專利名稱：薄膜晶體管陣列基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種薄膜晶體管陣列基板(薄膜晶體管數(shù)組基板)(ThinFilm Transistor array substrate，TFT array substrate)的制造方法，特別是涉及一種可避免金屬層與保護(hù)層在重工時受到破壞的薄膜晶體管陣列基板的制造方法。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示面板(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay panel，TFT LCD panel)主要是由薄膜晶體管陣列基板(薄膜晶體管數(shù)組基板)、彩色濾光陣列(數(shù)組)基板(Color filter array substrate)和液晶層所構(gòu)成，其中薄膜晶體管陣列基板是由多個以陣列(數(shù)組)排列的薄膜晶體管，以及與每一薄膜晶體管對應(yīng)配置的一畫素電極(PixelElectrode)所組成。而上述的薄膜晶體管是包括閘極(Gate)、通道層(Channel)、汲極(Drain)與源極(Source)，薄膜晶體管是用來作為液晶顯示單元的開關(guān)組件。
薄膜晶體管組件的操作原理與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體MOS組件相類似，都是具有三個端子(閘極、汲極以及源極)的組件。通常薄膜晶體管組件可分成多晶硅(Polysilicon)與非晶硅(Amorphous silicon)材質(zhì)兩種類型。其中，非晶硅薄膜晶體管是屬于較為成熟的技術(shù)。就非晶硅薄膜晶體管液晶顯示器而言，其制造流程大致包括在基板上形成閘極、通道層、源極/汲極、畫素電極以及保護(hù)層。
圖1是一現(xiàn)有習(xí)知薄膜晶體管陣列基板的上視示意圖。圖2A至圖2E是圖1中I-I’剖面的制程及結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
請參閱圖1及圖2A所示，現(xiàn)有習(xí)知的薄膜晶體管陣列基板(薄膜晶體管陣列數(shù)組基板)100的制造方法，是首先進(jìn)行第一道光罩制程，以在基板50上形成閘極112以及與其連接的掃瞄配線120，并且同時在掃瞄配線120的末端形成焊墊122。之后，在基板50上方覆蓋一閘介電層130。
接著請參閱圖1及圖2B所示，進(jìn)行第二道光罩制程，以在閘極112上方的閘介電層130上形成一通道層114。
接著請參閱圖1及圖2C所示，進(jìn)行第三道光罩制程，以形成源極/汲極116/118以及與源極116連接的數(shù)據(jù)配線140，且同時在數(shù)據(jù)配線140的末端形成另一焊墊142。之后，在基板50上方覆蓋一保護(hù)層150。
接著請參閱圖1及圖2D所示，進(jìn)行第四道光罩制程，以在保護(hù)層150上形成一圖案化的平坦層(Planarization layer)160，暴露出汲極118以及焊墊122、142上方的保護(hù)層150。隨后，以平坦層160為蝕刻罩幕，移除焊墊122、142上的閘介電層130與保護(hù)層150，并移除汲極118上的保護(hù)層150。
最后請參閱圖1及圖2E所示，進(jìn)行第五道光罩制程，以在平坦層160上形成畫素電極170，并且在焊墊122、142表面覆蓋一電極材料層172。
上述的在保護(hù)層上形成平坦層的目的是為了提高液晶顯示器的開口率。由于平坦層的存在，畫素電極可以延伸覆蓋在部分?jǐn)?shù)據(jù)配線的上方以提高開口率，這是因為平坦層的厚度足夠厚，因此可以避免畫素電極與數(shù)據(jù)配線之間寄生電容(Parasitic capacitance)太大，而不會使面板的特性受到影響。
在后續(xù)制程中，用以驅(qū)動數(shù)據(jù)配線以及掃瞄配線的驅(qū)動芯片，是藉由異方性導(dǎo)電膠膜(Anisotropic Conductive Film，ACF)電性連接至焊墊。但是，接合芯片的制程常常會需要重工。在重工時由于焊墊周圍區(qū)域覆蓋有平坦層，若欲撕除異方性導(dǎo)電膠膜，常會將材質(zhì)相近的平坦層撕起，進(jìn)而造成下方保護(hù)層與金屬層的破壞，而使得整塊薄膜晶體管陣列基板無法再使用。
由此可見，上述現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板的制造方法仍存在有諸多的缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板的制造方法的缺陷，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但是長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板的制造方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板的制造方法存在的缺陷，而提供一種新的薄膜晶體管陣列基板(薄膜晶體管數(shù)組基板)的制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使其適于降低后續(xù)芯片接合制程的重工失敗率，從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其包括以下步驟提供一基板，具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)，該畫素區(qū)上至少配置有多數(shù)條掃描配線、多數(shù)條數(shù)據(jù)配線與多數(shù)個具有一閘極、一源極以及一汲極的薄膜晶體管，且該焊墊區(qū)上至少配置有多數(shù)個焊墊；在該基板上方形成一保護(hù)層；在該保護(hù)層上形成一平坦層，該平坦層具有多數(shù)個第一開口與多數(shù)個第二開口，該些第一開口是位于該些汲極上方，該些第二開口是位于該些焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該平坦層具有一第一厚度，而位于該焊墊區(qū)的該平坦層具有一第二厚度，且該第一厚度是大于該第二厚度；以該平坦層為罩幕，移除該些第一開口以及該些第二開口所暴露出的材料層，直到暴露出該些汲極與該些焊墊；以及在該平坦層上形成多數(shù)個畫素電極以及多數(shù)個電極材料層，其中該些畫素電極是與該些汲極電性連接，而該些電極材料層是與該些焊墊電性連接。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層前，該平坦層的該第一厚度是介于2～6微米，該平坦層的該第二厚度是介于0.3～1.4微米。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層后，該平坦層的該第二厚度是小于0.8微米。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及使用一半調(diào)式光罩對該感光型介電層進(jìn)行一次曝光制程。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一介電層；形成一圖案化光阻層于該介電層上，該圖案化光阻層具有多數(shù)個第三開口與多數(shù)個第四開口，該些第三開口是位于該些汲極上方，該些第四開口是位于該些焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該圖案化光阻層具有一第三厚度，而位于該焊墊區(qū)的該圖案化光阻層具有一第四厚度，且該第三厚度是大于該第四厚度；以該圖案化光阻層為罩幕，移除未被該圖案化光阻層所覆蓋的該介電層，以形成該平坦層；以及移除該圖案化光阻層。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及使用一半調(diào)式光罩對該光阻材料層進(jìn)行一次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及對該光阻材料層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及對該感光型介電層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該平坦層。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其包括以下步驟提供一基板，該基板具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)；在該畫素區(qū)上形成多數(shù)條掃描配線與多數(shù)個閘極，且在該焊墊區(qū)形成多數(shù)個第一焊墊，該些閘極與該些第一焊墊是分別電性連接至該些掃描配線；在該基板上形成一閘介電層，覆蓋住該些掃描配線與該些閘極；在該閘介電層上形成多數(shù)個信道層，該些信道層的位置是對應(yīng)于該些閘極的位置；在每一該些通道層上形成一源極與一汲極，在該畫素區(qū)形成多數(shù)條資料配線，且在該焊墊區(qū)中形成多數(shù)個第二焊墊，該些源極與該些第二焊墊是分別電性連接至該些數(shù)據(jù)配線，而該些閘極、該些通道層、該些源極與該些汲極是構(gòu)成多數(shù)個薄膜晶體管；在該基板上方形成一保護(hù)層；在該保護(hù)層上形成一平坦層，該平坦層具有多數(shù)個第一開口與多數(shù)個第二開口，該些第一開口是位于該些汲極上方，該些第二開口是位于該些第一焊墊與該些第二焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該平坦層具有一第一厚度，而位于該焊墊區(qū)的該平坦層具有一第二厚度，且該第一厚度是大于該第二厚度；以該平坦層為罩幕，移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層，直到暴露出該些汲極、該些第一焊墊與該些第二焊墊；以及在該平坦層上形成多數(shù)個畫素電極以及多數(shù)個電極材料層，其中該些汲極是與該些畫素電極電性連接，該些電極材料層是與該些第一焊墊以及該些第二焊墊電性連接。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層前，該平坦層的該第一厚度是介于2～6微米，該平坦層的該第二厚度是介于0.3～1.4微米。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露的材料層后，該平坦層的該第二厚度是小于0.8微米。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及使用一半調(diào)式光罩對該感光型介電層進(jìn)行一次曝光制程。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一介電層；形成一圖案化光阻層于該介電層上，該圖案化光阻層具有多數(shù)個第三開口與多數(shù)個第四開口，該些第三開口是位于該些汲極上方，該些第四開口是位于該些第一焊墊與該些第二焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該圖案化光阻層具有一第三厚度，而位于該焊墊區(qū)的該圖案化光阻層具有一第四厚度，且該第三厚度是大于該第四厚度；以該圖案化光阻層為罩幕，移除未被該圖案化光阻層所覆蓋的該介電層，以形成該平坦層；以及移除該圖案化光阻層。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及使用一半調(diào)式光罩對該光阻材料層進(jìn)行一次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及對該光阻材料層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
前述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及對該感光型介電層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該平坦層。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法。該方法是首先提供一基板，該基板具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)。該畫素區(qū)上至少配置有多條掃描配線、多條數(shù)據(jù)配線與多個具有一閘極、一源極以及一汲極的薄膜晶體管。焊墊區(qū)上至少配置有多個焊墊。接著，在基板上方形成一保護(hù)層。之后，在保護(hù)層上形成一平坦層，平坦層具有多個第一開口與多個第二開口。第一開口是位于汲極上方，第二開口是位于焊墊上方。其中，位于畫素區(qū)的平坦層具有一第一厚度，而位于焊墊區(qū)的平坦層具有一第二厚度，且第一厚度是大于第二厚度。然后，以平坦層為罩幕，移除第一開口與第二開口所暴露的材料層，直到暴露出汲極與焊墊。最后，在平坦層上形成多個畫素電極以及多個電極材料層。其中，汲極是與畫素電極電性連接，電極材料層是與焊墊電性連接。
此外，本實施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，在移除第一開口與第二開口所暴露出的材料層前，平坦層的第一厚度例如是介于2～6微米(μm)，平坦層的第二厚度例如是介于0.3～1.4微米。在移除第一開口與第二開口所暴露出的材料層后，平坦層的第二厚度例如是小于0.8微米。
基于上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提出一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法。該方法是首先提供一基板，基板具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)。接著，在畫素區(qū)上形成多條掃描配線與多個閘極。在焊墊區(qū)形成多個第一焊墊，而閘極與第一焊墊是分別電性連接至掃描配線。之后，在基板上形成一閘介電層，覆蓋住掃描配線與閘極。然后，在閘介電層上形成多個信道層，且信道層的位置是對應(yīng)于閘極的位置。接著，在每一個通道層上形成一源極與一汲極，在畫素區(qū)形成多條資料配線，且在焊墊區(qū)中形成多個第二焊墊。其中，源極與第二焊墊是分別電性連接至數(shù)據(jù)配線，而閘極、通道層、源極與汲極是構(gòu)成多個薄膜晶體管。之后，在基板上方形成一保護(hù)層。然后，在保護(hù)層上形成一平坦層，平坦層具有多個第一開口與多個第二開口。第一開口是位于汲極上方，第二開口是位于第一焊墊與第二焊墊上方。其中，位于畫素區(qū)的平坦層具有一第一厚度，而位于焊墊區(qū)的平坦層具有一第二厚度，且第一厚度是大于第二厚度。再來，以平坦層為罩幕，移除第一開與口第二開口所暴露出的材料層，直到暴露出汲極、第一焊墊與第二焊墊。最后，在平坦層上形成多個畫素電極以及多個電極材料層。其中，汲極是與畫素電極電性連接，電極材料層是與第一焊墊以及第二焊墊電性連接。
此外，本實施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，在移除第一開口與第二開口所暴露的材料層前，平坦層的第一厚度例如是介于2～6微米，平坦層的第二厚度例如是介于0.3～1.4微米。在移除第一開口與第二開口所暴露的材料層后，平坦層的第二厚度例如是小于0.8微米。
在上述兩種實施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法中，形成平坦層的方法例如是先形成一感光型介電層，接著對感光型介電層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，或者使用一半調(diào)式光罩對感光型介電層進(jìn)行一次曝光制程。其中，半調(diào)式光罩例如包括條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明薄膜晶體管陣列基板的制造方法，是首先提供一基板，基板具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)。畫素區(qū)上至少配置有多條掃描配線、多條數(shù)據(jù)配線與多個薄膜晶體管。焊墊區(qū)上配置有多個焊墊。接著，在基板上方依序形成一保護(hù)層與一平坦層，平坦層具有多個第一開口與多個第二開口。平坦層在畫素區(qū)具有一第一厚度，在焊墊區(qū)具有一第二厚度，且第一厚度是大于第二厚度。然后，以平坦層為罩幕，移除第一開口與第二開口內(nèi)的材料層，直到暴露出薄膜晶體管的汲極與焊墊。最后，在平坦層上形成多個電性連接至汲極的畫素電極與多個電性連接至焊墊的電極材料層。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明薄膜晶體管陣列基板的制造方法至少具有以下優(yōu)點藉由半調(diào)式光罩或是兩次曝光制程，可分別在薄膜晶體管陣列基板的畫素區(qū)與焊墊區(qū)獲得不同厚度的平坦層，且在以平坦層為罩幕移除第一開口與第二開口內(nèi)的材料層后，焊墊區(qū)的平坦層幾乎消失。所以，在后續(xù)進(jìn)行芯片接合時即使需要重工，也不會因為異方性導(dǎo)電膠膜與平坦層材質(zhì)相近而破壞焊墊區(qū)的保護(hù)層與金屬層，進(jìn)而可以提高芯片接合重工的成功率。
綜上所述，本發(fā)明特殊的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，由于焊墊區(qū)的平坦層幾乎消失，所以在后續(xù)進(jìn)行芯片接合重工時，也不會破壞焊墊區(qū)的保護(hù)層與金屬層，因此能提高芯片接合重工的成功率，非常適于降低后續(xù)芯片接合制程的重工失敗率，從而更加適于實用。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類制造方法中未見有類似的設(shè)計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在制造方法上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的薄膜晶體管陣列基板的制造方法具有增進(jìn)的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。


圖1是一現(xiàn)有習(xí)知薄膜晶體管陣列基板的上視示意圖。
圖2A至圖2E是圖1中I-I’剖面的制程及結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的薄膜晶體管陣列基板的上視示意圖。
圖4A至圖4F是圖3中II-II’剖面的制程及結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖5A～圖5C是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的薄膜晶體管陣列基板所使用的半調(diào)式光罩的示意圖。
圖6A～6B圖是進(jìn)行兩次曝光制程以形成平坦層的流程及結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖7A～圖7D是另一種形成如圖4D的平坦層的方法的流程及結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
50 基板 100薄膜晶體管(電晶體)陣列基板112閘極 114通道層116源極 118汲極120掃瞄配線 122、142焊墊130閘介電層 140資料配線150保護(hù)層 160平坦層170畫素電極 172電極材料層
200薄膜晶體管陣列基板210薄膜晶體管212閘極 214通道層216源極 218汲極220掃瞄配線 222、242焊墊230閘介電層 240資料配線250保護(hù)層260平坦層262介電層270畫素電極272電極材料層280蝕刻終止層285歐姆接觸層290光阻材料層292圖案化光阻層 300半調(diào)式光罩310完全透光區(qū)域 320部份透光區(qū)域330不透光區(qū)域A畫素區(qū)B 焊墊區(qū)01第一開口02第二開口 03第三開口04第四開 H1第一厚度H2第二厚度 H3第三厚度H4第四厚度具體實施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的薄膜晶體管陣列基板的制造方法其具體制造方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
圖3是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的薄膜晶體管陣列基板的上視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A至圖4F是圖3中II-II’剖面的制程及結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
本發(fā)明所揭示的是一種薄膜晶體管陣列基板(薄膜晶體管數(shù)組基板)的制造方法，在以下所述以及圖示中是以薄膜晶體管陣列(數(shù)組)的其中一畫素結(jié)構(gòu)以及部分焊墊來作詳細(xì)說明。
請參閱圖3及圖4A所示，本發(fā)明較佳實施例的薄膜晶體管陣列基板200的制造方法，是首先提供一基板50，該基板50具有一畫素區(qū)A與一焊墊區(qū)B。接著進(jìn)行第一道光罩制程，以在基板50的畫素區(qū)A上形成多條掃描配線220與多個閘極212，并在焊墊區(qū)B形成多個第一焊墊222，而閘極212與第一焊墊222是分別電性連接至掃描配線220。其中，掃描配線220、閘極212以及第一焊墊222皆屬于第一金屬層(M1)。之后，在基板50上形成一閘介電層230，覆蓋住掃描配線220與閘極212。其中，閘介電層230的材質(zhì)例如是氮化硅或氧化硅。
接著請參閱圖3及圖4B所示，進(jìn)行第二道光罩制程，以在閘極212上方的閘介電層230上定義出通道層214。同時，例如在同一道光罩制程中，先后形成一蝕刻終止層280以及一歐姆接觸層285于通道層上214。其中，通道層214的材質(zhì)例如是非晶硅(a-Si)，蝕刻終止層280的材質(zhì)例如是氮化硅，而歐姆接觸層285的材質(zhì)例如是經(jīng)摻雜的非晶硅(n+a-Si)。
接著請參閱圖3及圖4C所示，進(jìn)行第三道光罩制程，在每一通道層214上方形成一源極216、一汲極218與多條資料配線240，且在基板50的焊墊區(qū)B形成多個第二焊墊242。其中，源極216與第二焊墊242是分別電性連接至數(shù)據(jù)配線240。閘極212、通道層214、源極216與汲極218是構(gòu)成多個薄膜晶體管210。源極216、汲極218、資料配線240與第二焊墊242皆為第二層金屬層(M2)。
在定義完第二金屬層之后，在基板50上形成一保護(hù)層250，覆蓋住第二金屬層(源極216、汲極218、資料配線240與第二焊墊242)。其中，保護(hù)層250的材質(zhì)例如是氮化硅或是氧化硅。
接著請參閱圖3及圖4D所示，進(jìn)行第四道光罩制程，在保護(hù)層上形成一平坦層260。平坦層260具有多個第一開口01與多個第二開口02。第一開口01是位于汲極218上方，第二開口02是位于第一焊墊222與第二焊墊242上方。其中，位于畫素區(qū)A的平坦層260具有一第一厚度H1，位于焊墊區(qū)B的平坦層260具有一第二厚度H2，且第一厚度H1是大于第二厚度H2。此時，平坦層260的第一厚度H1例如是介于2～6微米，平坦層260的第二厚度H2例如是介于0.3～1.4微米。
形成平坦層260的方法，例如是使用一半調(diào)式光罩(圖中未示)進(jìn)行一次曝光制程。其中，平坦層260的材質(zhì)例如是一種感光型介電層，因此具有光阻材料的特性。圖5A～圖5C是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的薄膜晶體管陣列基板所使用的半調(diào)式光罩的結(jié)構(gòu)示意圖。請共同參閱圖3D及圖5A～圖5C所示，半調(diào)式光罩300例如可區(qū)分為完全透光區(qū)域310、部份透光區(qū)域320與不透光區(qū)域330。以平坦層260具有負(fù)光阻特性為例，在曝光制程中完全透光區(qū)310域例如是對準(zhǔn)于畫素區(qū)A上方，部份透光區(qū)域320例如是對準(zhǔn)于焊墊區(qū)B上方，不透光區(qū)域330例如是對準(zhǔn)于第一焊墊222與第二焊墊242上方。由于焊墊區(qū)B的平坦層260僅部份曝光，因此在進(jìn)行顯影之后其第二厚度H2將小于第一厚度H1。半調(diào)式光罩300例如是條紋狀半調(diào)式光罩(如圖5A所示)、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩(如圖5B所示)或點狀半調(diào)式光罩(如圖5C所示)。在此制程中，半調(diào)式光罩300之間隙應(yīng)小于曝光制程的分辨率，并且平坦層260應(yīng)采用較容易進(jìn)行回焊(Reflow)的材質(zhì)，如此將較容易獲得理想的平坦度。
另外，形成平坦層260的方法亦可是進(jìn)行多次曝光制程。其中，平坦層260的材質(zhì)例如是一種感光型介電層，因此具有光阻材料的特性。圖6A～圖6B是進(jìn)行兩次曝光制程以形成平坦層的流程剖面示意圖。請參閱圖3及圖6A所示，第一次曝光制程例如是采用一第一光罩(圖中未示)，使汲極218與焊墊區(qū)B上方的平坦層260發(fā)生光反應(yīng)。接著請參閱圖6B所示，第二次曝光制程則采用一第二光罩(圖中未示)，使汲極218、第一焊墊222與第二焊墊242(繪示于圖3)上方的平坦層260完全發(fā)生光反應(yīng)。所以，在進(jìn)行顯影制程以將發(fā)生光反應(yīng)的平坦層260(陰影部份)移除后，汲極218、第一焊墊222與第二焊墊242上方的保護(hù)層250將可暴露出來，而平坦層260在焊墊區(qū)B的第二厚度H2亦會小于畫素區(qū)A的第一厚度H1。
接著請參閱圖3及圖4E所示，以平坦層260為罩幕，移除第一開口01與第二開口02所暴露的材料層，直到暴露出汲極218、第一焊墊222與第二焊墊242。在移除第一開口01與第二開口02內(nèi)的材料層后，平坦層260的厚度亦會微量的減少，因此第二厚度H2例如是小于0.8微米為佳，或者焊墊區(qū)B上的平坦層260會完全消失。但是，若焊墊區(qū)B上的平坦層260完全消失，則焊墊區(qū)B的閘介電層230與保護(hù)層250的總厚度以大于500埃為佳。
最后請參閱圖3及圖4F所示，進(jìn)行第五道光罩制程，在平坦層260上形成多個畫素電極270與多個電極材料層272。其中，汲極218是在第一開口01內(nèi)與畫素電極270電性連接，電極材料層272是在第二開口02內(nèi)與第一焊墊222與第二焊墊242電性連接。
請參閱圖4F所示，由于在焊墊區(qū)B上的平坦層260的厚度小于0.8微米，甚至是完全消失，所以即使后續(xù)貼合芯片的制程需要重工，在撕除異方性導(dǎo)電膠膜的過程中也不會將平坦層260下方的保護(hù)層250、閘介電層230與焊墊222破壞。
圖7A～圖7D是另一種形成如圖4D的平坦層的方法的流程及結(jié)構(gòu)剖面示意圖。請參閱圖7A所示，另一種形成圖4D的平坦層260的方法，例如是先形成一介電層262于保護(hù)層250上。接著請參閱圖7B所示，形成一圖案化光阻層292于介電層262上，圖案化光阻層292具有多個第三開口03與多個第四開口04，且第三開口03是位于汲極218上方，第四開口04是位于第一焊墊222與第二焊墊242(繪示于圖3)上方。其中，位于畫素區(qū)A的圖案化光阻層292具有一第三厚度H3，而位于焊墊區(qū)B的圖案化光阻層292具有一第四厚度H4，且第三厚度H3是大于第四厚度H4。圖案化光阻層292的形成方法例如是首先形成一光阻材料層290于介電層262上。接著，使用如圖5A～圖5C所示的半調(diào)式光罩300對光阻材料層290進(jìn)行一次曝光制程，即可形成圖案化光阻層292。圖案化光阻層292的形成方法亦可是首先形成一光阻材料層290于介電層262上。接著，以圖6A～圖6B所示的方法對光阻材料層290進(jìn)行多次曝光制程，即可以形成圖案化光阻層292。接著請參閱圖7B及圖7C所示，以圖案化光阻層292為罩幕，移除未被圖案化光阻層292所覆蓋的介電層262，以形成平坦層260。最后請參閱圖7D所示，移除圖案化光阻層292即可獲得與圖4D相同的平坦層260。
縱上所述，藉由半調(diào)式光罩或是兩次曝光制程，可分別在薄膜晶體管陣列基板的畫素區(qū)與焊墊區(qū)獲得不同厚度的平坦層，且在以平坦層為罩幕移除第一開口與第二開口內(nèi)的材料層后，焊墊區(qū)的平坦層幾乎消失。所以，在后續(xù)進(jìn)行芯片接合時即使需要重工，也不會因為異方性導(dǎo)電膠膜與平坦層材質(zhì)相近而破壞焊墊區(qū)的保護(hù)層與金屬層，進(jìn)而可以提高芯片接合重工的成功率。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其包括以下步驟提供一基板，具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)，該畫素區(qū)上至少配置有多數(shù)條掃描配線、多數(shù)條數(shù)據(jù)配線與多數(shù)個具有一閘極、一源極以及一汲極的薄膜晶體管，且該焊墊區(qū)上至少配置有多數(shù)個焊墊；在該基板上方形成一保護(hù)層；在該保護(hù)層上形成一平坦層，該平坦層具有多數(shù)個第一開口與多數(shù)個第二開口，該些第一開口是位于該些汲極上方，該些第二開口是位于該些焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該平坦層具有一第一厚度，而位于該焊墊區(qū)的該平坦層具有一第二厚度，且該第一厚度是大于該第二厚度；以該平坦層為罩幕，移除該些第一開口以及該些第二開口所暴露出的材料層，直到暴露出該些汲極與該些焊墊；以及在該平坦層上形成多數(shù)個畫素電極以及多數(shù)個電極材料層，其中該些畫素電極是與該些汲極電性連接，而該些電極材料層是與該些焊墊電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層前，該平坦層的該第一厚度是介于2～6微米，該平坦層的該第二厚度是介于0.3～1.4微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層后，該平坦層的該第二厚度是小于0.8微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及使用一半調(diào)式光罩對該感光型介電層進(jìn)行一次曝光制程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一介電層；形成一圖案化光阻層于該介電層上，該圖案化光阻層具有多數(shù)個第三開口與多數(shù)個第四開口，該些第三開口是位于該些汲極上方，該些第四開口是位于該些焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該圖案化光阻層具有一第三厚度，而位于該焊墊區(qū)的該圖案化光阻層具有一第四厚度，且該第三厚度是大于該第四厚度；以該圖案化光阻層為罩幕，移除未被該圖案化光阻層所覆蓋的該介電層，以形成該平坦層；以及移除該圖案化光阻層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及使用一半調(diào)式光罩對該光阻材料層進(jìn)行一次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及對該光阻材料層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及對該感光型介電層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該平坦層。
11.一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其包括以下步驟提供一基板，該基板具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)；在該畫素區(qū)上形成多數(shù)條掃描配線與多數(shù)個閘極，且在該焊墊區(qū)形成多數(shù)個第一焊墊，該些閘極與該些第一焊墊是分別電性連接至該些掃描配線；在該基板上形成一閘介電層，覆蓋住該些掃描配線與該些閘極；在該閘介電層上形成多數(shù)個信道層，該些信道層的位置是對應(yīng)于該些閘極的位置；在每一該些通道層上形成一源極與一汲極，在該畫素區(qū)形成多數(shù)條資料配線，且在該焊墊區(qū)中形成多數(shù)個第二焊墊，該些源極與該些第二焊墊是分別電性連接至該些數(shù)據(jù)配線，而該些閘極、該些通道層、該些源極與該些汲極是構(gòu)成多數(shù)個薄膜晶體管；在該基板上方形成一保護(hù)層；在該保護(hù)層上形成一平坦層，該平坦層具有多數(shù)個第一開口與多數(shù)個第二開口，該些第一開口是位于該些汲極上方，該些第二開口是位于該些第一焊墊與該些第二焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該平坦層具有一第一厚度，而位于該焊墊區(qū)的該平坦層具有一第二厚度，且該第一厚度是大于該第二厚度；以該平坦層為罩幕，移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層，直到暴露出該些汲極、該些第一焊墊與該些第二焊墊；以及在該平坦層上形成多數(shù)個畫素電極以及多數(shù)個電極材料層，其中該些汲極是與該些畫素電極電性連接，該些電極材料層是與該些第一焊墊以及該些第二焊墊電性連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露出的材料層前，該平坦層的該第一厚度是介于2～6微米，該平坦層的該第二厚度是介于0.3～1.4微米。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中在移除該些第一開口與該些第二開口所暴露的材料層后，該平坦層的該第二厚度是小于0.8微米。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及使用一半調(diào)式光罩對該感光型介電層進(jìn)行一次曝光制程。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一介電層；形成一圖案化光阻層于該介電層上，該圖案化光阻層具有多數(shù)個第三開口與多數(shù)個第四開口，該些第三開口是位于該些汲極上方，該些第四開口是位于該些第一焊墊與該些第二焊墊上方，其中位于該畫素區(qū)的該圖案化光阻層具有一第三厚度，而位于該焊墊區(qū)的該圖案化光阻層具有一第四厚度，且該第三厚度是大于該第四厚度；以該圖案化光阻層為罩幕，移除未被該圖案化光阻層所覆蓋的該介電層，以形成該平坦層；以及移除該圖案化光阻層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及使用一半調(diào)式光罩對該光阻材料層進(jìn)行一次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的半調(diào)式光罩為條紋狀半調(diào)式光罩、網(wǎng)狀半調(diào)式光罩或點狀半調(diào)式光罩。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的圖案化光阻層的形成方法包括形成一光阻材料層于該介電層上；以及對該光阻材料層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該圖案化光阻層。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其特征在于其中所述的形成該平坦層的方法包括形成一感光型介電層；以及對該感光型介電層進(jìn)行多數(shù)次曝光制程，以形成該平坦層。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，其是首先提供一基板，基板具有一畫素區(qū)與一焊墊區(qū)。畫素區(qū)上至少配置有多條掃描配線、多條數(shù)據(jù)配線與多個薄膜晶體管。焊墊區(qū)上配置有多個焊墊。接著，在基板上方依序形成一保護(hù)層與一平坦層，平坦層具有多個第一開口與多個第二開口。平坦層在畫素區(qū)具有一第一厚度，在焊墊區(qū)具有一第二厚度，且第一厚度是大于第二厚度。然后，以平坦層為罩幕，移除第一開口與第二開口內(nèi)的材料層，直到暴露出薄膜晶體管的汲極與焊墊。最后，在平坦層上形成多個電性連接至汲極的畫素電極與多個電性連接至焊墊的電極材料層。
文檔編號G02F1/13GK1556435SQ20031012422
公開日2004年12月22日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者李淑琴, 黃國有 申請人:友達(dá)光電股份有限公司