[發明專利]薄膜晶體管及其應用的顯示元件的制造方法

有效

• 申請號: 200710142581.2
• 申請日: 2007-08-29
• 公開（公告）號: CN101114619A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 林漢涂;黃國有
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管及其應用的顯示元件的制造方法，且尤其涉及一種利用一具有四種不同光穿透度的光掩膜，以減少制造程序中光掩膜使用數目的薄膜晶體管及其應用的顯示元件的制造方法。

背景技術

傳統的薄膜晶體管液晶顯示元件(TFT-LCD)在工藝上使用五道或四道光掩膜工藝，包括形成柵極(第一金屬層)、介電層、半導體層、源極和漏極(第二金屬層)、保護層和透明電極(例如ITO)等。然而為了簡化工藝步驟和節省制造成本，本領域技術人員仍期望以更少的光掩膜數目來達到薄膜晶體管的同樣效能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種薄膜晶體管及其應用的顯示元件的制造方法，可減少光掩膜使用數目，以降低制造成本。

根據本發明的目的，提出一種薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，TFT)的制造方法，其中薄膜晶體管的一通道區位于一源極區和一漏極區之間，該方法包括：在一基板上形成一圖案化第一導電層，該圖案化第一導電層包括一柵極；在該圖案化第一導電層上依序形成一介電層、一半導體層、一第二導電層和一光刻膠層；提供一具有不同光穿透度的光掩膜并對該光刻膠層進行曝光顯影，所產生的一圖案化后光刻膠層具有至少三種厚度，其中柵極接墊區無光刻膠形成，其中對應于該通道區、電容區及像素區等處的光刻膠具有一第一厚度，對應于該源極區/該漏極區的外圍的像素連接區以及數據接墊區的光刻膠具有一第二厚度，對應于該源極區和該漏極區的光刻膠則具有一第三厚度，且該第三厚度大于該第二厚度大于該第一厚度；移除對應于該通道區處具有該第一厚度的光刻膠，并蝕刻位于該通道區處的該第二導電層及及部份該半導體層(即n+非晶硅層)，以形成該薄膜晶體管的一通道、一源極和一漏極；移除具有該第二厚度的光刻膠，并露出該源極和該漏極其中的該像素連接區；加熱對應于該源極區和該漏極區及其外圍的剩余光刻膠，使再流動(reflow)后的光刻膠覆蓋該通道；以再流動后的該光刻膠與圖案化后的該第二導電層為掩膜，移除露出的該半導體層；以及形成一圖案化透明電極，部分覆蓋于裸露出的該源極或該漏極其中的該像素連接區上。

而且，為實現上述目的，，再提出一種顯示元件的制造方法，其中顯示元件具有多個掃瞄信號線(Scan?Line)與多個數據信號線(Data?Line)以陣列的形式垂直相交，且該些掃瞄信號線與該些數據信號線定義出多個像素區，每一像素區由相鄰的一對掃瞄信號線與相鄰的一對數據信號線所定義，每一掃描信號線延伸連接在一柵極接墊(Gate-pad)區的一柵極接墊，每一數據信號線延伸連接在一數據接墊(Data-pad)區的一數據接墊，該制造方法包括：在一基板上形成一圖案化第一導電層，該圖案化第一導電層包括每一柵極信號線，在每一像素區的一薄膜晶體管區(TFT?region)的一柵極和一電容區(Cst?region)的一電容電極，以及每一柵極接墊區內的該柵極接墊；在該基板上依序形成一介電層、一半導體層、一第二導電層和一光刻膠層，整個覆蓋該基板；提供一具有四種不同光穿透度的光掩膜并對該光刻膠層進行曝光顯影，所產生的一圖案化后光刻膠層包含：(a)在對應于該薄膜晶體管區的一通道區、電容區及像素區等處的光刻膠具有一第一厚度，對應于一源極區/一漏極區的外圍的像素連接區及數據接墊區的光刻膠具有一第二厚度，對應于該源極區和該漏極區的光刻膠則具有一第三厚度，且該第三厚度大于該第二厚度大于該第一厚度，(b)在對應于該柵極接墊區的該柵極接墊處的光刻膠完全去除，對應于該柵極接墊處的外圍的光刻膠則具有該第一厚度；依序移除該柵極接墊區的該第二導電層、該半導體層和該介電層，以裸露出該柵極接墊，同時去除具有該第一厚度的該光刻膠層，露出部分該第二導電層；以該第二與第三厚度的該光刻膠層為掩膜，移除露出的該第二導電層及及部份半導體層(即n+非硅晶層)，以形成該薄膜晶體管區的一通道、一源極和一漏極，以及每一該數據信號線和每一該數據接墊；移除對應于該源極區和該漏極區及其外圍具該第二厚度的光刻膠層，并露出該源極和該漏極其中的像素連接區及數據接墊區；加熱對應于該源極區和該漏極區及其外圍的剩余光刻膠，使再流動(reflow)后的光刻膠覆蓋該通道；以再流動后的該光刻膠以及圖案化后的該第二導電層為掩膜，移除露出的該半導體層；及形成一圖案化透明電極，部分覆蓋于裸露出的該源極或該漏極其中的像素連接區上。