專利名稱：薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法
薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)已被廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中， 液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其是由液晶顯示面板及背光模塊(backlight module)所組成。一般的液晶顯示面板包含彩色濾光片(Color Filter,CF)基板及薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)矩陣基板。CF基板上設(shè)有多個彩色濾光片和共同電極。TFT矩陣基板上設(shè)有多條彼此平行的掃描線、多條彼此平行的數(shù)據(jù)線、多個薄膜晶體管及像素電極，其中掃描線是垂直于數(shù)據(jù)線，且兩相鄰掃描線和兩相鄰數(shù)據(jù)線之間可界定像素(Pixel)區(qū)域。在TFT矩陣基板的制程中，需使用多道光掩膜來進(jìn)行光刻制程 (Photo-lithography)，然而，光掩膜相當(dāng)昂貴，光掩膜數(shù)越多則TFT制程所需的成本越高， 且增加制程時間及復(fù)雜度。再者，在光刻制程中，可能需進(jìn)行多次濕蝕刻(wet etch)，而容易對金屬線造成影響。故，有必要提供一種薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法，以解決TFT制程問題。本發(fā)明的主要目的在于提供一種薄膜晶體管矩陣基板的制造方法，所述制造方法包括如下步驟形成柵極于透明基材上；依序形成柵極絕緣層、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、電極層及第一光阻層于所述透明基材及所述柵極上；圖案化所述第一光阻層，以形成一溝道，所述溝道是形成于所述柵極的上方；蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層，以移除部分的所述歐姆接觸層及部分的所述電極層，并形成源電極及漏電極于所述溝道的相對兩側(cè)；涂布第二光阻層于所述圖案化第一光阻層上，以及所述溝道內(nèi)；移除所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層，并保留所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層；蝕刻所述半導(dǎo)體層，以移除部分所述半導(dǎo)體層；移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層；形成保護(hù)層于所述溝道、所述源電極及所述漏電極上；以及
形成像素電極層于所述保護(hù)層上，其中所述像素電極層是電性連接于所述漏電極。本發(fā)明的另一目的在于提供一種顯示面板的制造方法，所述制造方法包括如下步驟形成柵極于透明基材上；依序形成柵極絕緣層、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、電極層及第一光阻層于所述透明基材及所述柵極上；圖案化所述第一光阻層，以形成一溝道，所述溝道是形成于所述柵極的上方；蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層，以移除部分的所述歐姆接觸層及部分的所述電極層，并形成源電極及漏電極于所述溝道的相對兩側(cè)；涂布第二光阻層于所述圖案化第一光阻層上，以及所述溝道內(nèi)；移除所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層，并保留所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層；蝕刻所述半導(dǎo)體層，以移除部分所述半導(dǎo)體層；移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層；形成保護(hù)層于所述溝道、所述源電極及所述漏電極上；以及形成像素電極層于所述保護(hù)層上，其中所述像素電極層是電性連接于所述漏電極，以完成一薄膜晶體管矩陣基板；以及形成一液晶層于所述薄膜晶體管矩陣基板與彩色濾光片基板之間。在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層時，對所述歐姆接觸層及所述電極層進(jìn)行一次濕蝕刻，以移除所述歐姆接觸層及所述電極層未被所述圖案化第一光阻層遮蔽的部分。在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)涂布所述第二光阻層時，利用旋涂法、刮刀涂布法或滾輪涂布來涂布所述第二光阻層。在本發(fā)明的一實施例中，在涂布所述第二光阻層后，在所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層的厚度是大于在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層的厚度。在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)移除在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層時，利用加熱灰化來移除在所述漏電極及所述源電極上的所述第二光阻層。在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)蝕刻所述半導(dǎo)體層時，利用所述圖案化第一光阻層及在所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層來作為光掩膜，并對所述半導(dǎo)體層進(jìn)行干蝕刻。在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層時，利用剝離方式來移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層。本發(fā)明的薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法可減少制程所需的光掩膜數(shù)，進(jìn)而減少制程成本及時間。再者，本發(fā)明的方法亦可減少濕蝕刻的步驟，因而可減少濕蝕刻對組件的影響。又，本發(fā)明的制造方法可使用一般光掩膜來完成，而不需使用多段式調(diào)整光掩膜，因而大幅降低制程成本。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下
圖1顯示依照本發(fā)明的一實施例的顯示面板與背光模塊的剖面示意圖；以及圖2A至圖21顯示依照本發(fā)明的一實施例的顯示面板的薄膜晶體管矩陣的制程剖面示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「側(cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號表示。請參照圖1，其顯示依照本發(fā)明的一實施例的顯示面板與背光模塊的剖面示意圖。 本實施例的薄膜晶體管(TFT)矩陣基板的制造方法可應(yīng)用于顯示面板100(例如液晶顯示面板)的制造過程中，以制造晶體管的保護(hù)層。當(dāng)應(yīng)用本實施例的顯示面板100來制造一液晶顯示裝置時，可設(shè)置液晶顯示面板100于背光模塊200上，因而形成液晶顯示裝置。此顯示面板100可包括第一基板110、第二基板120、液晶層130、第一偏光片140及第二偏光片150。第一基板110和第二基板120的基板材料可為玻璃基板或可撓性塑料基板，在本實施例中，第一基板110可例如為薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)矩陣基板，而第二基板120可例如為彩色濾光片(Color Filter, CF)基板。值得注意的是，在一些實施例中，彩色濾光片和TFT矩陣亦可配置在同一基板上。如圖1所示，液晶層130是形成于第一基板110與第二基板120之間。第一偏光片140是設(shè)置第一基板110的一側(cè)，并相對于液晶層130 (即第一基板110的入光側(cè))，第二偏光片150是設(shè)置第二基板120的一側(cè)，并相對于液晶層130 (即第二基板120的出光側(cè))。請參照圖2A至圖21，其顯示依照本發(fā)明的一實施例的顯示面板的薄膜晶體管矩陣的制程剖面示意圖。當(dāng)制造本實施例之TFT矩陣基板(如第一基板110)時，首先，如圖 2A所示，形成柵極112于透明基材111上，此透明基材111例如為石英或玻璃基材，此柵極 112可通過光刻工藝(第一道光掩膜制程)來形成，其材料例如為Al、Ag、Cu、Mo、Cr、W、Ta、 Ti、氮化金屬或上述任意組合的合金，亦可為具有耐熱金屬薄膜和低電阻率薄膜的多層結(jié)構(gòu)，例如氮化鉬薄膜和鋁薄膜的雙層結(jié)構(gòu)。如圖2B所示，接著，依序形成柵極絕緣層113、半導(dǎo)體層114、歐姆接觸層115、電極層116及第一光阻層101于透明基材111及柵極112上。柵極絕緣層113的材料例如為氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)，其例如是以等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)方式來沉積形成。本實施例的半導(dǎo)體層114的材料優(yōu)選為多晶硅(Poly-Silicon)。在本實施例中，半導(dǎo)體層114可先沉積一非晶硅(a_Si)層， 接著，對此非晶硅層進(jìn)行快速熱退火(Rapid thermal annealing,RTA)步驟，藉以使此非晶硅層再結(jié)晶成一多晶硅層。歐姆接觸層115的材料例如是由重?fù)诫s有N型雜質(zhì)(例如磷) 的N+非晶硅(a-Si)或其硅化物所形成，或者例如是以化學(xué)氣相沉積方式臨場an-situ) 沉積形成。電極層116的材料例如Al、Ag、Cu、Mo、Cr、W、Ta、Ti、氮化金屬或上述任意組合的合金。
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如圖2C所示，接著，圖案化第一光阻層101 (第二道光掩膜制程)，以形成一溝道 C于第一光阻層101上。此時，所述溝道C是形成于柵極112的上方，并曝露出電極層116 的表面。在本實施例中，可利用一般的光掩膜來蝕刻第一光阻層101，以圖案化第一光阻層 101。如圖2D所示，接著，蝕刻歐姆接觸層115及電極層116，以移除部分的歐姆接觸層 115及部分的電極層116，并形成漏電極116a及源電極116b于溝道C的相對兩側(cè)。此時， 可利用圖案化后的第一光阻層101來作為光掩膜，并對歐姆接觸層115及電極層116進(jìn)行一次濕蝕刻，以移除歐姆接觸層115及電極層116未被圖案化第一光阻層101遮蔽的部分 (特別是位于溝道C的部分)。如圖2E所示，接著，涂布第二光阻層102于圖案化第一光阻層101上，以及溝道 C內(nèi)。此時，可利用旋涂法、刮刀涂布法或滾輪涂布(Roller Coating)來涂布第二光阻層 102。由于溝道C為凹陷處且第二光阻層102會填滿溝道C的凹陷，因此，相較于圖案化第一光阻層101上的第二光阻層102，溝道C內(nèi)的第二光阻層102可具有較大的厚度。如圖2F所示，接著，移除圖案化第一光阻層101上的所述第二光阻層102，并保留所述溝道C內(nèi)的所述第二光阻層102。在本實施例中，可利用加熱灰化(heart ashing)來處理第二光阻層102，以移除此圖案化第一光阻層101上的所述第二光阻層102。由于在溝道C內(nèi)的所述第二光阻層102的厚度是大于在圖案化第一光阻層101上的第二光阻層102 的厚度，因此，當(dāng)移除圖案化第一光阻層101上的所述第二光阻層102時，在溝道C內(nèi)的所述第二光阻層102仍可被保留住，并遮蔽住溝道C。如圖2G所示，接著，蝕刻半導(dǎo)體層114，以移除部分的半導(dǎo)體層114。此時，可利用圖案化第一光阻層101以及在溝道C內(nèi)的所述第二光阻層102來作為光掩膜，并對半導(dǎo)體層114進(jìn)行另一次干蝕刻，以移除半導(dǎo)體層114未被圖案化第一光阻層101及第二光阻層 102遮蔽的部分，而圖案化半導(dǎo)體層114，其中此圖案化后的半導(dǎo)體層114可作為薄膜晶體管的半導(dǎo)體島結(jié)構(gòu)。如圖2G所示，接著，移除圖案化第一光阻層101及第二光阻層102，可例如利用剝離(Mrip)方式來移除光阻層101、102。接著，如圖2H所示，形成保護(hù)層118于溝道C、源電極116b及漏電極116a上(第三道光掩膜制程)，其中保護(hù)層118具有至少一接孔118a，以暴露出部分漏電極116a。其中，保護(hù)層118可通過等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)設(shè)備來形成。接著，如圖21所示，可先形成一透光導(dǎo)電層(例如11~0、120420、620、10)或&10) 于保護(hù)層118上，接著通過光刻工藝來圖案化此透光導(dǎo)電層(第四道光掩膜制程)，以形成像素電極層119于保護(hù)層118上。由于像素電極層119是覆蓋于接孔118a上，因而可利用保護(hù)層118的接孔118a來電性連接于漏電極116a，故完成本實施例的薄膜晶體管矩陣基板 110。由上述可知，本發(fā)明的薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法僅需四道光掩膜來完成TFT矩陣基板，因而可減少制程所需的光掩膜數(shù)，進(jìn)而減少制程成本及時間。再者，在第二道光掩膜制程中，僅需進(jìn)行一次濕蝕刻，因而減少濕蝕刻對組件的影響。又，由于本發(fā)明的制造方法可使用一般光掩膜來完成，而不需使用多段式調(diào)整光掩膜(Multi Tone Mask, MTM)，因而大幅降低制程成本。綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例揭露如上，但上述優(yōu)選實施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管矩陣基板的制造方法，其特征在于所述制造方法包括如下步驟 形成柵極于透明基材上；依序形成柵極絕緣層、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、電極層及第一光阻層于所述透明基材及所述柵極上；圖案化所述第一光阻層，以形成一溝道，所述溝道是形成于所述柵極的上方； 蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層，以移除部分的所述歐姆接觸層及部分的所述電極層，并形成源電極及漏電極于所述溝道的相對兩側(cè)；涂布第二光阻層于所述圖案化第一光阻層上，以及所述溝道內(nèi)； 移除所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層，并保留所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層；蝕刻所述半導(dǎo)體層，以移除部分所述半導(dǎo)體層；移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層；形成保護(hù)層于所述溝道、所述源電極及所述漏電極上；以及形成像素電極層于所述保護(hù)層上，其中所述像素電極層是電性連接于所述漏電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層時， 對所述歐姆接觸層及所述電極層進(jìn)行一次濕蝕刻，以移除所述歐姆接觸層及所述電極層未被所述圖案化第一光阻層遮蔽的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)涂布所述第二光阻層時，利用旋涂法、 刮刀涂布法或滾輪涂布來涂布所述第二光阻層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在涂布所述第二光阻層后，在所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層的厚度是大于在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)移除在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層時，利用加熱灰化來移除在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)蝕刻所述半導(dǎo)體層時，利用所述圖案化第一光阻層及在所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層來作為光掩膜，并對所述半導(dǎo)體層進(jìn)行干蝕刻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于當(dāng)移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層時，利用剝離方式來移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層。
8.—種顯示面板的制造方法，其特征在于所述制造方法包括如下步驟 形成柵極于透明基材上；依序形成柵極絕緣層、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、電極層及第一光阻層于所述透明基材及所述柵極上；圖案化所述第一光阻層，以形成一溝道，所述溝道是形成于所述柵極的上方； 蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層，以移除部分的所述歐姆接觸層及部分的所述電極層，并形成源電極及漏電極于所述溝道的相對兩側(cè)；涂布第二光阻層于所述圖案化第一光阻層上，以及所述溝道內(nèi)； 移除所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層，并保留所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層；蝕刻所述半導(dǎo)體層，以移除部分所述半導(dǎo)體層；移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層； 形成保護(hù)層于所述溝道、所述源電極及所述漏電極上；以及形成像素電極層于所述保護(hù)層上，其中所述像素電極層是電性連接于所述漏電極，以完成一薄膜晶體管矩陣基板；以及形成一液晶層于所述薄膜晶體管矩陣基板與彩色濾光片基板之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于在涂布所述第二光阻層后，在所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層的厚度是大于在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于當(dāng)移除在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層時，利用加熱灰化來移除在所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管矩陣基板及顯示面板的制造方法。此制造方法包括如下步驟依序形成柵極、柵極絕緣層、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、電極層及第一光阻層于所述透明基材上；圖案化所述第一光阻層；蝕刻所述歐姆接觸層及所述電極層；涂布第二光阻層于所述圖案化第一光阻層上，以及溝道內(nèi)；移除所述圖案化第一光阻層上的所述第二光阻層，并保留所述溝道內(nèi)的所述第二光阻層；蝕刻所述半導(dǎo)體層；移除所述圖案化第一光阻層及所述第二光阻層；形成保護(hù)層于所述溝道、所述源電極及所述漏電極上；以及形成像素電極層于所述保護(hù)層上，本發(fā)明可減少制程的光掩膜數(shù)，且僅需對金屬進(jìn)行一次濕蝕刻。
文檔編號G02F1/1368GK102254861SQ20111022971
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者姚曉慧, 薛景峰, 許哲豪 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司