薄膜晶体管基底及其制造方法和具有该基底的显示面板的制作方法

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专利名称:薄膜晶体管基底及其制造方法和具有该基底的显示面板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)基底、制造该TFT基底的方法和具 有该TFT基底的显示面板。更具体地讲,本发明涉及一种能够防止和/或减少 TFT基底的层之间的未对准的TFT基底、制造该TFT基底的方法和具有该 TFT基底的显示面板。
背景技术
通常,液晶显示(LCD)装置包括LCD面板和背光组件。LCD面板利 用液晶的光学特性和电学特性来显示图像,背光组件对LCD面板提供光。
LCD面板包括薄膜晶体管(TFT)基底、面对TFT基底的滤色器基底和 位于TFT基底和滤色器基底之间的液晶层。
TFT基底包括底部基底、栅电极、栅极绝缘层、沟道图案、源电极和漏 电极。栅电极形成在底部基底上,栅极绝缘层形成在底部基底上,以覆盖栅 电极。沟道图案形成在栅极绝缘层上并且与栅电极叠置。源电极和漏电极形 成在沟道图案上,并且彼此电绝缘。近来,底部基底可以由透明的合成树脂 构成,以减轻底部基底的重量并降低底部基底的制造成本。
通常,通过化学气相沉积(CVD)方法或溅射方法来形成TFT基底。通 过賊射方法沉积栅极金属层,接着将栅极金属层图案化,以形成栅电极。通 过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在相对高的温度下沉积半导体 层,接着将半导体层图案化,以形成沟道图案。
由于在相对高的温度下形成沟道图案,所以包含透明的合成树脂的底部 基底变形。因此,导致栅电极和沟道图案之间的未对准。栅电极和沟道图案 之间的未对准会劣化显示质量。

发明内容
本发明提供了一种薄膜晶体管(TFT)基底,该TFT基底能够防止和/ 或减少TFT基底的层之间的未对准,以提高显示质量。
本发明还提供了 一种制造上述TFT基底的方法。
本发明还提供了一种具有该TFT基底的显示面板。
在本发明的一方面,TFT基底包括栅电极、栅极绝缘图案、沟道图案、 第一有机绝缘图案、源电极和漏电极。TFT基底还可以包括像素电极。
栅电极形成在所述底部基底上。栅极绝缘图案形成在所述栅电极上并且 比所述栅电极小。沟道图案形成在所述栅极绝缘图案上,并且具有与所述栅 极绝缘图案的形状基本相同的形状。第 一有机绝缘图案形成在所述底部基底 上,以覆盖所述沟道图案、所述栅极绝缘图案和所述栅电极,并且所述第一 有机绝缘图案具有开口,以暴露所述沟道图案的部分。源电极和漏电极形成 在所述第一有机绝缘图案上,通过所述开口与所述沟道图案接触,并且所述 漏电极与所述源电极分开预定距离。所述像素电极电连接到所述漏电极,并 且包含透明导电材料。
例如,TFT基底还可以包括位于开口中的用来保护所述沟道图案的暴露 部分的保护层。另外,TFT基底还可以包括第二有机绝缘图案,所述第二有 机绝缘图案形成在所述底部基底上,以覆盖所述源电极、所述漏电极和所述 第一有机绝缘图案,并且具有形成在所述漏电极上的接触孔。所述像素电极 可以形成在所述第二有机绝缘图案上,并且可以通过所述接触孔电连接到所 述漏电极。
在本发明的另一方面,提供了一种制造TFT基底的方法。在该方法中, 在底部基底上顺序形成栅极金属层、栅极绝缘层和沟道层。通过同一工艺将 所述沟道层和所述^H及绝缘层图案化,来形成沟道图案和具有与所述沟道图 案的形状基本相同的形状的栅极绝缘图案。将所述栅极金属层图案化,来形 成比所述栅极绝缘图案大的栅电极。形成第一有机绝缘图案,来覆盖所述栅 极绝缘图案和所述栅电极。所述第一有机绝缘图案具有暴露所述沟道图案的 部分的开口。源电极和漏电极形成为通过所述开口与所述沟道图案接触。所 述源电极和所述漏电极-波此分开预定距离。例如,可以形成电连接到所述漏 电极的像素电极。
此外,墨可以喷涂在所述开口中,形成保护所述沟道图案的暴露部分的 保护层,可形成第二有机绝缘图案来覆盖所述源电极、所述漏电极和所述第 一有机绝缘图案,以将所述底部基底的表面平坦化。所述第二有机绝缘图案 具有暴露所述漏电极的部分的开口。
在本发明的又一方面中,显示面板包括TFT基底、面对TFT基底的相对 基底和位于TFT基底和相对基底之间的液晶层。
TFT基底包括栅电极、栅极绝缘图案、沟道图案、第一有机绝缘图案、 源电极、漏电极和像素电极。栅电极形成在底部基底上。栅极绝缘图案形成 在栅电极上并且比栅电极小。沟道图案形成在4册极绝缘图案上并且具有与栅 极绝缘图案的形状基本相同的形状。第 一有机绝缘图案形成在底部基底上, 以覆盖沟道图案、栅极绝缘图案和栅电极,并且具有暴露沟道图案的一部分 的开口。源电极和漏电极形成在第一有机绝缘图案上,并通过所述开口与所 述沟道图案接触并且所述漏电极与所述源电极分开预定距离。像素电才及电连 接到所述漏电极并且包含透明导电材料。
根据上面所述,可以防止所述沟道图案和所述栅电极之间的未对准。因 此,可以提高显示质量。


通过结合附图进行下面的详细描述,本发明的上面和其它优点将变得容 易清楚,其中
图1A是示出根据本发明示例性实施例的薄膜晶体管(TFT)基底的平面
图1B、图1C、图1D和图1E是示出根据本发明示例性实施例的TFT基 底的剖视图2A和图2B是示出根据本发明另一示例性实施例的TFT基底的剖视
图3B、图3C、图3D和图3E是示出根据本发明示例性实施例的制造TFT 基底的方法的剖视图4A是示出在根据本发明示例性实施例的制造TFT基底的方法中形成 栅电极的工艺的平面图4B、图4C、图4D和图4E是示出在根据本发明示例性实施例的制造 TFT基底的方法中形成栅电极的工艺的剖视第一有机绝缘图案的工艺的平面图,图5B是示出在根据本发明示例性实施例
的制造TFT基底的方法中形成第 一有机绝缘图案的工艺的剖视图。具体地讲,
图5b是沿着图5A中的线vn-vn'截取的剖视图。
图6A是示出在根据本发明示例性实施例的制造TFT基底的方法中形成 源电极和漏电^l的工艺的平面图6b、图6c、图6d和图6e是示出在根据本发明示例性实施例的制造 TFT基底的方法中形成源电极和漏电极的工艺的剖视图。
具体实施例方式
以下,参照附图更充分地描述本发明,附图中示出了本发明的实施例。 然而,本发明可以以许多不同的形式实施,而不应该理解为限于这里44出的 实施例。相反,提供这些实施例,使得本公开将是彻底并且完全的,并且将 本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。在附图中,为了清晰起见,可 以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
应该理解,当元件或层被称作"在另一个元件或层上"、"连接到另一个元 件或层"或"与另 一个元件或层结合"时,该元件或层可以"直接在所述另 一个 元件或层上"、"直接连接到所述另一个元件或层"或"直接与所述另一个元件 或层直接结合",或者可以存在中间元件或中间层。相反,当元件被称作"直 接在另 一个元件或层上"、"直接连接到另 一个元件或层"或"与另 一个元件或 层结合,,时,不存在中间元件或中间层。相同的标号始终表示相同的元件。如 这里所使用的,术语"和/或"包括相关列出项中的一个或多个的任何一个和所 有组合。
应该理解,尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元 件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不 应该受这些术语限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部 分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离本发明的
教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称作第 二元件、组件、区域、层或部分。
为了描述方便,这里可以使用空间相对术语,例如,"在...下面"、"在... 之下"、"下面的"、"在...上面"、"上面的"等来描述图中示出的一个元件或特 征与其它元件或特征的关系。应该理解,空间相对术语意图包括除了图中描 述的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果将图中的装置
翻转,则被描述为"在其它元件或特征下面"或"在其它元件或特征下方"的元 件随后将被定位为"在其它元件或特征上面"。因此,示例性术语"在...下面"
可以包括上下两个方位。装置可以被另外定位(旋转90度或者在其它方位),
并因此描述这里使用的空间相对描述符。
这里使用的技术术语仅是为了描述特定实施例的目的,而不意图成为本 发明的限制。如这里所使用的,除非上下文清楚地指出,否则单数形式也意 图包括复数形式。还应该理解,当在本说明书中使用术语"包括"和/或"包含,, 时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排出存 在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、組件和/或它们的 组。
这里参照作为本发明理想实施例(和中间结构)的示意性示例的剖视图 来描述本发明的实施例。这样,预计会出现例如由制造技术和/或公差导致的 示例的形状变化。因此,本发明的实施例不应该被理解为限于这里示出的区 域的具体形状,而是包括例如由制造导致的形状的偏差。例如,示出为矩形 的注入区通常在其边缘将具有倒圓或弯曲特征和/或具有注入浓度的梯度,而 不是从注入区到非注入区的二元变化。相似地,通过注入形成的掩埋区会导 致在掩埋区和发生注入的表面之间的区域中的一些注入。因此,图中示出的 形状在本质上是示意性的,它们的形状不意图示出装置的区域的实际形状, 并且不意图限制本发明的范围。
除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科:汰术语) 具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还应 该理解,除非这里清楚地定义,否则例如通用字典中定义的术语应该-陂解释 为具有与在相关领域的语境中它们的意思相同的意思,并且将不作理想的或
过度正式意义上的解释。 薄膜晶体管基底
图1A是示出根据本发明示例性实施例的薄膜晶体管(TFT)基底的平面 图,图1B、图1C、图1D和图1E是示出根据本发明示例性实施例的TFT基 底的剖视图。具体地讲,图1A是示出根据本发明示例性实施例的TFT基底 的一部分的放大平面图。图1B是沿着图1A中的线I-I'截取的剖视图。图 1C是沿着图1A中的线II-n'截取的剖视图。图1D是沿着图1A中的线I - I' 截取的没有对准绝缘图案的剖视图。图1E是沿着图IA中的线II-II'截取的
没有对准绝缘图案的剖视图。
例如,TFT基底可以用在显示面板中。显示面板可以包括TFT基底、相 对基底和液晶层。
TFT基底包括多个像素电极、多个TFT和多条信号线。像素电^^及布置为 矩阵结构。TFT向像素电极施加驱动电压。信号线对TFT进行操作。
相对基底面对TFT基底。相对基底包括共电极和多个滤色器。共电极包 含透明导电材料,滤色器的每个与像素电极的每个叠置。滤色器的示例可以 包括红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器等。
液晶层位于TFT基底和相对基底之间,并且在像素电极和共电极之间形 成的电场的作用下重新排列。重新排列的液晶层控制从外部提供的光的透射 率,光穿过滤色器来显示图像。
以下,将参照图1A至图1C来更充分地描述^4居本发明示例性实施例的 TFT基底。
TFT基底包括底部基底100、栅极金属图案200、栅极绝缘图案300、沟 道图案400、对准绝缘图案500、有机绝缘图案600、数据金属图案700、透 明金属图案900和保护层850。
底部基底IOO可以具有板形形状,并且包含透明材料。可以用于底部基 底100的材料的示例可以包括玻璃或石英。底部基底IOO可以包含透明的合 成树脂,以减轻底部基底100的重量并降低底部基底100的制造成本。
栅极金属图案200形成在底部基底100上,并且包括栅极线GL、栅电 极GE、栅极金属焊盘GP、存储线SL和存储电极SE。
栅极线GL在底部基底100上沿着第一方向延伸,多条栅极线GL可以 布置在与第一方向基本垂直的第二方向上。栅极线GL与数据线DL交叉来限 定多个像素。
栅电极GE在第二方向上从栅极线GL突出预定长度。当从平面图上观 察时,栅电极GE可以具有基本为矩形的形状。
栅极金属焊盘GP形成在栅极线GL的端部。当从平面图上观察时,栅 极金属焊盘GP可以具有基本为矩形的形状。
存储线SL在底部基底100上沿着第一方向延伸,以与像素交叉。多条 存储线SL可以布置在第二方向上。
存储电极SE形成在每个像素中,并电连接到存储线SL。当从平面图上
观察时,存储电极SE可以具有基本为矩形的形状。
栅极绝缘图案300形成在栅电极GE上。当从平面图上观察时,栅极绝 缘图案300比栅电极GE小。例如,栅极绝缘图案300可以位于栅电极GE 的中心部分上。可以用于栅极绝缘图案300的材料的示例可以包括氮化硅 (SiNx )或者氧化硅(SiOx )。
沟道图案400形成在栅极绝缘图案300上,当从平面图上观察时,沟道 图案400可以具有与栅极绝缘图案300的形状基本相同的形状。沟道图案400 包括有源图案(active pattern) 402和离子掺杂图案404。有源图案402形成 在栅极绝缘图案300上,当从平面图上观察时,有源图案402可以具有与栅 极绝缘图案300的形状基本相同的形状。例如,有源图案402可以包含非晶 硅(a-Si )。
离子掺杂图案404形成在有源图案402上。因此,离子掺杂图案404的 边缘可以与栅极绝缘图案300的边缘和有源图案402的边缘重合。离子掺杂 图案404包括彼此分开的两部分。这两部分中的一部分与源电极SE接触,这 两部分中的剩余部分与漏电极DE接触。例如,离子掺杂图案404可以包含 其中以高浓度注入了 n+杂质的非晶硅。
对准绝缘图案500形成在栅极金属图案200上,并且与栅极金属图案200 叠置。对准绝缘图案500的边缘与栅极金属图案200的边缘重合。
具体地讲,对准绝缘图案500形成在栅极线GL、栅电极GE、栅极金属 焊盘GP、存储线SL和存储电极SE上。形成在栅电极GE上的对准绝缘图案 500覆盖沟道图案400和栅极绝缘图案300的部分,并具有暴露沟道图案400 的中心部分的开口。另外,形成在栅极金属焊盘GP上的对准绝缘图案500 还具有暴露栅极金属焊盘GP的中心部分的开口 。
可以用于对准绝缘图案500的材料的示例可以包括氮化硅(SixNY )或氧 化硅(SixOY)以及其它绝缘材料。
有机绝缘图案600形成在底部基底100上,并覆盖栅极线GL、栅电极 GE、存储线SL和存储电极SE。有机绝缘图案600大得足以覆盖栅极线GL、 栅电极GE、存储线SL和存储电极SE。
具体地讲,有机绝缘图案600形成在底部基底IOO上,以覆盖对准绝缘 图案500、沟道图案400、栅极绝缘图案300和栅电极GE。有机绝缘图案600 具有与暴露沟道图案400的中心部分的对准绝缘图案500的开口叠置的开口 。
更具体地讲,沟道开口 510穿过对准绝缘图案500和有机绝缘图案600形成 在沟道图案400的中心部分。
数据金属图案700包括数据线DL、源电极SE、漏电极DE、数据金属 焊盘DP和栅极连接焊盘GCP。
数据线DL在第二方向上延伸,并且与栅极线GL交叉。多条数据线DL 可以布置在第一方向上。数据线DL通过有机绝缘图案600和对准绝缘图案 500与栅极线GL电绝缘。
源电极SE在第一方向上从数据线DL突出预定长度。源电极SE形成在 底部基底100的部分和有才几绝缘图案600上并且形成在沟道开口 510中,从 而与沟道图案400的离子掺杂图案404的部分接触。
漏电极DE与源电极SE分开预定距离,并且形成在有机绝缘图案600 上。漏电极DE的部分设置在沟道开口 510中,从而接触沟道图案400的离 子掺杂图案404的部分。
数据金属焊盘DP形成在数据线DL的端部。当从平面图上观察时,数 据金属焊盘DP可以具有基本为矩形的形状。
栅极连接焊盘GCP形成在底部基底100上,以覆盖对准绝缘图案500 和栅极金属焊盘GP。栅极连接焊盘GCP具有与暴露栅极金属焊盘GP的中 心部分的对准绝缘图案500的开口叠置的开口。具体地讲,穿过对准绝缘图 案500和栅极连接焊盘GCP形成栅极焊盘接触孔550,以暴露栅极金属焊盘 GP的中心部分。栅极连接焊盘GCP与栅极金属焊盘GP的侧表面接触,从 而与栅极金属焊盘GP电连接。
透明金属图案900可以包含例如透明导电材料,比如氧化铟锡(ITO) 或非晶氧化铟锡(a-ITO)。透明金属图案900包括像素电极910、栅极透明焊 盘920和数据透明焊盘930。
像素电极910与漏电极DE的部分叠置,并且与漏电极DE电连接。像 素电极910形成在每个像素中,并且设置在底部基底100和有机绝缘图案600 上。
栅极透明焊盘920覆盖栅极连接焊盘GCP、对准绝缘图案500和栅极金 属焊盘GP,并且通过栅极焊盘接触孔550电连接到栅极金属焊盘GP。例如, 从平面图上观察时,栅极透明焊盘920可以具有基本为矩形的形状。
数据透明焊盘930形成在底部基底IOO上,以覆盖数据金属焊盘DP。因
此,数据透明焊盘930电连接到数据金属焊盘dp。
保护层850设置在沟道开口 510中,保护通过沟道开口 510暴露的沟道 图案400。保护层850可以包含有机材料。
参照图1d和图1e, tft基底不包括对准绝缘图案500。当tft基底不 包括对准绝缘图案500时,有机绝缘图案600覆盖栅极线gl、栅电极ge、 存储线sl和存储电极se。具体地讲,有机绝缘图案600覆盖沟道图案400、 栅极绝缘图案300和存储电极se。
在该实施例中,沟道图案400形成在栅电极ge的中心部分,当从平面 图上观察时,沟道图案400比栅电极ge小。因此,可以防止和/或减少沟道 图案400和栅电极ge之间的未对准。
图2a和图2b是示出根据本发明另一示例性实施例的tft基底的剖视 图。具体地讲,图2a是沿着与图1a中的线i - i '类似的剖面截取的剖视图,
图2b是沿着与图ia中的线n-n'类似的剖面截取的剖视图。
参照图1a、图2a和图2b, tft基底包括底部基底100、栅极金属图案 200、栅极绝缘图案300、沟道图案400、对准绝缘图案500、第一有机绝缘 图案600、数据金属图案700、第二有机绝缘图案800和透明金属图案900。
底部基底100、栅极金属图案200、栅极绝缘图案300、沟道图案400、 对准绝缘图案500、第一有机绝缘图案600、数据金属图案700与图1a和图 1c中示出的底部基底、栅极金属图案、栅极绝缘图案、沟道图案、对准绝缘 图案、有机绝缘图案和数据金属图案基本相同。因此,将省略关于相同元件 的任何进一步解释。
第二有才几绝缘图案800形成在底部基底100上,并且覆盖栅极连接图案 gcp、数据线dl、数据金属图案dp、源电极se、漏电极de和第一有机绝 缘图案600。第二有机绝缘图案800具有预定厚度,并使tft基底的表面平 坦化。
第二有机绝缘图案800具有形成在漏电极de上的第一接触孔810、形 成在栅极焊盘接触孔550上的第二接触孔820和形成在数据金属焊盘dp上 的第三接触孔830。
透明金属图案900形成在第二有机绝缘图案800上,并且包含透明导电 材料。透明金属图案900包括像素电极910、栅极透明焊盘920和数据透明 焊盘930。
在每个像素中,像素电极910形成第二有机绝缘图案800上,并且通过 第一接触孔810与漏电才及DE电连接。
栅极透明焊盘920形成在第二有机绝缘图案800上,并且与栅极金属焊 盘GP叠置。栅极透明焊盘920通过第二接触孔820和栅极焊盘接触孔550 电连接到栅极金属焊盘GP。当从平面图上观察时,栅极透明焊盘920可以具 有基本为矩形的形状。
数据透明焊盘930形成在第二有机绝缘图案800上,并且与数据金属焊 盘DP叠置。数据透明焊盘930通过第三接触孔830电连接到数据金属焊盘 DP。
制造TFT基底的方法
图3A是示出根据本发明示例性实施例的制造TFT基底的方法的平面图, 图3B、图3C、图3D和图3E是示出根据本发明示例性实施例的制造TFT基 底的方法的剖视图。具体地讲,图3A是解释栅极金属层、栅极绝缘层、沟 道层和感光图案的顺序沉积的平面图。图3B是沿着图3A中的线III-m'截取 的剖视图,图3C是沿着图3A中的线IV-IV'截取的剖视图。图3D是解释利用 图3B中的感光图案蚀刻栅极绝缘层和沟道层的工艺的剖视图。图3E是解释 蚀刻图3C中的栅极绝缘层和沟道层的工艺的剖视图。
参照图3A至图3C,栅极金属层210、栅极绝缘层310和沟道层410顺 序地形成在底部基底100上。例如,栅极金属层210可以通过溅射沉积方法 形成,栅极绝缘层310和沟道层410可以通过等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)方法形成。底部基底IIO可以包含透明合成树脂,以减轻底部基 底HO的重量。
沟道层410包括形成在4册极绝缘层310上的有源硅层412和形成在有源 硅层412上的离子掺杂硅层414。例如,有源硅层412可以包含非晶硅(a-Si), 离子掺杂硅层414可以包含其中以高浓度注入n+杂质的非晶硅。
感光图案10形成在沟道层410的部分上。具体地讲,在沟道层410上形 成感光层。将感光层曝光,然后显影来形成感光图案10。
参照图3D和图3E,利用感光图案10来蚀刻沟道层410的部分和栅扨_ 绝缘层310的部分,以形成沟道图案400和栅极绝缘图案300。例如,可以 通过利用等离子体的干蚀刻工艺来蚀刻沟道层410和栅极绝缘层310。在蚀 刻沟道层410和栅极绝缘层310之后,去除感光图案10。
过去除离子掺杂硅层414的部分形成的离子掺杂图案404。
图4A是示出根据本发明示例性实施例的制造TFT基底的方法中形成栅 电极的工艺的平面图,图4B、图4C、图4D和图4E是示出根据本发明示例
图4A是解释形成对准绝缘图案的工艺的平面图。图4B是沿着图4A中的线 V曙V'截取的剖视图。图4C是沿着图4A中的线VI-VI'截取的剖视图。图4D 是解释利用图4B中的对准绝缘图案蚀刻栅极金属图案的工艺的剖视图。图 4E是解释利用图4C中的对准绝缘图案蚀刻栅极金属图案的工艺的剖视图。
参照图4A至图4C,对准绝缘图案500形成在栅极金属层210的部分上。 具体地讲,对准绝缘图案500覆盖沟道图案400的整个部分和栅极绝缘图案 300的整个部分,并且具有沟道开口 510,来暴露沟道图案400的中心部分。 可以用于对准绝缘图案500的材料的示例可以包括氮化硅(SixNy)、氧化硅 (SixOY)和其它绝缘材料。
具体地讲,对准绝缘层形成在栅极金属层210上,以覆盖沟道图案400 和栅极绝缘图案300。在对准绝缘层上形成感光层。将感光层曝光,然后显 影,来形成感光图案。利用感光图案来蚀刻对准绝缘层的部分,以形成对准 绝缘图案500。
参照图4D和图4E,利用对准绝缘图案500来蚀刻栅极金属层210的部 分,以形成4册极金属图案200。栅极金属图案200包括栅极线GL、栅电极 GE、栅极金属焊盘GP、存储线SL和存储电极SE。
栅极线GL在第一方向上延伸,多条栅极线GL沿着与第一方向基本垂 直的第二方向布置。栅电极GE在第二方向上从栅极线GL突出预定长度。栅 极金属焊盘GP形成在栅极线GL的端部。存储线SL在第一方向上延伸,多 条存储线SL沿着第二方向布置。存储电极SE电连接到存储线SL。
在形成对准绝缘图案500之后,可以去除形成在对准绝缘图案500上的 感光图案。可选地,在利用感光图案蚀刻4册4及金属层210的部分来形成栅极 金属图案200之后,可以去除感光图案。
可以在不形成对准绝缘图案500的情况下,利用感光图案形成栅极金属 图案200。具体地讲,通过曝光工艺形成感光图案,以覆盖沟道图案400的 整个部分和栅极绝缘图案300的整个部分。感光图案暴露沟道图案400的中
心部分。利用感光图案蚀刻4册才及金属层210的部分。此后,去除感光图案。
图5 A是示出4艮据本发明示例性实施例的制造TFT基底的方法中形成第 一有机绝缘图案的工艺的平面图,图5B是示出根据本发明示例性实施例的制 造TFT的方法中形成第一有机绝缘图案的工艺的剖视图。具体地讲,图5B
是沿着图5A中的线vn-vn'截取的剖视图。
参照图5A和图5B,第一有机绝缘图案600形成在底部基底100上,以 覆盖栅极线GL、栅电极GE、存储线SL和存储电极SE。第一有机绝缘图案 600大得足以覆盖栅极线GL、栅电极GE、存储线SL和存储电极SE中的每 个的整个部分。
具体地讲,第一有机绝缘层形成在底部基底IOO上,以覆盖栅极线GL、 栅电极GE、存储线SL和存储电极SE。第一有机绝缘层被图案化,来形成第 一有机绝缘图案600。
第一有机绝缘图案600具有沟道开口 510,来暴露沟道图案400的中心 部分。具体地讲,去除对准绝缘图案500和第一有机绝缘图案600中的每个 的部分,来形成暴露沟道图案400的中心部分的沟道开口 510。
电极和漏电极的工艺的平面图,图6B、图6C、图6D和图6E是示出根据本
视图。具体地讲,图6A是解释形成数据金属图案的工艺的平面图。图6B是 沿着图6A中的线Vffl-WT截取的剖视图。图6C是沿着图6A中的线IX-IX'截取 的剖视图。图6D是解释蚀刻图6B中的离子掺杂图案的部分的工艺的剖视图。 图6E是解释蚀刻图6C中的对准绝缘图案的部分的工艺的剖视图。
参照图6A至图6C,数据金属图案700形成在底部基底100上。更具体 地讲,数据金属层形成在底部基底100上,然后被图案化,来形成数据金属 图案700。
数据金属图案700包括数据线DL、源电极SE、漏电极DE、数据金属 焊盘DP和栅极连接焊盘GCP。
数据线DL在第二方向上延伸,与栅极线GL交叉,沿着第一方向布置 多条数据线DL。数据线DL通过第一有机绝缘图案600和对准绝缘图案500 与栅极线GL电绝缘。
源电极SE在第一方向上从数据线DL突出预定长度。源电极SE形成在
底部基底100的部分和第一有机绝缘图案600的部分上。另外,源电极SE 的部分形成在沟道开口 510中,以与离子掺杂图案404的部分接触。
漏电极DE与源电极SE分开,并且形成在第一有机绝缘图案600上。漏 电极DE的部分形成在沟道开口 510中,以与离子掺杂图案404的部分接触。
数据金属焊盘DP形成在数据线DL的端部。栅极连接焊盘GCP形成在 底部基底100上,以覆盖对准绝缘图案500和栅极金属焊盘GP,并且被部分 地开口 ,以暴露对准绝缘图案500的部分。
参照图6D和图6E,利用数据金属图案700形成沟道图案400和对准绝 缘图案500的每个的部分。
具体地讲,利用源电极SE和漏电极DE作为掩模蚀刻离子掺杂图案404 的部分,使得离子掺杂图案404具有彼此分开的两部分。另外,利用栅极连 接焊盘GCP作为掩模蚀刻对准绝缘图案500的部分,从而形成穿过对准绝缘 图案500的栅极焊盘接触孔550。
参照图1A至图1C,透明金属图案900形成在底部基底IOO上。具体地 讲,透明金属层形成在底部基底100上,然后被图案化,以形成透明金属图 案900。
透明金属图案900包括像素电极910、栅极透明焊盘920和数据透明焊 盘930。
像素电极910与漏电极DE的部分叠置,并且电连接到漏电极DE。栅极 透明焊盘920覆盖栅极连接焊盘GCP、对准绝缘图案500和栅极金属焊盘GP, 并且通过栅极焊盘接触孔550电连接到栅极金属焊盘GP。数据透明焊盘930 形成在底部基底100上,以覆盖数据金属焊盘DP,并且电连接到数据金属焊 盘DP。
形成透明金属图案900之后,保护层850形成在沟道开口 510中。具体 地讲,在沟道开口 510中涂覆有机材料,以形成保护层850。保护层850覆 盖沟道图案400的通过沟道开口 510暴露的那部分,以保护沟道图案400。
在该实施例中,在形成沟道图案400之前不形成栅电极GE,而是在形 成沟道图案400之后形成栅电极GE。因此,沟道图案400相对于栅电极GE 对准。
具体地讲,在栅电极GE之后形成沟道图案400时,在形成沟道图案400 的过程中会加热底部基底100,引起底部基底膨胀或变形。具体地讲,包含
透明合成树脂的底部基底100会在更大程度上膨胀或变形。当底部基底100 膨胀或变形时,栅电极GE形成在底部基底上的位置会发生变化,导致沟道 图案400和栅电极GE之间的未对准。
在该实施例中,在形成沟道图案400之后形成4册电极GE。因此,防止 栅电极GE的位置由于底部基底100的膨胀或变形而发生变化,防止沟道图 案400和栅电极GE之间的未对准。
在该实施例中,保护层850形成在沟道开口 510中。然而,可以形成第 二有机绝缘图案来代替保护层850。
参照图2A和图2B ,在形成数据金属图案700并且蚀刻离子掺杂图案404 和对准绝缘图案500中的每个的部分上之后,第二有机绝缘图案800形成在 底部基底100上。
第二有机绝缘图案800覆盖并保护栅极连接图案GCP、数据线DL、数 据金属图案DP、漏电极DE和第一有机绝缘图案600。第二有机绝缘图案800 具有预定厚度,以将TFT基底的表面平坦化。
第二有机绝缘图案800具有形成在漏电极DE上的第一接触孔810、形 成在栅极焊盘接触孔550上的第二接触孔820和形成在数据金属焊盘DP上 的第三接触孔830。
透明金属图案900形成在第二有机绝缘图案800上。透明金属图案900 包括像素电极910、栅极透明焊盘920和数据透明焊盘930。
像素电极910形成在第二有机绝缘图案800上,并且通过第 一接触孔810 电连接到漏电极DE。栅极透明焊盘920形成在第二有才几绝缘图案800上,并 且与栅极金属焊盘GP叠置。栅极透明焊盘920通过栅极焊盘接触孔550电 连接到栅极金属焊盘GP。数据透明焊盘930形成在第二有机绝缘图案800上, 并且与数据金属焊盘DP叠置。数据透明焊盘930通过第三接触孔830电连 接到数据金属焊盘DP。
根据上面的描述,在形成沟道图案之后形成栅电极。因此,可以防止沟 道图案和栅电极之间的未对准。因此,可以提高显示质量。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例,但是应该理解,本发明不应该 限于这些示例性实施例,在不脱离如权利要求限定的本发明的精神和范围的 情况下,本领域普通技术人员可以作各种改变和修改。
权利要求
1、一种薄膜晶体管基底,包括底部基底;栅电极,形成在所述底部基底上;栅极绝缘图案,形成在所述栅电极上;沟道图案,形成在所述栅极绝缘图案上,其中,所述栅电极的宽度大于所述沟道图案的宽度。
2、 如权利要求1所述的薄膜晶体管基底,其中,所述沟道图案的形状与 所述栅极绝缘图案的形状基本相同。
3、 如权利要求1所述的薄膜晶体管基底,还包括 第一有机绝缘图案,形成在所述底部基底上,以覆盖所述沟道图案、所述栅极绝缘图案和所述栅电极,其中,所述第一有机绝缘图案包括开口 ,以 暴露所述沟道图案的部分。
4、 如权利要求3所述的薄膜晶体管基底,还包括源电极,形成在所述第一有机绝缘图案上,所述源电极的部分通过所述 开口接触所述沟道图案;漏电极,形成在所述第一有机绝缘图案上,所述漏电极的部分通过所述 开口接触所述沟道图案。
5、 如权利要求4所述的薄膜晶体管基底,还包括电连接到所述漏电极的 像素电极,其中,所述像素电极由透明导电材料构成。
6、 如权利要求3所述的薄膜晶体管基底,还包括位于所述开口中的保护 层,用来保护所述沟道图案的暴露部分。
7、 如权利要求6所述的薄膜晶体管基底,其中,所述保护层包含有机材料。
8、 如权利要求5所述的薄膜晶体管基底,还包括形成在所述底部基底上 以覆盖所述源电极、所述漏电极和所述第一有机绝缘图案的第二有机绝缘图 案,其中,所述第二有机绝缘图案包括形成在所述漏电极上的接触孔,其中, 所述像素电极形成在所述第二有机绝缘图案上并且通过所述接触孔电连接到 所述漏电才及。
9、 如权利要求1所述的薄膜晶体管基底,还包括覆盖所述沟道图案、所述栅极绝缘图案和所述栅电极中的每个的一部分的对准绝缘图案,其中,所 述对准绝缘图案的边缘与所述栅电极的边缘重合。
10、 如权利要求1所述的薄膜晶体管基底,其中,所述沟道图案包括 有源图案,形成在所述栅极绝缘图案上;离子掺杂图案,形成在所述源电极和所述有源图案之间以及所述漏电极 和所述有源图案之间,以与所述源电极和所述漏电极接触。
11、 如权利要求IO所述的薄膜晶体管基底,其中,所述离子掺杂图案的 边缘与所述栅极绝缘图案的边缘和所述有源图案的边缘重合。
12、 一种制造薄膜晶体管基底的方法,所述方法包括以下步骤 在底部基底上顺序形成栅极金属层、栅极绝缘层和沟道层; 将所述沟道层和所述栅极绝缘层图案化,以形成沟道图案和栅极绝缘图案,每个图案具有宽度;将所述栅极金属层图案化,形成宽度比所述沟道图案的宽度宽的栅电极。
13、 如权利要求12所述的方法,还包括以下步骤 形成第一有机绝缘图案,所述第一有机绝缘图案覆盖所述沟道图案、所述栅极绝缘图案和所述栅电极并且具有用来暴露所述沟道图案的部分的开口 ;形成源电极和漏电极,以通过所述开口接触所述沟道图案,使得所述源 电极和所述漏电极^波此分开预定距离。
14、 如权利要求13所述的方法,还包括形成电连接到所述漏电极的像素电极的步骤。
15、 如权利要求14所述的方法,还包括在所述开口中涂覆墨,以形成用 来保护所述沟道图案的暴露部分的保护层。
16、 如权利要求14所述的方法,还包括形成第二有机绝缘图案的步骤, 所述第二有机绝缘图案覆盖所述源电极、所述漏电极和所述第一有机绝缘图 案以使所述底部基底的表面平坦化,并且所述第二有机绝缘图案具有暴露所 述漏电极的部分的开口,其中,所述像素电极形成在所述第二有机绝缘图案 上并且通过所述接触孔电连接到所述漏电极。
17、 如权利要求12所述的方法,其中,将所述栅极金属层图案化来形成 所述栅电极的步骤包括形成感光图案,所述感光图案覆盖所述沟道图案和所述栅极绝缘图案, 所述感光图案比所述4册极绝缘图案大,并且暴露所述沟道图案的与所述开口对应的部分;利用所述感光图案蚀刻所述栅极金属层的部分来形成所述栅电极; 去除所述感光图案。
18、 如权利要求12所述的方法,其中,将所述栅极金属层图案化来形成 所述栅电极的步骤包括在所述栅极金属层上形成覆盖所述沟道图案和所述栅极绝缘图案的对准 绝缘层;形成感光图案,所述感光图案覆盖所述沟道图案和所述栅极绝缘图案, 所述感光图案比所述栅极绝缘图案大,并且暴露所述对准绝缘层的与所述开 口对应的部分;利用所述感光图案蚀刻所述对准绝缘层的部分,来形成对准绝缘图案; 利用所述对准绝缘图案蚀刻所述栅极金属层的部分,来形成所述栅电极。
19、 如权利要求18所述的方法,其中,形成所述栅电极的步骤还包括去 除所述感光图案。
20、 如权利要求12所述的方法,其中,所述沟道层包括 有源硅层,形成在所述4册极绝缘层上; 离子掺杂硅层,形成在所述有源硅层上。
21、 如权利要求20所述的方法,还包括利用所述源电极和所述漏电极蚀 刻所述离子掺杂图案的部分,以将所述离子掺杂图案分为彼此分开的两部分。
22、 如权利要求20所述的方法,其中,所述有源硅层包含非晶硅,所述 离子掺杂硅层包含其中以相对高的浓度注入了 n+杂质的非晶硅。
23、 如权利要求12所述的方法,其中,所述底部基底包含透明合成树脂。
24、 一种显示面板,包括 薄膜晶体管基底,包括底部基底;栅电极,形成在所述底部基底上; 栅极绝缘图案,形成在所述栅电极上; 沟道图案,形成在所述栅极绝缘图案上;有机绝缘图案,形成在所述底部基底上,以覆盖所述沟道图案、所述 栅极绝缘图案和所述栅电极,其中,所述有机绝缘图案包括暴露所述沟道图案的部分的开口;源电极,形成在所述有机绝缘图案上,所述源电极通过所述开口与所 述沟道图案接触;漏电极,形成在所述有机绝缘图案上,所述漏电极通过所述开口与所 述沟道图案接触,并且与所述源电极分开预定距离;像素电极,电连接到所述漏电极,所述像素电极包含透明导电材料, 其中,所述栅电极具有比所述沟道图案宽的宽度。
25、 根据权利要求24所述的显示面板,其中,所述沟道图案和所述栅极 绝缘图案具有基本相同的形状。
26、 一种制造薄膜晶体管基底的方法,所述方法包括以下步骤 在底部基底上顺序形成栅极金属层、栅极绝缘层和沟道层;以顺序工艺将所述沟道层和所述栅极绝缘层图案化,以形成沟道图案和 具有与所述沟道图案的形状基本相同的形状的栅极绝缘图案;将所述栅极金属层图案化,形成比所述栅极绝缘图案大的栅电极;形成第一有机绝缘图案,所述第一有机绝缘图案覆盖所述沟道图案、所 述栅极绝缘图案和所述栅电极,并具有暴露所述沟道图案的部分的开口;形成源电才及和漏电才及,所述源电才及和所述漏电极通过所述开口与所述沟 道图案接触并且彼此分开预定距离。
全文摘要
本发明公开了一种薄膜晶体管(TFT)基底、一种薄膜晶体管基底的制造方法和一种显示面板。薄膜晶体管基底包括栅电极、栅极绝缘图案、沟道图案、第一有机绝缘图案、源电极和漏电极。栅电极形成在底部基底上。栅极绝缘图案形成在栅电极上并且比栅电极小。沟道图案形成在栅极绝缘图案上,并且沟道图案比栅电极小。第一有机绝缘图案形成在底部基底上,以覆盖沟道图案、栅极绝缘图案和栅电极。
文档编号H01L21/28GK101114676SQ200710139128
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月26日 优先权日2006年7月28日
发明者尹铢浣 申请人:三星电子株式会社
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