专利名称：制造包括塑料基板的柔性薄膜晶体管阵列板的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造薄膜晶体管阵列板的方法，更具体而言，涉及一种制造包括塑料基板的柔性薄膜晶体管阵列板的方法。
背景技术：
液晶显示器(LCD)和有机发光显示器(OLED)是常见的平板显示器。
LCD包括设置有例如像素电极和公共电极的场产生电极以及偏振片的两个板，以及插入其中的液晶(LC)层。LCD通过向场产生电极施加电压而在LC层中产生电场来显示图象，该电场决定LC层中LC分子的取向从而调节入射光的偏振。
有机发光显示器(OLED)是自发射显示器件，其通过激发发射有机材料产生光来显示图象。OLED包括阳极(空穴注入电极)、阴极(电子注入电极)和插入其中的有机发光层。当空穴和电子被注入发光层时，它们复合并随着发光而成对湮灭。
然而，由于液晶显示器和有机发光显示器包括易碎和沉重的玻璃基板，它们难于运输且不适合用于大尺度显示。
因此，发展了轻且坚固的使用柔性基板例如塑料的显示器。
塑料基板具有优于玻璃基板的许多优点，例如便携性、稳定性和更轻的重量。此外，可以用淀积工艺和印刷工艺来形成柔性显示器。而且，使用塑料基板的柔性显示器可以通过卷装进出(roll-to-roll)工艺取代通常的片单元工艺来制造。因此，大量生产可以最小化生产成本。
然而，具有弱的热性质的塑料基板在常规制造工艺中由于高温而容易被延展，因此由延展导致薄膜图案之间未对准(misalignment)。
发明内容
本发明提供了一种制造柔性显示器的方法，该方法包括在基板上形成包括栅极的栅极线、顺序淀积覆盖该栅极线的栅极绝缘层和半导体层、第一次蚀刻该半导体层、第二次蚀刻该半导体层、在该半导体层和该栅极绝缘层上形成包括源极和漏极的数据线、和形成连接到漏极的像素电极。
本发明其他的特点将在下面的描述中给出，且一部分将从描述中变得明显，或者从实施本发明而获知。
本发明公开了一种制造柔性显示器的方法，该方法包括在基板上形成包括栅极的栅极线、淀积栅极绝缘层覆盖该栅极线、淀积半导电层例如半导体层覆盖该栅极绝缘层、第一次蚀刻该半导体层、第二次蚀刻该半导体层、在该半导体层上形成包括源极和漏极的数据线以及形成连接到漏极的像素电极。
应该理解，上述一般性描述和下面的详细描述是示范性和说明性的，且旨在提供如权利要求所述的本发明的进一步解释。
包括进来以提供本发明的进一步理解并合并作为本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例的用于LCD的TFT阵列板的布局图；图2是图1所示的TFT阵列板沿线II-II’所取的剖面图；图3是图1和2所示的TFT阵列板在根据本发明实施例的制造方法的第一操作中的布局图；图4A、6A、7A、8A和9A是图1和2所示的TFT阵列板在根据本发明的制造方法的中间操作中的布局图；图4B是图4A所示的TFT阵列板沿线IVb-IVb’所取的剖面图；图5是图4A所示的TFT阵列板沿线IVB-IVB’所取的剖面图，并示出图4B所示的步骤之后的操作；图6B是图6A所示的TFT阵列板沿线VIb-VIb’所取的剖面图；图7B是图7A所示的TFT阵列板沿线VIIB-VIIB’所取的剖面图；图8B是图8A所示的TFT阵列板沿线VIIIB-VIIIB’所取的剖面图；图9B是图9A所示的TFT阵列板沿线IXB-IXB’所取的剖面图；图10A是根据本发明另一实施例的用于LCD的TFT阵列板的布局图；图10B是图10A所示的TFT阵列板沿线XB-XB’所取的剖面图；图11A和12A是图10A和10B所示的TFT阵列板在根据本发明的另一实施例的制造方法的中间步骤中的布局图；图11B是图11A所示的TFT阵列板沿线XIB-XIB’所取的剖面图；图12B是图12A所示的TFT阵列板沿线XIIB-XIIB’所取的剖面图；图13A是根据本发明的另一实施例的用于LCD的TFT阵列板的布局图；图13B是图13A所示的TFT阵列板沿线XIIIB-XIIIB’所取的剖面图；图14A、16A、21A和22A是图13A和13B所示的TFT阵列板在根据本发明实施例的制造方法的中间步骤中的布局图；图14B是图14A所示的TFT阵列板沿线XIVB-XIVB’所取的剖面图；图15是图14A所示的TFT阵列板沿线XIVB-XIVB’所取的剖面图，并示出图14B所示的操作之后的操作；图16B是图16A所示的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图；图17是图16A所示的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出图16B所示的操作之后的操作；图18是图16A所示的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出图17所示的操作之后的操作；图19是图16A所示的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出图18B所示的操作之后的操作；图20是图16A所示的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出图19所示的操作之后的操作；图21B是图21A所示的TFT阵列板沿线XXIB-XXIB’所取的剖面图；图22B是图22A所示的TFT阵列板沿线XXIIB-XXIIB’所取的剖面图。
具体实施例方式
下面将参照附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以实施为许多不同形式，且不应该理解为局限于此处给出的实施例。
在附图中，为了清楚而夸大了层、膜和区域的厚度。相同的参考标号始终代表相同元件。应该理解，当元件例如层、膜、区域或基板被称为在另一元件“上”时，该元件可以是直接位于另一元件上或者存在居间元件。另一方面，当一元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在居间元件。
参照图1和图2描述了薄膜晶体管阵列板。
图1是用于LCD的TFT阵列板的布局图。图2是图1所示的TFT阵列板沿线II-II’所取的剖面图。
提供了可以由塑料材料制成的绝缘基板110，且由无机材料例如SiO2、SiNx或有机材料制成的上阻挡层111a和下阻挡层111b分别形成在塑料基板110相对的表面例如顶表面和底表面上。
塑料基板包括由从聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚乙烯-对苯二酸酯(polyethylene-terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene-naphthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚芳酯(polyarylate)、聚醚亚胺(polyether-imide)、聚醚砜(polyethersulfone)和聚酰亚胺(polyimide)中选择的至少一种材料制成的层。作为选择，塑料基板可以具有包括前述层的多层结构。
下阻挡层111a和下阻挡层111b阻止氧气、湿气和空气沾染物渗透进塑料基板110。根据本发明的另一实施例，下阻挡层111a和/或上阻挡层111b可以被省略。
在上阻挡层111b上形成多个栅极线121。
栅极线121可以基本上沿横向延伸并彼此分离以及传送栅极信号。每个栅极线121包括多个形成多个栅极124的部分，多个向下突出的突起127和具有用于与另一层或外部驱动电路接触的大面积的端部129。栅极线121可以延伸并与驱动电路连接。驱动电路可以集成在绝缘基板110上。
栅极线121包括具有不同物理特性的两层膜，下膜121p和上膜121q。下膜121p可以由低电阻率的金属例如铝和铝合金制成，用于减小栅极线121中的信号延迟或电压降。另一方面，上膜121q优选由例如铬、钼和钼合金材料制成，其具有与其他材料例如IZO的好的接触特性。例如，上膜材料可以是钼(或钼合金)且下膜材料可以是铝(或铝合金)。
在图2中，栅极124的下膜和上膜分别由参考标号124p和124q表示。端部129的下膜和上膜分别由参考标号129p和129q表示。突起127的下膜和上膜分别由参考标号129p和129q表示。
此外，上膜121q和下膜121p的横向侧面是锥形的。横向侧面关于基板110的表面的倾斜角约在30-80度之间。
栅极绝缘层140可以由氮化硅(SiNx)制成，并设置在栅极线121上。
多个半导体岛154可以由氢化非晶硅(简称为“a-Si”)或多晶硅制成，并设置在栅极绝缘层140上。
多个欧姆接触条纹163和欧姆接触岛165可以由硅化物或重掺杂有n型杂质并设置在半导体岛154上的n+氢化a-Si制成。每个欧姆接触条纹163在半导体岛154上与欧姆接触岛165成对。
半导体条纹151和欧姆接触161及165的横向侧面呈锥形或倾斜一定角度，且其倾斜角可以大约在30与80度之间。
多个数据线171、多个漏极175和多个存储电容器导体177形成在欧姆接触161和165以及栅极绝缘层140上。
用于传送数据电压的数据线171基本上沿纵向延伸并与栅极线121交叉。每个数据线171包括具有用于与另一层或外部器件接触的足够大面积的延伸区域179。
每个数据线171朝漏极175延伸的多个分支形成多个源极173。每对源极173和漏极175彼此分开并关于栅极124相对设置或彼此靠近设置。栅极124、源极173、漏极175和半导体岛形成具有设置在位于源极173和漏极175之间的半导体岛154中的沟道的TFT。
存储电容器导体177与栅极线121的突起127交叠。
数据线171和漏极175可以由金属例如铝、铬、钼、钛、钽或它们的合金制成。数据线171和漏极175可以是单层或者多层结构。例如，在三层结构的情况，数据线171、漏极175和存储电容器导体177分别具有第一层171p、175p和177p、第二层171q、175q和177q和第三层171r、175r和177r。第一层171p、175p和177p及第三层171r、175r和177r分别设置在第二层171q、175q和177q的下侧面和上侧面。第一层171p、175p和177p具有与下面层之间的好的电接触特性，并阻止向半导体硅层内的扩散。第三层171r、175r和177r具有与材料例如ITO或IZO之间好的电接触特性。第二层171q、175q和177q可以由包含铝的金属制成。第一层171p、175p和177p与第三层171r、175r和177r可以由钼合金(Mo合金)制成。
与栅极线121类似，数据线171和漏极175具有锥形或倾斜的横向侧面，且其倾斜角大约在30与80度之间。
欧姆接触条纹163和欧姆接触岛165仅设置在下面的半导体岛154和上面的源极173以及其上面的漏极175之间，并减小它们之间的接触电阻。半导体岛154包括多个未被数据线171和漏极175覆盖的暴露部分，例如设置在源极173和漏极175之间的部分。
下钝化层180p可以由无机材料例如氮化硅或氧化硅制成，并设置在或形成在数据线171、漏极175、存储电极电容器177以及半导体岛154的暴露部分上。上钝化层180q形成或设置在下钝化层180p上。上钝化层180q可以由具有好的平坦特性的光敏有机材料制成。例如，下钝化层180p可以为大约500到2000埃厚，且上钝化层180q可以约为2到5微米厚。由有机材料制成的上钝化层可以通过数据线171、漏极175、存储电极电容器177与上面层之间的对重平衡未对准(counterbalancing misalignment)而最小化串扰(cross-talk)。
应该理解下钝化层180p和上钝化层180q中的一个可以被省略。
下钝化层180p和上钝化层180q具有分别暴露出数据线171的端部179、漏极175和存储导体177的多个接触孔182、185和187。下钝化层180p和上钝化层180q以及栅极绝缘层140具有暴露出栅极线121的端部129的多个接触孔181。
可以由IZO或ITO制成的多个像素电极190和多个接触辅助81和82形成或设置在上钝化层180q上。
像素电极190通过接触孔185物理连接并耦合到漏极175，且像素电极通过接触孔187物理连接并耦合到存储电容器导体177，使得像素电极190从漏极175接收数据电压并将接收到的数据电压传送到存储电容器导体177。
像素电极190供应有数据电压以与另一板(未示出)上的公共电极(未示出)产生电场，该电场使设置于其中的液晶层中的液晶分子重新取向。
接触辅助81和82通过接触孔181和182分别与栅极线121的暴露的端部129以及数据线171的暴露的端部179连接。应该理解，接触辅助81和82可以被省略；然而，它们保护暴露的端部129和179并配合暴露的端部129和179与外部器件的粘着。
下面参照图3、4A、4B、5、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A和9B描述根据本发明实施例的制造图1和图2所示的TFT阵列板的方法。
图3是图1和图2所示的TFT阵列板的布局图，示出了根据本发明的实施例的制造方法的第一操作。图4A、6A、7A、8A和9A是图1和图2所示的TFT阵列板的布局图，示出了根据本发明的实施例的制造方法的中间操作。图4B是图4A所示的TFT阵列板沿线IVb-IVb’所取的剖面图。图5是图4A所示的TFT阵列板沿线IVB-IVB’所取的剖面图，并示出图4B所示的操作之后的操作。图6B是图6A所示的TFT阵列板沿线VIb-VIb’所取的剖面图。图7B是图7A所示的TFT阵列板沿线VIIB-VIIB’所取的剖面图。图8B是图8A所示的TFT阵列板沿线VIIIB-VIIIB’所取的剖面图。图9B是图9A所示的TFT阵列板沿线IXB-IXB’所取的剖面图。
参照图3，设置了例如塑料基板的绝缘基板110。
塑料基板110包括由从包括聚丙烯酸酯、聚乙烯-对苯二酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚亚胺、聚醚砜和聚酰亚胺的组中选择的一种材料制成的至少一层，或者具有包括上述层的多层结构。
下阻挡层111a和上阻挡层111b分别形成在塑料基板110的相对表面上，例如分别在底侧和顶侧。无机材料例如SiO2、SiNx通过CVD淀积在塑料基板上以形成上阻挡层111b和下阻挡层111a。应该理解，下阻挡层111a和/或上阻挡层111b可以省略。下阻挡层111a和上阻挡层111b阻止氧气、湿气或其他空气沾染物渗透进塑料基板110。
如图4A和4B所示，金属膜可以采用光刻胶图案在塑料基板110上通过光刻进行溅射和构图，以形成多个包括多个栅极124、多个突起127和多个端部129的栅极线121。
栅极线121可以具有单层结构或双层结构。根据图4A和图4B所示的本发明的实施例，栅极线121包括具有不同物理特性的两层膜，下膜121p和上膜121q。下膜121p可以由铝或具有预定总量的钕的铝钕合金制成，且上膜121q可以由包括钼的金属制成。
上层121p和下层121q可以通过钴溅射而淀积。可以如下进行钴溅射。两个靶安装在用于钴溅射的同一个溅射腔中。一个靶可以由Al或具有预定总量的Nd的Al-Nd制成。另一个靶由钼(Mo)或钼合金(Mo合金)制成。
电力被施加到Al(或Al-Nd)靶而在Mo靶上不施加电力以淀积铝的下膜121p。下层的厚度可以约为2500埃。
然后，切换电力使得它施加到Mo合金靶且不施加到Al(或Al合金)靶以淀积上膜121q。
下膜121p和上膜121q采用同样的蚀刻条件进行蚀刻。
参照图5，通过CVD淀积例如SiO2或SiNx无机材料以形成覆盖栅极线121的栅极绝缘层140。
本征a-Si层150和非本征a-Si层160淀积在栅极绝缘层140上。
栅极绝缘层140、本征a-Si层150、和非本征a-Si层160可以分别淀积为在约2000埃和5000埃之间的厚度、在约1000埃和3500埃之间的厚度和在约200埃和1000埃之间的厚度。每个栅极绝缘层140、本征a-Si层150和非本征a-Si层160在约130-180摄氏度之间、优选约150摄氏度的温度进行淀积。
塑料基板110由于施加于其上的热而延展。该延展取决于用于形成塑料基板110的塑料材料的类型。塑料基板110也可以在栅极绝缘层140、本征a-Si层150和非本征a-Si层160淀积期间延展，因为塑料材料具有在约50ppm/K和62ppm/K之间的热延展系数。
由于这种延展，包括栅极124和存储电极线131的栅极线121从初始位置偏离。
当非本征a-Si层160和本征a-Si层150靠近栅极124的底侧位置(baseposition)蚀刻时，非本征a-Si层160和本征a-Si层150与栅极124之间的未对准增加了。在薄膜晶体管的预定位置可能形成沟道。
非本征a-Si层160和本征a-Si层150可以被蚀刻超过一次，例如两次，以最小化下面将讨论的未对准。
参照图6A和图6B，非本征a-Si层160和本征a-Si层150被光刻，以分别以预定形状和尺寸形成多个第一非本征半导体岛162和多个第一本征半导体岛152。第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152足够大以覆盖栅极124的初始尺寸(在淀积非本征a-Si层160和本征a-Si层150之前)和淀积非本征a-Si层160和本征a-Si层150之后栅极124的延展尺寸。
在形成第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152之后，由于非本征a-Si层160和本征a-Si层150导致的施加给塑料基板110的应力降低，并且塑料基板110恢复到它的初始状态。
栅极124的位置由于塑料基板110的恢复而恢复。
参照图7A和7B，第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152比照栅极124的恢复位置被再次光刻以形成多个本征第二半导体岛154和多个第二非本征半导体岛164。该第二半导体岛154被精确地排列在薄膜晶体管沟道形成的位置上。
如上所述，第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152以考虑到延展的足够的尺寸形成。在常温下塑料基板110恢复到它的初始状态之后，第二本征半导体岛154和第二非本征半导体岛164被随后光刻在精确的位置上。因而，栅极124和第二半导体岛154之间的未对准可以被最小化。
参照图8A和8B，金属膜可以使用光刻胶溅射和蚀刻以形成多个包括多个源极173、多个漏极175和多个存储电容器导体177的数据线171。具有Mo的第一层171p、175p和177p，具有Al的第二层171q、175q和177q，及具有Mo的第三层171r、175r和177r顺序淀积使得每层有约3000埃厚并使用蚀刻剂在蚀刻条件中光刻。
在去除光刻胶之前或之后，通过蚀刻工艺去除第二非本征半导体条纹164没有被数据线171、漏极175和存储电容器导体177覆盖的部分以形成多个欧姆接触岛163和165及本征半导体岛154的暴露部分。氧等离子体处理可以在其后进行以稳定半导体条纹151的暴露的外表面。
参照图9A和9B，可以由诸如氮化硅或氧化硅的无机材料制成的下钝化层180p通过等离子体增强化学气相淀积(PECVD)形成。可以由诸如聚酰亚胺的光敏有机材料制成的上钝化层180q施加在下钝化层180p上。下钝化层180p形成具有大约500到2000埃之间的厚度。上钝化层180q可以形成具有大约2到5微米之间的厚度。
上钝化层180q随后通过光掩模曝光并显影以暴露一部分下钝化层180p。下钝化层180p的暴露部分随后与栅极绝缘层140一起干法刻蚀以形成多个接触孔181、182、185和187。
参照图1和图2B，可以由诸如ITO、IZO和a-ITO(非晶铟锡氧化物)的透明材料制成的导电层通过溅射淀积并使用光刻胶蚀刻以形成多个像素电极190和多个接触辅助81和82。
通过数据线171、漏极175、存储电极电容器177和像素电极190之间的对重平衡未对准，由有机材料制成的上钝化层可以最小化串扰。
图10A是根据本发明另一实施例的用于LCD的TFT阵列板的布局图。图10B是示于图1的TFT阵列板沿线XB-XB’所取的剖面图。
参照图10A和10B，TFT板的层结构与示于图1和图2的TFT板的层结构基本相似。
多个包括多个栅极124、多个突起127和多个端部129的栅极线121形成在塑料基板110上，并且栅极绝缘层140、多个半导体岛154和多个欧姆接触岛163和165相继形成在其上。多个包括源极173和端部179的数据线171，多个漏极175和多个存储电容器导体177形成在欧姆接触条纹163和欧姆接触岛165上，并且栅极绝缘层140，及下钝化层180p和上钝化层180q形成在其上。多个接触孔181、182、185和187设置在下钝化层180p和上钝化层180q、和/或栅极绝缘层140的预定位置上。多个像素电极190和多个接触辅助81和82形成在上钝化层180q上。
TFT阵列板包括多个形成在下钝化层180p上的彩色滤光片230且上钝化层180q在其上形成。彩色滤光片230基本上沿着数据线171纵向延展并且设置在数据线171之间。彩色滤光片230可以表示例如红、绿和蓝原色之一。下钝化层180p防止彩色滤光片230的树脂的污染或者防止对半导体岛154的不利影响。
彩色滤光片230移动到设置有栅极和数据线的端部129和179的外围区域，且彩色滤光片230的边缘部分与数据线171交迭以阻挡像素之间的漏光。与数据线171交迭的彩色滤光片230的边缘部分可以彼此交迭，且比设置在数据线171之间的中心部分薄，以改进覆盖层的阶跃覆盖特性和板表面的平整度(flatness)，因而，使液晶分子的对准扭曲。
上钝化层180q防止彩色滤光片230的树脂污染或防止对像素电极190的不利影响。
彩色颜色滤光片230具有多个暴露出漏极175、存储电容器导体177、下钝化层180p和上钝化层180q的开口235和237。
根据本发明另一实施例示于图10A和图10B的TFT阵列板的制造方法参照图3到图8和图11A到图12B描述如下。
图11A和12A是示于图10A和图10B的TFT阵列板在其制造方法的中间步骤中的布局图。图11B是示于图11A的TFT阵列板沿线XIB-XIB’所取的剖面图。图12B是示于图12A的TFT阵列板沿线XIIB-XIIB’所取的剖面图。
如图3到图8B所示，多个包括多个栅极124、多个突起127和多个端部129的栅极线121形成在塑料基板110上。形成了栅极绝缘层140以覆盖栅极线121。与之前上述的实施例相似，多个半导体岛154及多个欧姆接触条纹163和欧姆接触岛165相继形成在其上，并且多个包括源极173和端部179的数据线171、多个漏极175和多个存储电容器导体177在其上形成。
可以由无机材料诸如氮化硅或氧化硅制成的下钝化层180p通过等离子体增强化学气相淀积(PECVD)形成。
参照图11A和图11B，多个彩色滤光片230形成在下钝化层180p上。彩色滤光片230可以通过例如连续地喷涂、曝光和显影具有红、绿和蓝色素的负性感光有机材料形成。暴露漏极175和存储电容器导体177上的部分下钝化层180p的多个开口235和237在彩色滤光片230中形成。
可以由光敏有机材料诸如聚酰亚胺制成的上钝化层180q喷涂或设置在下钝化层180p上。
上钝化层180q和下钝化层180p与栅极绝缘层140一起干法蚀刻以形成多个接触孔181、182、185和187。
参照图10A和图10B，导电层通过溅射淀积并使用光刻胶蚀刻以形成多个像素电极190和多个接触辅助81和82。
图13A是根据本发明另一实施例的用于LCD的TFT阵列板的布局图。图13B是示于图13A中的TFT阵列板沿线XIIIB-XIIIB’所取的剖面图。
参照图10A和图10B，根据该实施例的TFT板的层结构基本上与示于图1和图2中的TFT板的层结构相似。
多个包括多个栅极124、多个突起127和多个端部129的栅极线121在塑料基板110上形成。栅极绝缘层140、多个半导体岛154和多个欧姆接触岛163和165依次在塑料基板110上形成。多个包括源极173和端部179的数据线171、多个漏极175和多个存储电容器导体177在欧姆接触条纹163和欧姆接触岛165上形成，且栅极绝缘层140、下钝化层180p和上钝化层180q在其上形成。多个接触孔181、182、185和187设置在下钝化层180p、上钝化层180q和/或栅极绝缘层140上。多个像素电极190和多个接触辅助81和82在上钝化层180q上形成。
TFT阵列板包括多个与栅极线121分离、设置在与栅极线121相同的层上的存储电极线131。TFT阵列板不包括在栅极线121的突起。
存储电极线131提供有预定电压，例如公共电压。当TFT阵列板不包括示于图1和图2中的存储电容器导体177时，漏极175延展并与存储电极线131交叠以形成存储电容器。当通过栅极线121和像素电极191的交叠生成的存储电容足够时，存储电极线131可以省略。为了增加操作率，存储电极线131可以靠近栅极线121设置。
半导体岛154具有与一部分数据线171、漏极175和下面的欧姆接触条纹163及欧姆接触岛165基本上相似的形状。然而，半导体岛154包括一些没有被数据线171和漏极175覆盖的暴露部分，例如位于源极173和漏极175之间的部分。
根据本发明另一实施例示于图13A和图13B中的TFT阵列板的制造方法参照图14A、14B、15、16A、16B、17、18、19、20、21A、21B、22A和22B描述如下。
图14A、16A、21A和22A是在根据本发明实施例的制造方法的中间操作中示于图13A和13B中的TFT阵列板的布局图。图14B是示于图14A中的TFT阵列板沿线XIVB-XIVB’所取的剖面图。图15是示于图14A中的TFT阵列板沿线XIVB-XIVB’所取的剖面图，并示出在示于图14B中的操作之后的操作。图16B是示于图16A中的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图。图17是示于图16A中的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出在示于图16B中的操作之后的操作。图18是示于图16A中的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出在示于图17中的操作之后的操作。图19是示于图16A中的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出在示于图18B中的操作之后的操作。图20是示于图16A中的TFT阵列板沿线XVIB-XVIB’所取的剖面图，并示出在示于图19中的操作之后的操作。图21B是示于图21A中的TFT阵列板沿线XXIB-XXIB’所取的剖面图。图22B是示于图22A中的TFT阵列板沿线XXIIB-XXIIB’所取的剖面图。
如图14A和图14B中所示，包括由铝或铝合金制成的下膜和由钼或钼合金制成的上膜的金属膜可以采用光刻胶图案在塑料基板110上通过光刻进行例如溅射和构图形成，以形成多个包括多个栅极124、多个突起127和多个端部129的多个栅极线121，和多个存储电极线131。
参照图15，可以由诸如SiO2或SiNX的无机材料制成的栅极绝缘层140通过CVD形成，以覆盖栅极线121和存储电极线131。栅极绝缘层140可以被淀积使得它的厚度大约在2000埃与5000埃之间，并且栅极绝缘层140大约在250与500摄氏度之间的温度下淀积。
本征a-Si层150和非本征a-Si层160淀积在栅极绝缘层140上。
塑料基板110由于提供到那里的热而延展。延展量取决于用以形成塑料基板110的塑料材料的类型。因为塑料材料具有大约在50ppm/K与60ppm/K之间的热膨胀系数，在栅极绝缘层140的淀积、本征a-Si层150的淀积和非本征a-Si层160的淀积操作期间，塑料基板110也会延展。
由于塑料基板110的此类延展，包括栅极124、突起127和端部129的栅极线121偏离热被提供到那里之前的初始位置。
当非本征a-Si层160和本征a-Si层150在栅极124的位置靠近底部被蚀刻时，非本征a-Si层160、本征a-Si层150和栅极124之间的未对准增大。薄膜晶体管的沟道可以形成在塑料基板110的预定位置。
非本征a-Si层160和本征a-Si层150可以被多次例如两次蚀刻，以最小化以下讨论的未对准。
参照图16A和图16B，非本征a-Si层160和本征a-Si层150被光刻以分别形成预定尺寸的多个第一非本征半导体岛162和多个第一本征半导体岛152。第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152具有足够的尺寸，以覆盖在淀积非本征a-Si层160和本征a-Si层150之前栅极124的初始尺寸及在淀积非本征a-Si层160和本征a-Si层150之后栅极124的延展尺寸。
在形成第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152之后，由于第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152而施加到塑料基板110的压力与通过非本征a-Si层160和本征a-Si层150覆盖塑料基板110而施加到那里的压力相比减小了，并且塑料基板110恢复到其初始状态。
由于塑料基板110的恢复，栅极124的位置恢复到它们的初始状态。
参照图17，包括含钼的第一膜170p、含铝的第二膜170q和含钼的第三膜170r的金属膜溅射在第一非本征半导体岛162、第一本征半导体岛152和栅极绝缘层140上。
参照图18，大约1-2微米厚的光刻胶喷涂在第三膜170r上。光刻胶通过曝光掩模(未示出)而曝光并显影以形成光刻胶膜52和54。
被显影的光刻胶膜52和54的厚度取决于光刻胶膜52和54显影的位置。例如，光刻胶包括多个各自具有不同厚度的第一、第二和第三部分。面向薄膜晶体管沟道的第一部分和面向金属线的第二部分分别由参考标号54和52表示，且没有参考标号指定给第三部分，因为它们基本上具有零厚度以暴露第三膜170r的下面部分。第一部分54与第二部分52的厚度比取决于在后来的工艺步骤中的工艺条件而调整。例如，第一部分54的厚度可以等于或小于第二部分52厚度的一半。
使用几种技术的任何一个可以获得随位置变化的光刻胶厚度。例如，可以通过把半透明区、透明区和挡光不透明区设置在曝光掩模上形成随位置变化的厚度。半透明区域可以具有狭缝图案、格子图案和/或具有中等透明度或中等厚度的薄膜。当采用狭缝图案时，狭缝的宽度或狭缝间的距离应小于用来光刻的曝光的光的分辨率。
形成随位置变化的厚度的另一种方法是使用可回流光刻胶。具体地，一旦由可回流材料制成的光刻胶图案通过使用只含有透明区和不透明区的标准的曝光掩模形成，光刻胶可以流到没有光刻胶的区上，从而形成薄部，例如，第三部分。
当使用合适工艺条件时，光刻胶52和54的不同厚度使得下面层能够被选择性地蚀刻。
参照图19，第一膜170p、第二膜170q和第三膜170r通过使用光刻胶52和54的湿法蚀刻或干法蚀刻去除，以形成多个数据导体174并暴露第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152的下面部分。第一本征半导体岛152和第一非本征半导体岛162被光刻以形成多个第二本征半导体岛154和第二非本征半导体岛164。
参照图20，光刻胶的第一部分54(图19所示)通过例如灰化去除，以暴露导体174的部分。
如图21A和21B所示，导体174的暴露部分、在那下面的第二非本征半导体岛164和光刻胶的第一部分52被去除。
每个导体174分成数据线171和多个漏极175而完成。每个第二非本征半导体条纹164分成多个欧姆接触条纹163和欧姆接触岛165而完成。
第二半导体岛154的顶部可以被去除以减小厚度。光刻胶的第二部分52被蚀刻为预定的厚度。
如上所述，第一非本征半导体岛162和第一本征半导体岛152以考虑到膨胀的足够的尺寸形成，然后第二半导体岛154和第二非本征半导体岛164被光刻在恢复塑料基板110到常温下的初始状态之后的预定位置。栅极124和第二半导体岛154之间的未对准可以被最小化。
参照图22A和22B，覆盖数据线171和漏极175的下钝化层180p和上钝化层180q被形成。下钝化层180p的厚度可以大约在500与2000埃之间，且上钝化层180q的厚度可以大约在2-5微米之间。
上钝化层180q和下钝化层180p随后被光刻以形成多个接触孔182和185。
参照图13A和图13B，导电层可以通过例如溅射被淀积，并使用光刻胶蚀刻以形成多个像素电极190和多个接触辅助82。
通过数据线171、漏极175、存储电极电容器177和像素电极190之间的对重平衡未对准，由有机材料制成的上钝化层180q可以最小化串扰。
如上所述，延展的塑料基板可以被恢复到在常温下初始状态且栅极与半导体之间的未对准可以通过两次构图半导体而在恢复的塑料基板上被最小化，从而在精确的位置形成薄膜晶体管的沟道部分。
本领域的技术人员将会理解，在不偏离在所附权利要求的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种修改和变化。因而，我们要求所有在所附权利要求的范围内的本发明修改和变化的权利。
本申请要求2005年1月3日提交的韩国专利申请No.10-2005-0000173的优先权并受益于此，其全部内容引用在此处作为参考。
权利要求
1.一种制造柔性显示器的方法，包括在基板上形成包括栅极的栅极线；淀积覆盖所述栅极线的栅极绝缘层；淀积覆盖所述栅极绝缘层的半导体层；第一次蚀刻所述半导体层；第二次蚀刻所述半导体层；在所述半导体层上形成包括源极和漏极的数据线；形成与所述漏极连接的像素电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在第一次蚀刻所述半导体层之后，所述半导体层覆盖所述栅极。
3.根据权利要求1所述的方法，其中当淀积所述栅极绝缘层和半导体层时所述基板延展并且延展的基板在第一次蚀刻所述半导体层之后恢复到初始尺寸。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在第二次蚀刻所述半导体层之后，所述半导体层覆盖在所述恢复的基板上的所述栅极。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在第一次和第二次蚀刻所述半导体层之后，所述半导体层是岛形。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述像素电极之前形成钝化层。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述钝化层包括由无机材料制成的第一钝化层；及由有机材料制成的第二钝化层。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体层包括本征非晶硅层和非本征非晶硅层。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板是塑料基板。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述塑料基板包括由从聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚乙烯-对苯二酸酯(polyethylene-terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene-naphthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚芳酯(polyarylate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚醚砜(polyethersulfone)和聚酰亚胺(polyimide)中选择的至少一种材料制成的层。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述基板上形成阻隔层。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述像素电极下形成彩色滤光片。
13.根据权利要求1所述的方法，其中包括多个具有变化厚度的部分的光刻胶用来第二次蚀刻所述半导体层和在所述半导体层上形成包括源极和漏极的数据线。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述光刻胶的一部分面向所述源极和漏极之间的部分，且其中所述光刻胶的另一部分面向所述数据线和漏极。
全文摘要
提出了一种制造柔性显示器的方法，该方法包括在基板上形成包括栅极的栅极线、依次淀积覆盖该栅极线的栅极绝缘层及半导体层、第一次蚀刻所述半导体层；第二次蚀刻半导体层、在所述半导体层和栅极绝缘层上形成包括源极和漏极的数据线；以及形成连接到所述漏极的像素电极。
文档编号H01L21/84GK1801479SQ200510124788
公开日2006年7月12日 申请日期2005年11月15日 优先权日2005年1月3日
发明者徐宗铉, 崔泰荣 申请人:三星电子株式会社