专利名称：主动阵列基板的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种主动阵列基板及其制造方法，特别是关于一种具有导 线埋入基底的结构的主动阵列基板。
背景技术：
针对多媒体社会的急速进步，多半受惠于半导体组件或显示装置的飞跃性 进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等 优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display, TFT-LCD)已逐渐成为市场的主流。
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)主要由薄膜晶体管阵列、彩色滤光片和
液晶层所构成，其中薄膜晶体管阵列是由多个阵列排列的薄膜晶体管以及与每 一个薄膜晶体管对应配置的象素电极(pixel electrode)所组成。而薄膜晶体管用
来作为液晶显示单元的开关组件。此外，为了控制个别的象素单元，通常会经 由扫描配线(scan line)与数据配线(date line)以选取特定的象素，并藉由提供适 当的操作电压，以显示对应此象素的显示数据。
随着将薄膜晶体管液晶显示器的尺寸设计成越来越大，阻容迟滞(RC delay) 的问题便越来越严重，故低阻值的导线使用的研究便逐渐成为趋势。其中以铜 导线的开发最为受重视，但是在使用铜导线的工艺会产生诸多问题，例如(1) 铜与玻璃间有附着性问题；(2)在对铜进行蚀刻工艺时，会有铜残留或边角度 (taper)不佳等问题；(3)在进行铜导线上光阻的去光阻工艺时，铜导线易受去光 阻剂的侵蚀；以及(4)铜的扩散问题，譬如是垂直方向穿刺或是平行方向延伸 等问题。此外，薄膜晶体管液晶显示器的主动阵列基板，由多层层体组成且目前如 何薄型化薄膜晶体管液晶显示器也为另一趋势，故如何薄型化薄膜晶体管液晶 显示器为另一个研讨的议题。
发明内容
本发明提供一种薄膜晶体管，具有一栅极，该栅极与基底之间具有较佳的 附着性，其中该基底具有一凹槽以容纳该栅极。
本发明提供一种薄膜晶体管，具有一源极及漏极，源极及漏极的材质举例 为铜、钼、钛、铬或上述组合，位于该源极及/或漏极上的一保护层具有开口， 使得不连续的导体层经由该开口与该源极及/或漏极接触，该导体层的材质举 例为铜、银、铝或上述组合。
本发明提供一种薄膜晶体管，包括 一基底，具有一凹槽； 一栅极，位于 该凹槽内； 一栅绝缘层，位于该栅极上，其中至少部份该栅绝缘层位于该凹槽 内； 一通道层，位于该栅绝缘层上；以及一源极以及一漏极，位于该通道层上 并分别对应该栅极的两侧。
本发明提供一种主动阵列基板，包括上述薄膜晶体管。
本发明提供一种制造薄膜晶体管的方法，包括提供一基底；形成一图案 化光阻层于该基底上，该图案化光阻层具有一开口 ；以该图案化光阻层为屏蔽， 蚀刻该基底以形成一凹槽；全面形成一导体材料层于该图案化光阻层以及该基 底上；去除位于该图案化光阻层上的该导体材料层；去除该图案化光阻层；形 成一栅极于该凹槽内；形成一栅绝缘层于该栅极上，其中至少部份该栅绝缘层 位于该凹槽内；形成一通道层于该栅绝缘层上；以及形成一源极以及一漏极， 位于该通道层上并分别对应该栅极的两侧。
本发明提供一种制造主动阵列基板的方法，包括提供一基底；形成一 图案化光阻层于该基底上，该图案化光阻层；以该图案化光阻层为屏蔽，蚀刻 该基底以形成一凹槽；全面形成一导体材料层于该图案化光阻层以及该基底 上；去除位于该图案化光阻层上的该导体材料层；去除该图案化光阻层；形成 至少一扫描线于该凹槽内；形成至少一数据线，与该扫描线垂直；形成至少一 薄膜晶体管，与对应的该扫描线以及该数据线电性连接，该薄膜晶体管包括一 栅绝缘层，其中至少部份该栅绝缘层位于该凹槽内；以及形成至少一象素电极，与该薄膜晶体管连接。
本发明的目的是提供一种较薄的薄膜晶体管。
本发明的目的是提供一种较薄的薄膜晶体管，薄膜晶体管的栅极与基底之 间具有较佳的附着性。
本发明的目的是提供一种较薄的薄膜晶体管，该薄膜晶体管的漏极为多层 结构，漏极不会穿刺至掺杂半导体层或通道层。
本发明的目的是提供一种薄膜晶体管的制作方法，避免去光阻工艺时， 去光阻剂会蚀刻栅极、源极及/或漏极的问题。
本发明的目的是提供一种主动阵列基板的制作方法，避免去光阻工艺时， 去光阻剂会蚀刻栅极、连接垫电极、连接电极、扫描线、源极、漏极及/或数 据线之问题。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1a、 2a、 3a、 4a、 5a、 6a、 7a、 8a、 9a、 10a及11a为本发明一 实施例的主动阵列基板的制造方法步骤对应的上视图1b及1c分别为图iA沿剖面线i-r及ii-ir的剖面图; 图2b及2c分别为图2a沿剖面线i-r及n-n'的剖面图； 图3b及3c分别为图3a沿剖面线i-r及n-n，的剖面图； 图4b及4c分别为图4a沿剖面线i-r及n-n，的剖面图； 图5b及5c分别为图5a沿剖面线i-r及n-n'的剖面图6b及6c分别为图6a沿剖面线i-i，及ii-ii，的剖面图； 图7b、 7c及7d分别为图7a沿剖面线i-i'、 ii-ii，及iii-in，的剖面图； 图8b、 8c及8d分别为图8a沿剖面线i-i'、 11-11，及ni-in'的剖面图; 图9b、 9c及9d分别为图9a沿剖面线i-i'、 ii-ii，及111-111，的剖面图iob、 ioc及iod分别为图ioa沿剖面线i-r、 n-n，及m-nr的剖面
图iiB、 iic及ud分别为图iiA沿剖面线i-r、 n-n，及m-m，的剖面 图；以及图12为本发明的液晶显示面板。主要组件符号说明
1液晶显示面板
10主动组件阵列基板
100基底
101图案化光阻层
102图案化光阻层
110、 110a、 110b导体材料层
llla扫描线
lllb共通线
112栅绝缘层
113通道层
114掺杂半导体层
115保护层
120数据线
130导体材料层
131导体层
132连接电极
133导体层
140象素电极
141保护电极
142保护电极
20对向基板
30液晶层
Cl、 C2凹槽
C3、 C4、 C5接触洞
D漏极
Dl漏极层
G栅极
连接垫电极S 源极
Sl 源极层
s、 s，， 方向
具体实施例方式
第1A、 2A、 3A、 4A、 5A、 6A、 7A、 8A、 9A、 10A及11A为本发明一 实施例主动阵列基板的制造方法的步骤对应上视图，为方便说明及理解，上视 图选择性地以透视方式表现。
请参照图1A至图1C。图1B及1C分别为图1A沿剖面线w，及n-n，的剖
面图。须特别注意的是，剖面线i-r对应的位置为制造主动阵列基板薄膜晶体
管处。如图1B及1C图所示，首先，提供基底100，然后于基底100上形成图 案化光阻层101。
请参照图2A至图2C。图2B及2C分别为图2A沿剖面线I-I'及II-II'的剖 面图。以该图案化光阻层101为屏蔽，蚀刻该基底100以形成凹槽C1及C2， 凹槽Cl对应后续形成栅极、数据线以及连接垫电极，而凹槽C2对应后续形 成共通线。其中蚀刻该基底100以形成该凹槽C1、 C2的步骤是利用干蚀刻或 湿蚀刻，在本实施例中，该干蚀刻包括大气电浆蚀刻(atmospheric plasma etching)Pl沿着方向s或与方向s相反之方向s，对该基底100扫描而进行蚀刻， 以大气电浆蚀刻的优点为成本低廉且简单。蚀刻该基底100以形成该凹槽Cl、 C2的蚀刻种类或蚀刻方向并不局限。凹槽Cl、 C2的深度大约为2000A(埃) 至7000A(埃)。完成此步骤后的图案化光阻层101对应该凹槽C1、 C2处的下 表面为底切状(under-cut)。
请参照图3A至图3C。图3B及3C分别为图3A沿剖面线I-I，及II-II，的剖 面图。全面形成一导体材料层110于该图案化光阻层101以及该基底上，导体 材料层110的材料举例为铜、银、铝或上述组合，故对应图案化光阻层101 以及凹槽C1、 C2处会有不连续的导体材料层110，如图3B、 3C所示，凹槽 Cl内会有导体材料层110a，图案化光阻层101上会有导体材料层110b，凹槽 C2内会有导体材料层110c(如图4A所示)。此外导体材料层110也可为两层或 三层结构，譬如第一层位于该基底上以及一第二层位于该第一层上或者是再加上第三层位于该第二层上，第一层及/或第三层材质举例为铜、钼、钛、铬或 上述组合，第二层材质举例为铜、银、铝或上述组合。
请参照图4A至4C。图4B及4C分别为图4A沿剖面线I-I'及II-II'的剖面 图。去除位于该图案化光阻层101上的该导体材料层110b，在本实施例中， 去除位于该图案化光阻层101上的该导体材料层110b的步骤举例是利用气体-固态轰击工艺(gas-solid shooting),利用气体-固态轰击工艺的优点为省略传统 导线湿蚀刻工艺，且因为凹槽C1、 C2存在的缘故，不会有导线残留在非导线 区的问题。
请参照图5A至5C。图5B及5C分别为图5A沿剖面线I-I'及1I-II'的剖面 图。去除该图案化光阻层101，故栅极G、扫描线llla、连接垫电极L以及共 通线lllb便被形成，栅极G、扫描线llla、连接垫电极L以及共通线lllb 的上表面大体呈弧状，因为栅极G、扫描线llla、连接垫电极L以及共通线 111b位于凹槽Cl、C2中，故利用去光阻剂去除图案化光阻层101时，栅极G、 扫描线llla、连接垫电极L以及共通线lllb便不易受到侵蚀。如图5A所示， 除了栅极G、扫描线llla、连接垫电极L以及共通线lllb的部份，基底IOO 被暴露出来。
请参照图6A至图6C。图6B及6C分别为图6A沿剖面线I-I，及II-II，的剖 面图。形成栅绝缘层112于栅极G、扫描线llla、连接垫电极L、共通线lllb 以及基底100上，至少部份栅绝缘层112位于凹槽C1、 C2内；然后于对应薄 膜晶体管处的栅绝缘层112上形成信道层113，信道层113的材料举例为半导 体材料，例如为非晶硅。接下来，对应于栅极G的两侧选择性形成掺杂半导 体层114，然后，源极层Sl以及漏极层Dl于掺杂半导体层114上，源极层 Sl以及漏极层Dl位于该通道层113上并分别对应该栅极G的两侧，并同时 形成数据线120以及数据连接垫电极(未标示)，源极层S1、漏极层D1以及数 据线120的材料举例为铜、钼、钛、铬或上述组合。在完成此步骤后，薄膜晶 体管便被完成，栅极G与对应的扫描线Ula连接，源极层Sl与对应的数据 线120连接。
请参照图7A至图7D。图7B、 7C及7D分别为图7A沿剖面线I-I'、 II-II, 及III-m'的剖面图。全面形成保护层115于数据线120、源极层Sl、漏极层 Dl以与门绝缘层112上，然后于该保护层115上形成图案化光阻层102，依序如图7B至图7D所示，图案化光阻层102的多个开口对应后续的薄膜晶体 管-象素电极140的接触洞C3、连接垫电极L上的接触洞C4以及数据线120 上的接触洞C5而暴露至少部分保护层115。
请参照图8A至图8D。图8B、 8C及8D分别为图8A沿剖面线I-I'、 11-11， 及m-Iir的剖面图。接下来，利用类似上述形成凹槽C1、 C2的概念，以该图 案化光阻层102为屏蔽，蚀刻该保护层115以形成接触洞C3及C5以分别暴 露出漏极层D1以及数据线120，以及同时蚀刻该保护层115以与门绝缘层112 以形成接触洞C4来暴露出连接垫电极L,形成接触洞C3、 C4以及C5的步骤 是利用干蚀刻或湿蚀刻，在本实施例中，该干蚀刻包括大气电浆蚀刻 (atmospheric plasma etching)P2沿着方向s或与方向s相反的方向s，扫描而进行 蚀刻，以大气电浆蚀刻的优点为成本低廉且简单，蚀刻种类或蚀刻方向并不局 限，完成此步骤后的图案化光阻层102对应接触洞C3、 C4以及C5处的下表 面为底切状(under-cut)。
请参照图9A至图9D。图9B、 9C及9D分别为图9A沿剖面线W,、 及III-Iir的剖面图。全面形成导体材料层130于图案化光阻层102、漏极层 Dl、连接垫电极L以及数据线120上，其中漏极层Dl以及位于漏极层Dl 上的导体层131定义为薄膜晶体管的漏极D，连接垫电极L上的导体材料层为 连接电极132，数据线120上为导体层133。导体材料层130的材料举例为铜、 银、铝或上述组合。选择性地，也可在源极层Sl上形成导体材料层使其成为 多层结构的源极S。，当然，导体材料层130也可为双层结构，方法为依序形 成第一层以及第二层即可，第一层举例为铜、银、铝或上述组合，第二层举例 为铜、钼、钛、铬或上述组合。因为导体材料层130与掺杂半导体层114或通 道层113之间具有源极层Sl或漏极层D1，故导体材料层130向下穿刺而影响 掺杂半导体层114或通道层113的问题可被避免或是降低发生机率。
请参照图10A至图IOD。图IOB、 10C图及10D图分别为图10A沿剖面
线i-r、 n-ir及m-m'的剖面图。去除位于该图案化光阻层102上的该导体
材料层130，在本实施例中，去除位于该图案化光阻层102上的该导体材料层 130的步骤举例是利用气体-固态轰击工艺(gas-solid shooting),利用气体-固态 轰击工艺的优点为省略传统导线湿蚀刻工艺，且因为接触洞C3、 C4及C5存 在的缘故，不会有导线残留在非导线区的问题。请参照图IIA至图11D。图11B、11C及11D分别为图IIA沿剖面线I-I'、
n-n'及in-nr的剖面图。利用去光阻剂去除该图案化光阻层102后，如图iib、
11C及11D所示，形成象素电极140、保护电极141以及142。象素电极140、 保护电极141以及142的形成方式举例可为全面形成透明导电层，举例为氧化 铟锡、氧化铟锌或上述组合，然后利用光阻曝光显影蚀刻工艺来形成。象素电 极140是藉由接触洞C3与漏极D接触以电性连接，保护电极141以及142分 别位于连接电极132以及导体层133上。
如此，主动组件阵列基板10便完成。因为主动组件阵列基板10具有凹槽 Cl、 C2来容纳导线，故可薄化主动组件阵列基板10，此外导体材料残留在非 导线区的问题也可解决。
如图12所示，液晶显示面板1包括上述主动组件阵列基板10、对向基板 20以及夹设于其间的液晶层30。对向基板20举例为彩色滤光片基板。
对于制造主动组件阵列基板10的方法来说，除了上述实施例说明的各个 步骤外，可以选择性地将形成栅绝缘层112的步骤前的步骤，以现有方式制作， 而不形成凹槽C1、 C2，而仅仅使用如上述实施例说明中的形成栅绝缘层112 的步骤后的步骤(对应图6A至图11D);或者是，将形成栅绝缘层112的步骤 后的步骤，以现有方式制作，而仅仅使用如上述实施例说明中的形成栅绝缘层 112的步骤后的步骤(对应图1A至图5C)，保留凹槽C1、 C2的形成方式。
虽然本发明己以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在 不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明 作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的 权利要求的保护范围。
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权利要求
1.一种主动阵列基板，包括一基底；至少一扫描线；至少一数据线，与该扫描线垂直；一保护层，位于该数据在线，该保护层具有一开口以暴露出该数据线；以及一导体层位于该保护层上位于该开口内而与该数据线电性连接；至少一薄膜晶体管，与对应的该扫描线以及该数据线电性连接；以及至少一象素电极，与该薄膜晶体管连接。
2. 如权利要求1所述的主动阵列基板，其特征在于，该扫描线包括一第一 层位于该基底上以及一第二层位于该第一层上，其中该第二层的材质包括铜、 银、铝或上述组合，其中该第一层的材质包括钼、钛、铬或其组合。
3. 如权利要求2所述的主动阵列基板，其特征在于，该扫描线还包括一第 三层位于该第二层上，该第三层的材质包括钼、钛、铬或其组合。
4. 如权利要求1所述的主动阵列基板，其特征在于，该基底更具有一另一 凹槽，该主动阵列基板更包括一共通线位于该另一凹槽内。
5. 如权利要求1所述的主动阵列基板，其特征在于，还包括 一连接垫电极与该扫描线电性连接，位于该凹槽内； 一连接电极位于该连接垫电极上；以及 一保护电极位于该连接电极上。
全文摘要
本发明公开了一种主动阵列基板，包括一基底；至少一扫描线；至少一数据线，与该扫描线垂直；一保护层，位于该数据在线，该保护层具有一开口以暴露出该数据线；以及，一导体层位于该保护层上位于该开口内而与该数据线电性连接；至少一薄膜晶体管，与对应的该扫描线以及该数据线电性连接；以及，至少一像素电极，与该薄膜晶体管连接。
文档编号G02F1/13GK101666950SQ20091017383
公开日2010年3月10日 申请日期2008年4月7日 优先权日2008年4月7日
发明者廖金阅, 杨智钧, 林汉涂, 陈建宏 申请人:友达光电股份有限公司