專利名稱：薄膜晶體管基板的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管基板的制造方法，更特別地涉及一種適于通過三輪掩模工序同時形成良好布圖設計并去除階梯差的薄膜晶體管基板的制造方法。
背景技術：
液晶顯示器件利用電場來控制液晶的透光率，從而顯示圖像。液晶顯示器件在形成于相對設置在上、下基板上的公共電極和像素電極之間的電場作用下驅動液晶。
液晶顯示器件包括相互面對粘接而成的薄膜晶體管基板和濾色片基板；用于保持兩個基板之間盒間隙固定的襯墊料；以及填充在所述盒間隙中的液晶。
薄膜晶體管基板包括多條信號線，薄膜晶體管以及分布在其上用于對所述液晶進行定向的定向膜。濾色片陣列基板包括用于實現彩色的濾色片；用于防止漏光的黑矩陣；以及分布在其上用于對所述液晶進行定向的定向膜。
在這種液晶顯示器件中，薄膜晶體管陣列基板的制造包括半導體工序并需要多輪掩模工序，因此，復雜的制造工序是液晶面板制造成本增加的主要因素。
為了解決上述的問題，薄膜晶體管向著減少掩模工序數量的方向發(fā)展，這是因為一輪掩模工序包括大量工序，如薄膜沉積工序，清洗工序，光刻工序，蝕刻工序，光刻膠剝離工序，檢查工序等。
因此，最近興起三輪掩模工序，其中三輪掩模工序使用剝離方法，從薄膜晶體管基板標準的五輪掩?；蛩妮喲谀９ば蛑袦p少一輪掩模工序。
首先，將參照圖1和圖2解釋通過現有技術的三輪掩模工序制造的薄膜晶體管的結構和工作原理。
參照圖1和圖2，由現有技術的三輪掩模工序制造的薄膜晶體管基板包括形成在基板10上的柵線20；與柵線20交叉并在其間具有柵絕緣膜25以限定出像素區(qū)域61的數據線30；形成在其每個交叉處的薄膜晶體管40；形成于像素區(qū)域61并與薄膜晶體管40相連的像素電極60；形成于柵線20和存儲電極65重疊部分的存儲電容70；與柵線20相連的柵焊盤；以及與數據線30連接的數據焊盤。
這里，薄膜晶體管40響應柵線20的柵信號以將數據線的像素信號充入像素電極60中，以及薄膜晶體管40包括與柵線20相連的柵極22，與數據線30相連的源極32，以及與源極32相對并在其間具有溝道的漏極33，并且漏極33的一側與像素電極60相連。
這里，薄膜晶體管40進一步包括與柵極22重疊并在其間具有柵絕緣膜25的有源層，以在源極32和漏極33之間形成溝道，以及形成于除了溝道部分以外的有源層34上的歐姆接觸層35，歐姆接觸層35用于使有源層34與源極32和漏極33進行歐姆接觸。
這時，有源層34和歐姆接觸層35形成為與數據線30，下數據焊盤電極91以及存儲電極65重疊。
鈍化膜50覆蓋形成于柵絕緣膜25上的薄膜晶體管40，并保護形成溝道的有源層34免受在后續(xù)工序中可能產生的潮濕或劃傷的損害。
像素電極60形成于由交叉的柵線20和數據線30限定的像素區(qū)域的像素孔61中，以及像素電極60形成為與鈍化膜50形成邊界，并與薄膜晶體管40的漏極33形成側接觸(side-contact)。
對此更明確地描述，像素電極60與在形成貫穿鈍化膜50和柵絕緣膜25的像素孔62時已部分蝕刻的漏極33形成側連接，并像素電極60形成為與由已蝕刻的漏極33暴露出的有源層的一部分重疊或與柵絕緣膜25形成側接觸。
這時，在通過薄膜晶體管40施加了像素信號的像素電極60與施加了基準電壓的公共電極(未圖示)之間形成電場。
因此，形成于像素電極60和公共電極之間的電場使得填充在薄膜晶體管基板和濾色片基板之間的液晶分子由于介電各向異性而旋轉，并根據液晶分子的旋轉角度使得通過像素區(qū)域傳送的光的透過率改變，從而實現灰度級。
存儲電容70包括柵線20，以及與柵線20重疊并在其間具有柵絕緣膜25，有源層34以及歐姆接觸層35的存儲電極65。這里，形成為在像素孔61中與鈍化層50形成邊界的像素電極60與存儲電極65的一側相連。存儲電容70保持像素電極中充入的像素信號的穩(wěn)定，直到充入下一個像素信號。
柵焊盤80與柵驅動器(未圖示)相連以將柵信號提供給柵線20。柵焊盤80包括延伸自柵線20的下柵焊盤電極81，以及經貫穿柵絕緣膜25和鈍化膜50的第一接觸孔51的內表面與下柵焊盤電極81相連的上柵焊盤電極82。
數據焊盤90與數據驅動器(未圖示)相連以將數據信號提供給數據線30。數據焊盤90包括延伸自數據線30的下數據焊盤91，以及經貫穿鈍化膜50的第二接觸孔52的內表面與下數據焊盤電極91相連的上數據焊盤電極92。
這時，由于在形成第二接觸孔52時將對構成下數據焊盤電極91的歐姆接觸層35和有源層34進行蝕刻，所以上數據焊盤電極92與柵絕緣膜25或殘留的有源層34接觸。
以下，將參照圖3A到3L詳細描述使用現有技術的三輪掩模工序制造薄膜晶體管基板的方法。
首先，如圖3A所示，通過使用第一掩模工序在下基板10上形成包括柵線20，柵極22和下柵焊盤電極81的第一導電圖案。
對此更加明確地描述，是通過諸如濺射等的沉積技術在下基板10上形成柵金屬層。
將光刻膠分布在柵金屬層的整個表面，并進行使用第一掩模的光刻工序，從而在下基板10上形成包括柵線20，與柵線20相連的柵極22以及下柵焊盤電極81的第一導電圖案。
如上所述，在下基板10上形成第一導電圖案以后，通過第二掩模工序在柵絕緣膜25上形成第二導電圖案和形成溝道的半導體圖案。
對此更加明確地描述，如圖3B所示，柵絕緣膜25，非晶硅層34a，n+非晶硅層35a以及數據金屬層30a通過諸如PECVD，濺射等沉積方法順序地形成于已形成有第一導電圖案的下基板10上。
這里，形成數據金屬層30a的金屬是在隨后的工序中蝕刻鈍化膜50時能夠與已暴露的部分一起蝕刻的金屬，如鉬族，銅族，鋁族，鉻族等可以進行干刻的金屬。
隨后，如圖3C所示，在將光刻膠分布在數據金屬層30a的整個表面以后，執(zhí)行使用衍射曝光掩模的第二掩模的光刻工序，從而在數據金屬層30a上形成具有階梯差的光刻膠圖案PR。
這時，衍射曝光部分對應于薄膜晶體管40的溝道區(qū)域的半色調掩模作為第二掩模使用，因此形成在溝道區(qū)域的光刻膠圖案具有比形成于其它區(qū)域的光刻膠圖案更低的高度。
如上所述，在數據金屬層30a上形成具有差異的光刻膠圖案以后，如圖3D所示，通過濕刻去除由光刻膠圖案暴露的數據金屬層30a。
隨后，在通過濕刻將數據金屬層30a去除時暴露出的非晶硅層34a和n+非晶硅層35a通過干刻順序地去除。
如上所述，在順序地去除n+非晶硅層35a和非晶硅層34a以后，如圖3E所示，通過使用氧O2等離子體的灰化工序去除光刻膠圖案，從而暴露出形成在溝道區(qū)域的數據金屬層30a。
這時，隨著在使用氧O2等離子體的灰化工序去除對應于衍射曝光掩模的遮蔽部分的光刻膠圖案的同時，暴露出形成在遮蔽區(qū)域的數據金屬層30a。
隨后，如圖3F所示，通過干刻去除暴露在溝道區(qū)域以及遮蔽區(qū)域的數據金屬層30a，從而形成數據線30，與數據線30相連的源極32，與源極32相對并間隔分開的漏極，下數據焊盤電極91以及存儲電極65。
這時，存儲電極65形成為與柵線20重疊，并在其間具有柵絕緣膜25和半導體圖案，當源極32與漏極33分開時，形成于溝道區(qū)域的n+非晶硅層35a形成開口。
如上所述，如圖3G所示，通過干刻將在溝道區(qū)域開口的n+非晶硅層35a去除，從而順序地形成構成薄膜晶體管40溝道的有源層34和歐姆接觸層。
隨后，如圖3H所述，去除留在柵絕緣膜25上的光刻膠圖案，從而形成包括用于形成溝道的有源層34和歐姆接觸層35的半導體圖案；以及包括數據線30，與數據線30相連的源極32，對應于源極32并在其間具有溝道的漏極33，存儲電極65以及下數據焊盤電極91的第二導電圖案。
如上所述，在柵絕緣膜25上形成半導體圖案和第二導電圖案以后，通過使用第三掩模的剝離工序在柵絕緣膜25上形成鈍化膜50和第三導電圖案。
對此更明確地描述，如圖3I所示，在形成有半導體圖案和第二導電圖案的柵絕緣膜25的整個表面沉積鈍化膜50以后，進行使用第三掩模的光刻工序，從而形成用于在鈍化膜50上形成第一接觸孔51，第二接觸孔52以及像素孔61的光刻膠圖案。
如上所述，在鈍化膜50上形成光刻膠圖案以后，如圖3J所示，通過干刻順序地去除由光刻膠圖案暴露的柵絕緣膜25和鈍化膜50，從而形成第一接觸孔51，第二接觸孔52以及沉積像素電極的像素孔61。
這時，第一接觸孔51貫穿鈍化膜50和柵絕緣膜25以暴露出下柵焊盤電極81，以及第二接觸孔52貫穿鈍化膜50以暴露出下數據焊盤電極91。
像素孔61貫穿形成在像素區(qū)域60中的鈍化膜50和柵絕緣膜25以暴露出下基板10。這時，在當進行形成像素孔61的干刻時暴露出的漏極的一側進行蝕刻時，順序地對與漏極33重疊的有源層34和歐姆接觸層35進行蝕刻。
如上所述，在通過使用光刻膠圖案在鈍化膜50上形成第一和第二接觸孔51，52，以及像素孔61以后，如圖3K所示，在通過使用濺射等方法形成有光刻膠圖案的下基板10的整個表面沉積透明導電膜60a。
這時，在形成于鈍化膜50上的透明導電膜60a和形成在像素孔61區(qū)域的透明導電膜60b之間產生底切區(qū)域‘A’。
隨后，在通過使用底切區(qū)域‘A’的蝕刻工序去除形成于鈍化膜50上的光刻膠圖案以后，如圖3L所示，通過剝離工序去除形成于光刻膠圖案上的透明導電膜60a，從而形成包括像素電極60，上柵焊盤電極82，上數據焊盤電極92的第三導電圖案。
這時，像素電極60形成為在像素孔61中與鈍化膜50形成邊界，并與漏極33的一側相連。
并且，上柵焊盤電極82與在第一接觸孔51中構圖的柵絕緣膜25和鈍化膜50形成側邊界，并且上柵焊盤電極82與下柵焊盤電極81相連。
進一步地，上數據焊盤電極92在第二接觸孔52中與鈍化膜50形成邊界并與下數據焊盤電極91側連接。
如上所述，在使用第三掩模的剝離工序制造薄膜晶體管基板的情況下，如圖4所示，由于形成于鈍化膜50上的透明導電膜60a和形成在像素孔61中的透明導電膜60b形成短路，將形成沒有產生底切的區(qū)域‘B’。
進一步地，如圖5所示，如果在形成于鈍化膜50上的透明導電膜60a和形成在像素孔61中的透明導電膜60b形成短路時有雜質進入，那么用于去除光刻膠圖案的蝕刻溶液將沿著雜質進入的路徑滲入，因此將存在產生區(qū)域‘C’的問題，在該區(qū)域‘C’處形成在像素孔61中的透明導電膜60b的一部分消失。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種適于使用三輪掩模工序同時形成良好布圖設計并去除階梯差的薄膜晶體管基板制造方法。
為了實現本發(fā)明的這些及其它目的，根據本發(fā)明的薄膜晶體管基板的制造方法包括以下步驟在基板上形成柵線；形成與所述柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜的數據線；在所述柵線和數據線的交叉部分形成薄膜晶體管；在形成有所述薄膜晶體管的柵絕緣膜上形成鈍化膜以后，形成用于對將要形成接觸孔和像素電極的區(qū)域進行開口的第一光刻膠圖案；在形成有所述第一光刻膠圖案的鈍化膜的整個表面上沉積透明導電膜以后，形成第二光刻膠圖案，該第二光刻膠圖案暴露出形成于除將要形成接觸孔和像素電極的區(qū)域以外區(qū)域的透明導電膜；以及通過對由所述第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜進行蝕刻以后，通過去除留在鈍化膜上的第一和第二光刻膠圖案形成其上形成有接觸孔的所述鈍化膜和像素電極。
該制造方法進一步包括形成存儲電容，該存儲電容包括柵線以及與柵線重疊并在二者其間具有柵絕緣膜和鈍化膜的像素電極。
該制造方法進一步包括形成柵焊盤，該柵焊盤包括與所述柵線相連的下柵焊盤電極，貫穿鈍化膜和柵絕緣膜以暴露出下柵焊盤電極的接觸孔，以及通過接觸孔與下柵焊盤電極相連的上柵焊盤電極，并且其中所述上柵焊盤電極在所述柵焊盤上形成為突出的形狀。
該制造方法進一步包括形成數據焊盤，該數據焊盤包括與所述數據線相連的下數據焊盤電極；貫穿鈍化膜以暴露出下數據焊盤電極的接觸孔；以及通過接觸孔與下數據焊盤電極相連的上數據焊盤電極，并且其中所述上數據焊盤電極在所述數據焊盤上形成為突出的形狀。
在該制造方法中，形成所述第一光刻膠圖案的步驟包括形成第一光刻膠圖案；在鈍化膜的整個表面形成光刻膠以后，使用掩模通過光刻工序對將要形成接觸孔的鈍化區(qū)域的光刻膠進行開口；使用掩模通過光刻工序部分地蝕刻將要形成像素電極的鈍化膜區(qū)域的光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以去除在將要形成像素電極處的鈍化膜中已部分去除的光刻膠。
在該制造方法中，形成第二光刻膠圖案的步驟包括在形成有第一光刻膠圖案的鈍化膜上形成透明導電膜以后，在鈍化膜的整個表面上形成光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以暴露出形成在除將要形成接觸孔和像素電極處的鈍化膜區(qū)域以外的區(qū)域中的透明導電膜。
該制造方法進一步包括在鈍化膜的整個表面上形成光刻膠以后，執(zhí)行用于對由第二光刻膠圖案覆蓋的透明導電膜進行聚合的熱處理。
該制造方法中，在鈍化膜中形成接觸孔的步驟包括形成貫穿鈍化膜已暴露出漏極的第一接觸孔；通過貫穿鈍化膜和柵絕緣膜暴露出下柵焊盤電極；以及通過貫穿鈍化膜暴露出下漏焊盤電極根據本發(fā)明另一個技術方案的薄膜晶體管基板制造方法包括在基板上形成包括柵線，與柵線相連的柵極以及下柵焊盤電極的第一導電圖案；形成在覆蓋基板的柵絕緣膜上形成溝道的半導體圖案，以及包括數據線，與數據線相連的源極，面對源極并在其間具有溝道的漏極，以及下數據焊盤電極的第二導電圖案；在柵絕緣膜上形成鈍化膜以后，形成用于露出鈍化區(qū)域的第一光刻膠圖案，在所述鈍化區(qū)域將要形成接觸孔和像素電極；在形成有所述第一光刻膠圖案的鈍化膜的整個表面沉積透明導電膜以后，形成暴露出形成于除了鈍化膜區(qū)域以外區(qū)域的第二光刻膠圖案；以及在去除由所述第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜以后，通過去除殘留在鈍化膜、像素電極、上焊盤電極和上數據焊盤電極上的第一和第二光刻膠圖案形成第三導電圖案和具有接觸孔的鈍化膜。
該制造方法中，形成第一導電圖案的步驟包括在基板的整個表面上沉積柵金屬層；在所述柵金屬層上形成光刻膠以后，通過使用第一掩模的光刻工序形成暴露柵金屬層的光刻膠圖案；對由所述光刻膠圖案暴露的柵金屬層進行蝕刻；以及通過剝離工序去除留在已蝕刻的柵金屬層上的光刻膠圖案。
該制造方法中，所述形成第二導電圖案的步驟進一步包括在形成有第一導電圖案的基板上順序地形成柵絕緣膜，包括歐姆接觸層和形成溝道的有源層的半導體圖案，以及數據金屬層；在所述數據金屬層的整個表面形成光刻膠以后，通過使用第二掩模的光刻工序形成其溝道區(qū)域已部分蝕刻的光刻膠圖案；通過該部分蝕刻的光刻膠圖案對已暴露的數據金屬層，歐姆接觸層和有源層進行蝕刻；以及通過剝離工序去殘留在已蝕刻的數據金屬層上的光刻膠圖案。
該制造方法中，在鈍化膜上形成第一光刻膠圖案的步驟包括在形成有第二導電圖案的柵絕緣膜的整個表面上形成鈍化膜；在鈍化膜的整個表面形成光刻膠以后，通過使用第三掩模的光刻工序部分地露出并且蝕刻將要形成接觸孔和像素電極處的鈍化膜區(qū)域的光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以去除在將要形成像素電極的鈍化膜中已部分去除的光刻膠。
該制造方法中，在鈍化膜上形成接觸孔的步驟包括形成貫穿鈍化膜以暴露出薄膜晶體管的漏極的第一接觸孔；形成貫穿鈍化膜和柵絕緣膜以暴露出下柵焊盤電極的第二接觸孔；以及形成貫穿鈍化膜以暴露出下數據焊盤電極的第三接觸孔。
該制造方法中，形成第二光刻膠圖案的步驟包括在形成有第一光刻膠圖案的鈍化膜的整個表面形成透明導電膜；在形成有透明導電膜的鈍化膜的整個表面上形成光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以暴露出形成在除了鈍化膜區(qū)域以外的區(qū)域中的透明導電膜，在所述鈍化膜區(qū)域將要形成接觸孔和像素電極。
該制造方法進一步包括在鈍化膜的整個表面上形成光刻膠以后，執(zhí)行用于對由第二光刻膠圖案覆蓋的透明導電膜進行聚合的熱處理。
該制造方法中，其中形成鈍化膜和第三導電圖案的步驟包括去除通過第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜；以及通過去除分別留在鈍化膜和第三導電圖案的第一和第二光刻膠圖案形成包括像素電極，上柵焊盤電極以及上數據焊盤電極的第三導電圖案。
該制造方法中，在鈍化膜上形成接觸孔的步驟包括形成貫穿鈍化膜以使得像素電極與薄膜晶體管的漏極接觸的第一接觸孔；形成貫穿鈍化膜和柵絕緣膜以使得下柵焊盤電極與上柵焊盤電極接觸的第二接觸孔；以及形成貫穿鈍化膜以使得下數據焊盤電極與上數據焊盤電極接觸的第三接觸孔。
該制造方法中，上柵焊盤電極在柵焊盤的上部形成為突出的形狀，以及上數據焊盤電極在數據焊盤的上部中形成為突出的形狀。


由以下參照附圖的本發(fā)明實施方式的詳細說明可顯而易見本發(fā)明的這些和其它目的，在附圖中
圖1是表示構成現有技術的液晶顯示面板的薄膜晶體管基板的平面圖；圖2是沿著圖1中線I-I’，II-II’和III-III’提取的薄膜晶體管的橫截面圖；圖3A到3L是使用現有技術的三輪掩模的薄膜晶體管基板的制造工序示意圖；圖4和5是解釋現有技術的三輪掩模工序產生的布圖設計缺陷的示意圖；圖6是表示根據本發(fā)明的液晶顯示面板的薄膜晶體管的平面圖；圖7是沿著圖6中線IV-IV’，V-V’和VI-VI’提取的薄膜晶體管基板的橫截面圖；圖8A和8B是根據本發(fā)明通過第一掩模工序形成有第一導電圖案的薄膜晶體管基板的平面圖和橫截面圖；圖9A到9C是根據本發(fā)明的形成有第一導電圖案的薄膜晶體管基板的制造工序示意圖；圖10A和10B是根據本發(fā)明通過第二掩模工序形成有第二導電圖案和半導體圖案的薄膜晶體管基板的平面圖和橫截面圖；圖11A到11H是根據本發(fā)明的形成有第二導電圖案和半導體圖案的薄膜晶體管基板的制造工序示意圖；圖12A和12B是根據本發(fā)明通過第三掩模工序形成的其上具有多個接觸孔的第三導電圖案和鈍化膜的薄膜晶體管基板的平面圖和橫截面圖；以及圖13A到13I是根據本發(fā)明的形成有第三導電圖案和鈍化膜的薄膜晶體管基板的制造工序示意圖。
具體實施例方式
下面詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中示出其實施例。
以下將參照圖6到圖13I說明本發(fā)明的實施方式。
首先，將參照圖6和圖7解釋根據本發(fā)明的薄膜晶體管基板的結構和工作原理。
參照圖6和圖7，根據本發(fā)明的薄膜晶體管基板包括形成在下基板110上的柵線；與柵線120交叉并在其間具有柵絕緣膜125的數據線130；形成在柵線120和數據線130的每個交叉處的薄膜晶體管140；形成于柵絕緣膜125上覆蓋薄膜晶體管的鈍化膜150；貫穿鈍化膜150并與薄膜晶體管140相連的像素電極160；形成于像素電極160和柵線120重疊部分的存儲電容170。
并且，根據本發(fā)明的薄膜晶體管進一步包括與柵線120相連的柵焊盤180和與數據線130相連的數據焊盤190。
這里，柵線120將由與柵焊盤180相連的柵驅動器(未圖示)提供的柵信號傳送給構成薄膜晶體管140的柵極122。
數據線130將由與數據焊盤190相連的數據驅動器(未圖示)提供的數據信號傳送給與柵極122的開啟/關閉協(xié)作構成薄膜晶體管140的源極132和漏極133。
薄膜晶體管140響應柵線120的柵信號將數據線130上的像素信號充入像素電極160中，并薄膜晶體管140包括與柵線120相連的柵極122；與數據線130相連的源極132；以及與源極132相對并在其間具有溝道的漏極，并且漏極經貫穿鈍化膜150的第一接觸孔151與該像素電極160相連。
這時，薄膜晶體管140進一步包括有源層134以及歐姆接觸層135，有源層141形成為與柵極122重疊并在其間具有柵絕緣膜125，并且該有源層134在源極132和漏極133之間形成溝道；歐姆接觸層135形成于除溝道部分以外的有源層134上并用于使有源層134與源極132和漏極133進行歐姆接觸。
這時，有源層134和歐姆接觸層135形成為與數據線130，下數據焊盤電極191重疊。
鈍化膜150覆蓋形成于柵絕緣膜125上的薄膜晶體管140，并保護像素區(qū)域161和形成溝道的有源層134免受在后續(xù)工序中可能產生的潮濕或劃傷的損害。
這里，使用硅的氮化物SiNx等無機絕緣材料以及諸如丙烯酸有機化合物、BCB(苯并環(huán)丁烯)或PFCB(全氟環(huán)丁烷)的有機絕緣材料通過濺射或PECVD方法在柵絕緣膜125上形成鈍化膜150。
這時，通過使用掩模的光刻工序在鈍化膜150上形成第一接觸孔151，第二接觸孔152以及第三接觸孔153。這里，第一接觸孔151貫穿鈍化膜150以暴露出漏極133，以及第二接觸孔152貫穿鈍化膜150和柵絕緣膜125以暴露出下柵焊盤電極181，以及第三接觸孔153貫穿鈍化膜150以暴露出下數據焊盤電極191。
像素電極160形成于像素區(qū)域161的像素孔162中，并通過貫穿鈍化膜150的第一接觸孔151與薄膜晶體管140的漏極133相連。這時，在通過薄膜晶體管140施加有像素信號的像素電極160與施加有基準電壓的公共電極(未圖示)之間形成電場。
因此，形成于像素電極160和公共電極之間的電場使得填充在基板之間的液晶分子由于介電各向異性而旋轉，并根據液晶分子的旋轉角度使得通過像素區(qū)域161傳送的光的透過率改變，從而實現灰度級。
存儲電容170形成為柵線120和像素電極160相互重疊并且其間具有柵絕緣膜125和鈍化膜150的形狀。存儲電容170保持像素電極中充入的像素信號穩(wěn)定，直到充入下一個像素信號。
柵焊盤180與柵驅動器(未圖示)相連以將柵信號提供給柵線120。
柵焊盤180包括延伸自柵線120的下柵焊盤電極181；貫穿柵絕緣膜125和鈍化膜150的第二接觸孔；以及通過第二接觸孔152與下柵焊盤電極181相連的上柵焊盤電極182。
這時，上柵焊盤電極182形成為在柵焊盤180上突出以及第二接觸孔152內部的形狀，從而與安裝在柵焊盤180上的指定驅動電路進行良好的電氣接觸。
數據焊盤190與數據驅動器(未圖示)相連以將數據信號提供給數據線130。
數據焊盤190包括形成于柵絕緣膜上并延伸自數據線的下數據焊盤191；貫穿鈍化膜150上的第三接觸孔153；以及通過第三接觸孔153與下數據焊盤電極191相連的上數據焊盤電極192。
這時，上數據焊盤電極192形成為在數據焊盤190突出以及第三接觸孔153內部的形狀，從而與安裝在數據焊盤190上的指定驅動電路進行良好的電氣接觸。
以下，將參照附圖詳細解釋根據本發(fā)明的薄膜晶體管基板的制造方法。
首先，將參照圖8A和圖8B，解釋根據本發(fā)明的薄膜晶體管的第一導電圖案的形成工序。
參照圖8A和圖8B，通過使用第一掩模工序在下基板110上形成包括柵線120，柵極122和下柵焊盤電極181的第一導電圖案。
對此更加明確地描述，如圖9A所示，通過諸如濺射等的沉積技術在下基板110上形成柵金屬層120a。這里，柵金屬層120a由鋁AL族，銅Cu，鉻Cr，鉬Mo等金屬構成。
這時，如果構成第一導電圖案的柵金屬膜120a由低電阻的鋁族金屬構成，那么為了提高與形成第三導電圖案的透明導電膜ITO的接觸電阻，柵金屬層120a可形成為諸如AlNd/Mo等的雙層結構。
隨后，在將光刻膠分布在柵金屬層120a上以后，如圖9B所示，執(zhí)行使用第一掩模200的光刻工序，從而在柵金屬層120a上形成指定的光刻膠圖案250a。
這時，如圖9C所示，對由光刻膠圖案250a暴露出的柵金屬層進行濕刻，從而在下基板110上形成包括柵線120，與柵線120相連的柵極122以及下柵焊盤電極的第一導電圖案。
如上所述，在下基板110上形成第一導電圖案以后，如圖10A和10B所示，通過第二掩模工序形成第二導電圖案和包括有源層和歐姆接觸層的半導體圖案，該有源層在形成有第一導電圖案的下基板110上形成溝道。
參照圖10A和10B，在形成有第一導電圖案的下基板110上分布柵絕緣膜125以后，執(zhí)行使用第一掩模200的光刻工序，從而形成包括歐姆接觸層135和形成溝道的有源層134的半導體圖案；以及包括數據線130，與數據線130相連的源極132，面對源極132并在其間具有溝道的漏極133，以及下數據焊盤電極191的第二導電圖案。
對此更加明確地描述，如圖11A所示，柵絕緣膜125通過諸如PECVD，濺射等沉積方法形成于已形成有第一導電圖案的下基板110的整體表面上。
這里，柵絕緣膜125由諸如硅的氮化物SiOx，硅的氮化物SiNx等無機絕緣材料構成。
隨后，如圖11B所示，非晶硅層134a，n+非晶硅層135a以及數據金屬層130a通過諸如PECVD，濺射等沉積方法順序地形成于柵絕緣膜125上。
這里，數據金屬層130a由鉬Mo，鈦Ti，鉭Ta，鉬合金等構成。
隨后，如圖11C所示，在將光刻膠分布在數據金屬層130a的整個表面以后，執(zhí)行使用衍射曝光掩模的第三掩模300的光刻工序，從而在數據金屬層130a上形成具有階梯差的光刻膠圖案350。
這里，第三掩模300是其衍射曝光部分(半透射部分)對應于薄膜晶體管140的溝道區(qū)域的半色調掩模。
因此形成于薄膜晶體管140的溝道區(qū)域的光刻膠圖案350a具有比形成于數據線130的區(qū)域的光刻膠圖案350b，或形成于下數據焊盤電極191的區(qū)域的光刻膠圖案350c更低的高度。
如上所述，在數據金屬層130a上形成具有差異的光刻膠圖案350以后，如圖11D所示，通過濕刻去除由光刻膠圖案350暴露的數據金屬層130a。
隨后，通過使用氧O2等離子體的灰化工序去除覆蓋在溝道區(qū)域的光刻膠圖案350a，從而暴露出形成在薄膜晶體管140的溝道區(qū)域的數據金屬層。
這時，通過使用氧O2等離子體的灰化工序去除覆蓋數據線130以及下數據焊盤電極191形成區(qū)域的部分光刻膠圖案350b，350c。
隨后，如圖11F所示，通過干刻將由已灰化的光刻膠圖案350暴露的數據金屬層130a去除，從而同時將數據金屬層130a劃分為源極132和漏極133并且暴露出形成于溝道區(qū)域的n+非晶硅層135a。這時，也形成下數據焊盤電極191。
如上所述，如圖11G所示，通過干刻將已暴露的n+非晶硅層135a去除以露出非晶硅層134a，從而形成歐姆接觸層135和在源極132和漏極133之間設置溝道的有源層134。
隨后，如圖11H所示，通過剝離工序去除留下的光刻膠圖案350，從而形成包括第二導電圖案和用于形成薄膜晶體管140的溝道的半導體圖案，其中第二導電圖案包括數據線130，與數據線130相連的源極132，與源極132相對并在其間具有溝道的漏極133，以及下數據焊盤電極191。
如上所述，在形成第二導電圖案以后，如圖12A和12B所示，在通過第三掩模工序形成有多個接觸孔的鈍化膜上形成第三導電圖案。
參照圖12A和12B，通過使用第三掩模的光刻工序在已形成有第二導電圖案的柵絕緣膜125上形成包括鈍化膜和第三導電圖案。其中鈍化膜具有第一接觸孔151，第二接觸孔152以及第三接觸孔153，并且第三導電圖案包括像素電極160，上柵焊盤電極182以及上數據焊盤電極192。
對此更明確地描述，如圖13A所示，鈍化膜150沉積在已形成有第二導電圖案的柵絕緣膜125的整個表面上。
隨后，如圖13B所示，在鈍化膜150的整個表面上形成第一光刻膠500以后，執(zhí)行使用衍射曝光掩模的第三掩模400的光刻工序，從而在鈍化膜150上形成具有階梯差的光刻膠圖案550。
這里，第三掩膜400是衍射曝光掩模，其衍射曝光部分(或半透部分)對應于像素電極形成的區(qū)域，透射部分對應于接觸孔151，152，153形成的區(qū)域，以及遮蔽部分對應于除了上述區(qū)域以外的區(qū)域。
因此，使用第三掩模400對第一光刻膠圖案500進行光刻工序，從而形成光刻膠圖案550，該光刻膠550包括用于在鈍化膜150上形成接觸孔151，152和153的空心孔550a，形成在第三導電圖案形成區(qū)域的光刻膠圖案550b，以及形成在除了上述這些區(qū)域以外區(qū)域的光刻膠圖案550c。
這時，通過第三掩模400的衍射曝光部分形成在第三導電圖案形成區(qū)域的光刻膠圖案550b具有比形成在除了上述這些區(qū)域以外區(qū)域的光刻膠圖案550c更小的高度。
如上所述，在鈍化膜150上形成具有階梯差的光刻膠圖案550以后，如圖13C所示，通過光刻膠圖案550a對已暴露的鈍化膜150進行干刻以形成第一到第三接觸孔151，152，153。
這里，第一接觸孔151貫穿鈍化膜150以暴露出漏極，第二接觸孔152貫穿鈍化膜150和柵絕緣膜125以暴露出下柵焊盤電極181，以及第三接觸孔153貫穿鈍化膜150以暴露出下數據焊盤電極191。
這時，如圖13D所示，對由形成在鈍化膜150上的接觸孔暴露出的下數據焊盤電極191和漏極133進行蝕刻。
隨后，如圖13E所示，在使用氧O2等離子體對光刻膠圖案550進行灰化工序以后，將用于形成包括像素電極160，上柵焊盤電極182以及上數據焊盤電極192的第三導電圖案的透明導電膜ITO沉積在已暴露的鈍化膜150的整個表面上，并且光刻膠圖案550的高度已通過灰化工序降低。
如上所述，在鈍化膜150和灰化后的光刻膠圖案550的整個表面上沉積導電膜ITO之后，在已經形成透明導電膜ITO的鈍化膜150和光刻膠圖案550的整個表面上沉積第二光刻膠600，然后進行熱處理。
這時，通過熱處理形成于光刻膠圖案550上的透明導電膜ITO具有非晶的結構，但是分布在光刻膠圖案600上的透明導電膜ITO可改變?yōu)榫哂芯酆系慕Y構。
隨后，如圖13G所示，使用氧O2等離子體對第二光刻膠圖案600進行灰化工序，從而暴露出由第一光刻膠500形成的光刻膠圖案550上的透明導電膜ITO。
如上所述，如圖13H所示，在暴露出形成于灰化后的光刻膠圖案550上的透明導電膜ITO以后，將暴露在光刻膠圖案550上的透明導電膜ITO通過濕刻去除。
這時，由于與形成在光刻膠圖案550上的具有非晶結構的透明導電膜ITO的蝕刻選擇比，并由第二光刻膠600覆蓋的形成第三導電圖案的透明導電膜ITO并未去除。
隨后，如圖13I所示，通過剝離工序去除保留在鈍化膜150上的光刻膠圖案550和第二光刻膠600，從而在鈍化膜150上形成包括像素電極160，上柵焊盤電極182，上數據焊盤電極192的第三導電圖案。
這里，像素電極160通過貫穿鈍化膜150的第一接觸孔151與薄膜晶體管140的漏極133相連，并像素電極160與公共電極形成對液晶進行取向的電場。這時，像素電極160形成為與柵線120重疊，并在其間具有柵絕緣膜125和鈍化膜150，從而形成存儲電容170。
上柵焊盤電極182通過貫穿鈍化膜150和柵絕緣膜125的第二接觸孔152與下柵焊盤電極相連。這里，上柵焊盤電極182形成為在柵焊盤180上的突出形狀。
并且，上數據焊盤電極192通過貫穿鈍化膜150，半導體層134以及柵絕緣膜125的第三接觸孔153與下數據焊盤電極相連。這里，上數據焊盤電極192形成為數據焊盤190上的突出形狀。
如上所述，根據本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法實現以下技術效果即通過三輪掩模工序同時形成良好的布圖設計并去除階梯差。
雖然根據上述附圖中所示的實施方式闡明了本發(fā)明，但應該理解對于本領域的普通技術人員來說，本發(fā)明并不限于這些實施方式，相反地在脫離本發(fā)明精神的情況下可以對本發(fā)明進行改進和修改。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權利要求及其等同物限定。
權利要求
1.一種薄膜晶體管基板的制造方法，包括在基板上形成柵線；形成與所述柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜的數據線；在所述柵線和數據線的交叉部分形成薄膜晶體管；在形成有所述薄膜晶體管的柵絕緣膜上形成鈍化膜以后，形成用于對將要形成接觸孔和像素電極的區(qū)域進行開口的第一光刻膠圖案；在形成有所述第一光刻膠圖案的鈍化膜的整個表面上沉積透明導電膜以后，形成第二光刻膠圖案，該第二光刻膠圖案暴露出形成于除將要形成接觸孔和像素電極的區(qū)域以外區(qū)域的透明導電膜；以及通過對由所述第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜進行蝕刻以后，通過去除留在鈍化膜上的第一和第二光刻膠圖案形成其上形成有接觸孔的所述鈍化膜和像素電極。
2.根據權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，進一步包括形成存儲電容，該存儲電容包括柵線以及與柵線重疊并在二者其間具有柵絕緣膜和鈍化膜的像素電極。
3.根據權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，進一步包括形成柵焊盤，該柵焊盤包括與所述柵線相連的下柵焊盤電極，貫穿鈍化膜和柵絕緣膜以暴露出下柵焊盤電極的接觸孔，以及通過接觸孔與下柵焊盤電極相連的上柵焊盤電極，并且其中所述上柵焊盤電極在所述柵焊盤上形成為突出的形狀。
4.根據權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，進一步包括形成數據焊盤，該數據焊盤包括與所述數據線相連的下數據焊盤電極；貫穿鈍化膜以暴露出下數據焊盤電極的接觸孔；以及通過接觸孔與下數據焊盤電極相連的上數據焊盤電極，并且其中所述上數據焊盤電極在所述數據焊盤上形成為突出的形狀。
5.根據權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述形成所述第一光刻膠圖案的步驟包括形成第一光刻膠圖案；在鈍化膜的整個表面形成光刻膠以后，使用掩模通過光刻工序對將要形成接觸孔的鈍化區(qū)域的光刻膠進行開口；使用掩模通過光刻工序部分地蝕刻將要形成像素電極的鈍化膜區(qū)域的光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以去除在將要形成像素電極處的鈍化膜中已部分去除的光刻膠。
6.根據權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述形成第二光刻膠圖案的步驟包括在形成有第一光刻膠圖案的鈍化膜上形成透明導電膜以后，在鈍化膜的整個表面上形成光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以暴露出形成在除將要形成接觸孔和像素電極處的鈍化膜區(qū)域以外的區(qū)域中的透明導電膜。
7.根據權利要求6所述的上薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，進一步包括在鈍化膜的整個表面上形成光刻膠以后，執(zhí)行用于對由第二光刻膠圖案覆蓋的透明導電膜進行聚合的熱處理。
8.根據權利要求1所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述在鈍化膜中形成接觸孔的步驟包括形成貫穿鈍化膜已暴露出漏極的第一接觸孔；通過貫穿鈍化膜和柵絕緣膜暴露出下柵焊盤電極；以及通過貫穿鈍化膜暴露出下漏焊盤電極。
9.一種薄膜晶體管基板的制造方法，包括在基板上形成包括柵線，與柵線相連的柵極以及下柵焊盤電極的第一導電圖案；形成在覆蓋基板的柵絕緣膜上形成溝道的半導體圖案，以及包括數據線，與數據線相連的源極，面對源極并在其間具有溝道的漏極，以及下數據焊盤電極的第二導電圖案；在柵絕緣膜上形成鈍化膜以后，形成用于露出鈍化區(qū)域的第一光刻膠圖案，在所述鈍化區(qū)域將要形成接觸孔和像素電極；在形成有所述第一光刻膠圖案的鈍化膜的整個表面沉積透明導電膜以后，形成暴露出形成于除了鈍化膜區(qū)域以外區(qū)域的第二光刻膠圖案；以及在去除由所述第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜以后，通過去除保留在鈍化膜、像素電極、上柵焊盤電極和上數據焊盤電極的第一和第二光刻膠圖案形成第三導電圖案和具有接觸孔的鈍化膜。
10.根據權利要求9所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，形成第一導電圖案的步驟包括在基板的整個表面上沉積柵金屬層；在所述柵金屬層上形成光刻膠以后，通過使用第一掩模的光刻工序形成暴露柵金屬層的光刻膠圖案；對由所述光刻膠圖案暴露的柵金屬層進行蝕刻；以及通過剝離工序去除留在已蝕刻的柵金屬層上的光刻膠圖案。
11.根據權利要求9所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述形成第二導電圖案的步驟進一步包括在形成有第一導電圖案的基板上順序地形成柵絕緣膜，包括歐姆接觸層和形成溝道的有源層的半導體圖案，以及數據金屬層；在所述數據金屬層的整個表面形成光刻膠以后，通過使用第二掩模的光刻工序形成其溝道區(qū)域已部分蝕刻的光刻膠圖案；通過該部分蝕刻的光刻膠圖案對已暴露的數據金屬層，歐姆接觸層和有源層進行蝕刻；以及通過剝離工序去除留在已蝕刻的數據金屬層上的光刻膠圖案。
12.根據權利要求9所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述在鈍化膜上形成第一光刻膠圖案的步驟包括在形成有第二導電圖案的柵絕緣膜的整個表面上形成鈍化膜；在鈍化膜的整個表面形成光刻膠以后，通過使用第三掩模的光刻工序部分地露出并蝕刻將要形成接觸孔和像素電極處的鈍化膜區(qū)域的光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以去除在將要形成像素電極的鈍化膜中已部分去除的光刻膠。
13.根據權利要求12所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述在鈍化膜上形成接觸孔的步驟包括形成貫穿鈍化膜以暴露出薄膜晶體管的漏極的第一接觸孔；形成貫穿鈍化膜和柵絕緣膜以暴露出下柵焊盤電極的第二接觸孔；以及形成貫穿鈍化膜以暴露出下數據焊盤電極的第三接觸孔。
14.根據權利要求9所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述形成第二光刻膠圖案的步驟包括在形成有第一光刻膠圖案的鈍化膜的整個表面形成透明導電膜；在形成有透明導電膜的鈍化膜的整個表面上形成光刻膠；以及對光刻膠進行灰化以暴露出形成在除鈍化膜區(qū)域以外的區(qū)域中的透明導電膜，在所述鈍化膜區(qū)域將要形成接觸孔和像素電極。
15.根據權利要求14所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，進一步包括在鈍化膜的整個表面上形成光刻膠以后，執(zhí)行用于對由第二光刻膠圖案覆蓋的透明導電膜進行聚合的熱處理。
16.根據權利要求9所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述形成鈍化膜和第三導電圖案的步驟包括去除通過第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜；以及通過去除分別留在鈍化膜和第三導電圖案的第一和第二光刻膠圖案形成包括像素電極、上柵焊盤電極和上數據焊盤電極的第三導電圖案。
17.根據權利要求16所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，所述在鈍化膜上形成接觸孔的步驟包括形成貫穿鈍化膜以使得像素電極與薄膜晶體管的漏極接觸的第一接觸孔；形成貫穿鈍化膜和柵絕緣膜以使得下柵焊盤電極與上柵焊盤電極接觸的第二接觸孔；以及形成貫穿鈍化膜以使得下數據焊盤電極與上數據焊盤電極接觸的第三接觸孔。
18.根據權利要求16所述的薄膜晶體管基板的制造方法，其特征在于，上柵焊盤電極在柵焊盤的上部中形成為突出的形狀，以及上數據焊盤電極在數據焊盤的上部中形成為突出的形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于使用三輪掩模工序同時形成良好布圖設計并去除階梯差的薄膜晶體管基板制造方法。根據本發(fā)明的薄膜晶體管基板制造方法，包括在基板上形成柵線；形成與柵線交叉并在其間具有柵絕緣膜的數據線；在柵線和數據線的交叉部分形成薄膜晶體管；在形成有薄膜晶體管的柵絕緣膜上形成鈍化膜以后，形成用于露出將要形成接觸孔和像素電極的區(qū)域的第一光刻膠圖案；在沉積透明導電膜以后，形成第二光刻膠圖案，該第二光刻膠圖案暴露出形成于除將要形成接觸孔和像素電極的區(qū)域以外區(qū)域的透明導電膜；以及在對由所述第二光刻膠圖案暴露出的透明導電膜進行蝕刻以后，通過去除留在鈍化膜上的第一和第二光刻膠圖案形成鈍化膜和像素電極。
文檔編號H01L21/768GK1992237SQ200610162249
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月13日 優(yōu)先權日2005年12月29日
發(fā)明者李昌德, 洪玄碩 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社