專利名稱：薄膜晶體管液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器(thin film transistorliquid crystal display，TFT LCD)。
背景技術(shù)：
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，液晶顯示器(1iquid crystaldisplay，LCD)的應(yīng)用范圍以及市場需求也不斷在擴大，從小型產(chǎn)品如電子血壓計，到可攜帶式信息產(chǎn)品如個人數(shù)字助理(PDA)、筆記型計算機(notebook)，以至于未來非?？赡苌虡I(yè)化的大畫面顯示器，均可見到液晶顯示器被廣泛應(yīng)用于其上。也由于液晶顯示器的結(jié)構(gòu)非常輕薄短小，同時又具有耗電量少以及無輻射污染的優(yōu)點，因此其被廣泛應(yīng)用在上述民生及信息產(chǎn)品上。
一般而言，一薄膜晶體管液晶顯示器由數(shù)十或數(shù)百個薄膜晶體管液晶(thin film transistor，TFT)所構(gòu)成。請參考圖1至圖4，圖1至圖4為現(xiàn)有技術(shù)中制作一薄膜晶體管液晶顯示器的薄膜晶體管的方法的示意圖。如圖1所示，首先提供一玻璃基底10，且玻璃基底10上形成有一由銅(Cu)或鋁(Al)等金屬所構(gòu)成的柵極12。接著在柵極12上依序形成一柵極絕緣層(gate insulating layer，GI layer)14、一非晶硅(amorphoussilicon)層16與一金屬層18，再進行一兩段式曝光(two-step exposure)制程，在玻璃基底10上形成一包含有一凹槽(slit)22的光阻層(photoresist layer)20。其中柵極絕緣層14由氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNy)或氮氧化硅(oxynitride，SiON)所構(gòu)成，而非晶硅層16為一摻雜(doped)半導(dǎo)體層(n+layer)，至于金屬層18則由鎢(W)、鉻(Cr)、銅或鉬(Mo)金屬所構(gòu)成。
如圖2所示，接著先利用光阻層20進行一第一蝕刻制程，以去除未被光阻層20所覆蓋的金屬層18與非晶硅層16，再對光阻層20進行一第二蝕刻制程，完全移除凹槽22內(nèi)的光阻層20，并同時降低殘余的光阻層20的厚度。如圖3所示，隨后利用殘余的光阻層20，透過凹槽22進行一第三蝕刻制程，去除未被光阻層20所覆蓋的金屬層18，以形成該薄膜晶體管的一源極24與一漏極26。
如圖4所示，最后在移除光阻層20之后，在玻璃基底10上形成一由氧化硅或氮化硅所構(gòu)成的保護層(passivation layer)28，以完成現(xiàn)有薄膜晶體管的制作。
在上述現(xiàn)有薄膜晶體管的制程中，在進行該兩段式曝光制程以在玻璃基底10上形成包含有凹槽22的光阻層20時，經(jīng)常會因為在圖形轉(zhuǎn)移過程中發(fā)生曝光不均的現(xiàn)象，從而造成凹槽22寬度以及凹槽22中的光阻層20的表面均勻度(uniformity)產(chǎn)生誤差。因此，在后續(xù)進行第三蝕刻制程時，往往會發(fā)生過度蝕刻(over-etch)或蝕刻不足的問題，而所生成的源極24與漏極26的寬度也會受到影響，導(dǎo)致產(chǎn)品功能(performance)受損，連帶造成生產(chǎn)率下滑。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本實用新型的主要目的在于提供一種薄膜晶體管液晶顯示器，以避免發(fā)生現(xiàn)有技術(shù)中所形成的凹形單一光阻層的表面均勻度不佳的問題。
在本實用新型的一最佳實施例中，提出一種薄膜晶體管液晶顯示器，它形成于一基底上，并包括沉積于該基底上的一第一金屬層；通過光蝕刻在該基底表面形成的薄膜晶體管的一柵極；依序在該柵極上形成的一柵極絕緣層、一非晶硅層與一第二金屬層；在該第二金屬層上形成一第一光阻層后，再形成該第一光阻層上的一第二光阻層，該第二光阻層包含有一開口，該開口暴露部分的第一光阻層，再通過利用第一光阻層進行蝕刻以去除未被該第一光阻層所覆蓋的第二金屬層與非晶硅層、以及利用第二光阻層透過該開口進行蝕刻以去除未被該第二光阻層所覆蓋的第一光阻層與該開口下方的第二金屬層而形成的薄膜晶體管的一源極與一漏極；覆蓋于該基底之上的一保護層。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型的薄膜晶體管液晶顯示器在制作時可先在該第二金屬層上形成該第一光阻層，再在該第一光阻層上形成該包含有該開口的第二光阻層，因此可使由該開口所暴露出的該第一光阻層具有一均勻的表面，確保后續(xù)進行蝕刻制程時，不會發(fā)生過度蝕刻或蝕刻不足的問題，而所生成的該源極與該漏極的寬度也能符合產(chǎn)品規(guī)格，進而大大提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和優(yōu)化制造工藝。
優(yōu)選的是，該基底為一玻璃基底、石英基底或塑料基底。
優(yōu)選的是，構(gòu)成該第一與該第二金屬層的材料包含有鎢、鋁、鉻、銅、鈦、氮化鈦或鉬。
優(yōu)選的是，該非晶硅層與該第二金屬層之間另形成有一摻雜半導(dǎo)體層。
優(yōu)選的是，構(gòu)成該柵極絕緣層的材料包含有氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
優(yōu)選的是，該第一光阻層為一負(fù)光阻層，該第二光阻層為一正光阻層。
優(yōu)選的是，構(gòu)成該保護層的材料包含有氧化硅或氮化硅。
根據(jù)本實用新型的另一實施例，提出一種在一基底上制作而成的一薄膜晶體管液晶顯示器，該基底表面包含有一柵極，該薄膜晶體管液晶顯示器包括依序形成于該柵極上的一柵極絕緣層、一非晶硅層、一摻雜半導(dǎo)體層與一金屬層；形成該金屬層上的一硬掩蔽層后，再形成該硬掩蔽層上的一光阻層，該光阻層包含有一開口，以暴露部分的該硬掩蔽層，再通過利用該硬掩蔽層進行蝕刻以去除未被該硬掩蔽層所覆蓋的金屬層、摻雜半導(dǎo)體層與非晶硅層以及利用光阻層并透過該開口進行蝕刻以去除未被該光阻層所覆蓋的該硬掩蔽層和該開口下方的該金屬層而形成的該薄膜晶體管的一源極與一漏極；以及形成于該基底上的一保護層。
優(yōu)選的是，其中構(gòu)成該柵極與該金屬層的材料包含有鎢、鋁、鉻、銅、鈦、氮化鈦或鉬。
優(yōu)選的是，該硬掩蔽層為一負(fù)光阻層，而該光阻層則為一正光阻層。
優(yōu)選的是，該硬掩蔽層為一薄膜層。
優(yōu)選的是，該薄膜層為一氮化物層。
優(yōu)選的是，該硬掩蔽層與該光阻層之間另形成有一抗反射層。


圖1至圖4為現(xiàn)有制作薄膜晶體管液晶顯示器的一薄膜晶體管的方法的示意圖。
圖5至圖8為本實用新型的第一實施例中的薄膜晶體管液晶顯示器的一薄膜晶體管的制作方法的示意圖。
圖9至圖12為本實用新型的第二實施例中的薄膜晶體管液晶顯示器的一薄膜晶體管的制作方法的示意圖。
具體實施方式
請參考圖5至圖8，圖5至圖8為本實用新型的第一實施例中的一薄膜晶體管液晶顯示器的一薄膜晶體管的制作方法的示意圖。如圖5所示，首先提供一基底40，且基底40上形成有一柵極42。其中，基底40可為一玻璃基底、石英基底或塑料基底，而柵極42則可由鎢(W)、鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiNx)或鉬(Mo)金屬所構(gòu)成。接著，進行一電漿增強化學(xué)氣相沉積(plasma enhanced chemical vapordeposition，PECVD)制程，以形成一覆蓋于柵極42與基底40之上、由氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNy)或氮氧化硅(oxynitride，SiON)所構(gòu)成的柵極絕緣層(gate insulating layer，GI layer)44，接著再在柵極絕緣層44上依序形成一非晶硅(amorphous silicon)層46與一金屬層48。其中非晶硅層46為一由一摻雜(doped)半導(dǎo)體層(n+layer)與一非晶硅層上下堆棧而成的復(fù)合層，而金屬層48則如同柵極42一樣，可由鎢、鋁、鉻、銅、鈦、氮化鈦或鉬金屬所構(gòu)成。
如圖6所示，接著在金屬層48上形成一硬掩蔽(hard mask)層50，并隨即在硬掩蔽層50上形成一包含有一開口56、可暴露部分硬掩蔽層50的光阻層54。其中，硬掩蔽層50為一負(fù)光阻層，而堆棧于硬掩蔽層50之上，與硬掩蔽層50具有相同線寬(line width)的光阻層54則為一正光阻層。除此之外，在本實用新型的另一實施例中，光阻層54的線寬也可大于硬掩蔽層50的線寬，而使光阻層54將硬掩蔽層50包覆在內(nèi)。如圖7所示，之后利用硬掩蔽層50進行一第一蝕刻制程(etchingprocess)，以去除未被硬掩蔽層50所覆蓋的金屬層48與非晶硅層46，并接著利用光阻層54，透過開口56進行一第二蝕刻制程，去除未被光阻層54所覆蓋的硬掩蔽層50以及開口56下方的金屬層48，以形成該薄膜晶體管的一源極58與一漏極60。
如圖8所示，最后，在移除光阻層54、抗反射層52與硬掩蔽層50之后，再在基底40上形成一由氧化硅或氮化硅所構(gòu)成的保護層(passivation layer)62，以完成本實用新型薄膜晶體管的制作。
請參考圖9至圖12，圖9至圖12為本實用新型的第二實施例中的薄膜晶體管液晶顯示器的一薄膜晶體管的制作方法的示意圖。如圖9所示，首先提供一基底70，且基底70上形成有一柵極72。其中基底70可為一玻璃基底、石英基底或塑料基底，而柵極72則可由鎢、鋁、鉻、銅或鉬金屬所構(gòu)成。接著進行一電漿增強化學(xué)氣相沉積制程，以形成一覆蓋于柵極72與基底70之上、由氧化硅、氮化硅或氮氧化硅所構(gòu)成的柵極絕緣層74，接著再在柵極絕緣層74上依序形成一非晶硅層76與一金屬層78。其中非晶硅層76為一由一摻雜半導(dǎo)體層與一非晶硅層上下堆棧而成的復(fù)合層，而金屬層78則如同柵極72一樣，可由鎢、鋁、鉻、銅或鉬金屬所構(gòu)成。
如圖10所示，接著在金屬層78上依序形成一硬掩蔽層80與一抗反射層(anti-resist coating，ARC)82，并隨即于抗反射層82上形成一包含有一開口86，可暴露部分的抗反射層82的光阻層84。其中硬掩蔽層80為一由一氮化物層(nitride layer)所構(gòu)成的薄膜(thin film)層，而光阻層84則可為一正光阻層或一負(fù)光阻層。
如圖11所示，之后利用硬掩蔽層80，進行一第一蝕刻制程，以去除未被硬掩蔽層80所覆蓋的金屬層78與非晶硅層76，并接著利用光阻層84，透過開口86進行一第二蝕刻制程，去除未被光阻層84所覆蓋的抗反射層82與硬掩蔽層80以及開口86下方的金屬層78，以形成該薄膜晶體管的一源極88與一漏極90。如圖12所示，最后在移除光阻層84、抗反射層82與硬掩蔽層80之后，再在基底70上形成一由氧化硅或氮化硅所構(gòu)成的保護層92，以完成本實用新型薄膜晶體管的制作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的薄膜晶體管液晶顯示器在制作時先在金屬層48上依序形成硬掩蔽層50，再在硬掩蔽層50上形成包含有開口56的光阻層54，因此可使由開口56所暴露出的硬掩蔽層50具有一均勻的表面，確保后續(xù)進行該第二蝕刻制程時，不會發(fā)生過度蝕刻(over-etch)或蝕刻不足的問題，而所生成的源極58與漏極60的寬度也能符合產(chǎn)品規(guī)格，進而大幅提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和優(yōu)化制造工藝。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型原理和范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
附圖標(biāo)記說明10玻璃基底 12柵極14柵極絕緣層16非晶硅層18金屬層20光阻層22凹槽 24源極26漏極 28保護層40基底 42柵極44柵極絕緣層46非晶硅層48金屬層50硬掩蔽層54光阻層56開口58源極 60漏極62保護層70基底72柵極 74柵極絕緣層76非晶硅層 78金屬層80硬掩蔽層 82抗反射層84光阻層86開口88源極 90漏極92保護層
權(quán)利要求1.一種在一基底上制作而成的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，它包括沉積在該基底上的一第一金屬層；對該第一金屬層進行光蝕刻從而在該基底表面形成的該薄膜晶體管的一柵極；依序形成于該柵極上的一柵極絕緣層、一非晶硅層與一第二金屬層；形成該第二金屬層上的一第一光阻層后，再形成該第一光阻層上的一第二光阻層，該第二光阻層包含有一開口，以暴露部分的該第一光阻層，再通過利用第一光阻層進行蝕刻以去除未被該第一光阻層所覆蓋的該第二金屬層與該非晶硅層、以及利用該第二光阻層并透過該開口進行蝕刻以去除未被該第二光阻層所覆蓋的該第一光阻層與該開口下方的該第二金屬層而形成的該薄膜晶體管的一源極與一漏極；形成于該基底上的一保護層。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該基底為一玻璃基底、石英基底或塑料基底。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，構(gòu)成該第一與該第二金屬層的材料包含有鎢、鋁、鉻、銅、鈦、氮化鈦或鉬。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該非晶硅層與該第二金屬層之間另形成有一摻雜半導(dǎo)體層。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，構(gòu)成該柵極絕緣層的材料包含有氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
6.如權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該柵極絕緣層通過進行一電漿增強化學(xué)氣相沉積制程所形成。
7.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該第一光阻層為一負(fù)光阻層。
8.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，該第二光阻層為一正光阻層。
9.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管液晶顯示器，其特征在于，構(gòu)成該保護層的材料包含有氧化硅或氮化硅。
10.一種在一基底上制作而成的薄膜晶體管液晶顯示器，該基底表面包含有一柵極，該薄膜晶體管液晶顯示器包括依序形成于該柵極上的一柵極絕緣層、一非晶硅層、一摻雜半導(dǎo)體層與一金屬層；形成該金屬層上的一硬掩蔽層后，再形成該硬掩蔽層上的一光阻層，該光阻層包含有一開口，以暴露部分的該硬掩蔽層，再通過利用該硬掩蔽層進行蝕刻以去除未被該硬掩蔽層所覆蓋的金屬層、摻雜半導(dǎo)體層與非晶硅層以及利用該光阻層并透過該開口進行蝕刻以去除未被該光阻層所覆蓋的該硬掩蔽層和該開口下方的該金屬層而形成的該薄膜晶體管的一源極與一漏極；以及形成于該基底上的一保護層。
專利摘要本實用新型涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器，其中，根據(jù)一優(yōu)選實施例，它包括在一基底的一柵極上依序形成的一柵極絕緣層、一非晶硅層與一金屬層，在該金屬層上形成的一第一光阻層與一包含有一開口的第二光阻層，經(jīng)兩次蝕刻形成的一源極與一漏極，以及覆蓋于該基底上的一保護層。本實用新型的薄膜晶體管液晶顯示器在制作時不會發(fā)生過度蝕刻或蝕刻不足的問題，而所生成的源極與漏極的寬度也能符合產(chǎn)品規(guī)格，從而可大大提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和優(yōu)化制造工藝。
文檔編號G02F1/13GK2622731SQ0323844
公開日2004年6月30日 申請日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月11日
發(fā)明者許祝維 申請人:廣輝電子股份有限公司