。
最后，如图1至3所示，通过溅射等，将透明导电材料如ITO或IZO沉积在钝化层180上，并使其图样化，以形成多个像素电极191、多个接触辅助件81和82、以及多个跨接线84。
如上所述，根据本发明的具体实施例的光刻胶组合物具有低耐热性以及对下层良好的粘附性，根据本发明的具体实施例的制造TFT阵列面板的方法包括在回蚀刻工艺之后进行的热处理工艺，位于通道区域上的相应半导体层可以均匀蚀刻，并且可以减少半导体层的暴露部分。
尽管已经结合了被认为是实践的典型实施方式的内容描述了本发明，但是应该理解，本发明并不限于所披露的具体实施例，而是可以覆盖包括在所附权利要求书的精神和保护范围内的各种改变和等同布置。

Claims (11)

1.一种薄膜晶体管阵列面板的制造方法，所述方法包括：
在基板上形成栅极线；
在所述栅极线上沉积栅极绝缘层、半导体层以及数据层；
将光刻胶膜沉积在所述数据层上，所述光刻胶膜包括平均分子量为2000至5000的酚醛清漆树脂、以及具有化学式(I)所示的镇重结构的光敏化合物，
Figure FSB00000564468600011
其中，R1和R2为烷基基团，R1和R2可以相同或不同；
将所述光刻胶膜图案化以形成第一光刻胶图案；
使用所述第一光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述数据层，以形成数据导体；
使用所述数据导体作为蚀刻掩模蚀刻所述半导体层；
应用热处理来回流所述第一光刻胶图案，以形成第二光刻胶图案；
使用所述第二光刻胶图案作为蚀刻掩模蚀刻所述数据导体。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，所述光敏化合物包括二叠氮基。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，所述光敏化合物包括2，2′-亚甲基双[6-(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基-1，2-萘醌二叠氮-5-磺酸酯。
4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，所述光刻胶膜进一步包括用于调节耐热性的添加剂，所述添加剂包括选自由化学式(II)所示第一化合物以及化学式(III)所示第二化合物组成的组的化合物：
Figure FSB00000564468600021
以及
其中，R为甲基、乙基、或丙基，R1为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基，R2为氢(H)或甲基。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，对光刻胶图案进行热处理以便回流是在100℃至150℃下进行的。
6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，所述第二光刻胶图案覆盖所述数据导体的边缘。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，进一步包括：
在蚀刻所述半导体层之后进行回蚀刻工艺。
8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，所述第一光刻胶图案包括第一部分和厚度小于所述第一部分的第二部分。
9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，将所述光刻胶膜图案化以形成所述第一光刻胶图案包括：
将所述光刻胶膜曝光；以及
将所述曝光的光刻胶膜显影；其中在所述曝光的光刻胶膜的显影与所述数据层的蚀刻之间没有进行热处理。
10.一种薄膜晶体管阵列面板的制造方法，所述方法包括：
在基板上形成栅极线；
沉积栅极绝缘层和半导体层；
在所述半导体层上沉积数据层；
在所述数据层上沉积包括平均分子量为2000至5000的酚醛清漆树脂的光刻胶膜；
将所述光刻胶膜曝光；
将所述光刻胶膜显影以形成光刻胶图案，所述光刻胶具有第一部分以及厚度小于所述第一部分的第二部分；
在将所述光刻胶膜显影后，使用所述图案化的光刻胶来首次蚀刻所述数据层；
使用所述首次蚀刻的数据层作为蚀刻掩模，蚀刻所述半导体层；
对所述光刻胶图案进行热处理以回流；以及
使用所述回流的光刻胶图案作为蚀刻掩模，二次蚀刻所述半导体层，
其中，在显影所述光刻胶膜与首次蚀刻所述数据层之间没有进行热处理，
其中，所述光刻胶膜包括具有化学式(I)所示镇重结构的光敏化合物：
Figure FSB00000564468600041
其中，R1和R2为烷基基团，R1和R2可以相同或不同。
11.根据权利要求10所述的薄膜晶体管阵列面板的制造方法，其中，所述光刻胶膜包括用于调节耐热性的添加剂，所述添加剂包括选自由化学式(II)所示第一化合物以及化学式(III)所示第二化合物组成的组的化合物：
Figure FSB00000564468600042
以及
其中，R为甲基、乙基、或丙基，R1为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基，R2为氢(H)或甲基。
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