可防止表面氧化的接觸墊及其製作方法
2023-06-02 07:21:11 2
專利名稱：可防止表面氧化的接觸墊及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可防止金屬墊氧化的薄膜電晶體液晶顯示器製作方法，特別是一種在定義氧化銦錫像素電極於透光底材上表面的同時，形成氧化銦錫防護層於金屬墊上表面的相關方法。
參閱
圖1所示，有機發光二極體液晶顯示器是在二個電極間分別注入電子及電洞，再利用有機分子的激發，進而達到發光的目的。一般說來有機發光二極體10的陽極(Anode)14為通過濺鍍或蒸鍍方式，而附著於透明塑膠基板或玻璃基板12上的氧化銦錫(indium tin oxideITO)膜層；陰極24則是由鎂、鋁或鋰等金屬構成。在陽極14與陰極24間，具有多個由有機薄膜形成的發光區域。這些區域包含電洞注入層(Hole injection layer；HIL)16、電洞傳遞層(Hole Transport Layer；HTL)18、發光層(Emitting layer；EL)20以及電子傳遞層(Electron Transport layer；ETL)22。
氧化銦錫膜層是一種具有高透明度的導電金屬薄膜，其主要成分為In2O3(含量約90％-95％)以及SnO2(含量約10％-5％)。目前，氧化銦錫膜層已被大量應用於液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)、觸控面板(touchpanel)以及有機發光二極體上。
在有機發光二極體液晶顯示器中，因頂部發光或底部發光等發光方式不同，氧化銦錫膜層所在位置及形成順序也會有所不同。
圖2-圖3揭露了使用於有機發光二極體液晶顯示器的薄膜電晶體的製作過程。首先，定義金屬圖案於透光底材30上表面，其中上述的金屬圖案包括柵極結構32與金屬墊34；接著，形成柵極介電層36於透光底材30上表面，並覆蓋柵極結構32與金屬墊34，之後進行移除程序曝露出金屬墊34的上表面，以提供透光底材30上各個組件的電性連結路徑或其它接腳之用；隨後，定義矽基材層38於柵極結構32正上方的部分柵極介電層36上表面，並接著形成氧化銦錫像素電極40於未被矽基材層38遮覆的部分柵極介電層36上表面。
值得注意的是，在氧化銦錫像素電極40形成之後，並在成長有機層之前，會對氧化銦錫像素電極40的上表面進行氧氣電漿預處理(oxygen plasmapre-treatment)程序，以去除製程中產生且殘留於其上表面的化學物質，並提高其材料品質。然而在此過程中，裸露的金屬墊34會被氧氣電漿氧化而產生金屬氧化物，進而降低金屬墊34的導電能力，造成優良率上的大幅損失。
本發明的另一目的是提供一種可防止金屬墊氧化的有機發光二極體液晶顯示器製作方法。
本發明的再一目的是提供一種在定義氧化銦錫像素電極於透光底材上表面的同時，形成氧化銦錫防護層於金屬墊上表面，以避免金屬墊受到氧化而降低導電能力的相關方法。
本發明的目的是這樣實現的一種可防止表面氧化的接觸墊，其特徵是該接觸墊是製作於有機發光二極體液晶顯示器的透光底材上表面，以提供該透光底材上各個組件的電性連結路徑，該接觸墊至少包括金屬墊是製作於該透光底材上表面；氧化銦錫防護層是製作於該金屬墊上表面，以避免該金屬墊受到氧化而降低導電效果。
該透光底材選自玻璃底材或塑膠底材的其中之一。
本發明還提供一種可防止表面氧化的接觸墊的製作方法，其特徵是它至少包括如下步驟(1)定義金屬墊於透光底材上表面，該金屬墊是用於提供該透光底材上各個元件的電性連接路徑；(2)在定義氧化銦錫像素電極於透光底材上表面的同時，定義氧化銦錫防護層於該金屬墊的上表面，其中，該氧化銦錫防護層是用於避免該金屬墊受到氧化而降低導電效果。
該透光底材選自玻璃底材或塑膠底材的其中之一。
本發明提供又一種可防止表面氧化的接觸墊的製作方法，其特徵是它至少包括如下步驟(1)定義金屬圖案於透光底材上表面，該金屬圖案包括柵極結構和金屬墊，該金屬墊是用於提供該透光底材上各個元件的電性連接路徑；(2)依序形成柵極介電層和矽基材層於該柵極結構上表面；(3)進行蝕刻程序，以移除位於柵極結構正上方以外的部分該矽基材層；(4)在定義氧化銦錫像素電極於未被該矽基材層遮覆的部分該柵極介電層上表面的同時，定義氧化銦錫防護層於該金屬墊的上表面，其中，該氧化銦錫防護層是用於避免該金屬墊受到氧化而降低導電效果；(5)定義源/漏極，以形成薄膜電晶體於該透光底材上表面，其中該源極是與該氧化銦錫像素電極連接。
該透光底材為玻璃底材。該透光底材為塑膠底材。該柵極介電層選自氮化矽、二氧化矽或高介電材料其中之一。該矽基材層的材料為非晶矽。該矽基材層的材料為復晶矽。下面結合較佳實施例和附圖進一步說明。
圖2為傳統形成薄膜電晶體與金屬墊的步驟的截面示意圖。
圖3為傳統形成氧化銦錫像素電極於未被矽基材層遮覆的部分柵極介電層上表面的步驟的截面示意圖。
圖4為本發明同時形成柵極結構與金屬墊於透光底材上表面的步驟的截面示意圖。
圖5為本發明形成柵極介電層於透光底材上的步驟的截面示意圖。
圖6為本發明形成矽基材層於柵極結構正上方部分柵極介電層上表面的步驟的截面示意圖。
圖7為本發明同時形成氧化銦錫像素電極與氧化銦錫防護層的步驟的截面示意圖。
圖8為本發明形成源/漏極的步驟的截面示意圖。
圖9為本發明形成保護層於透光底材上的步驟的截面示意圖。
圖10為本發明依序形成有機發光二極體層與金屬陰極於氧化銦錫像素電極上表面的步驟的截面示意圖。
參閱圖4所示，於透光底材50上表面形成第一金屬層，接著對其進行蝕刻程序，以定義金屬圖案於透光底材50上表面。其中，透光底材50的材料亦可選自塑膠或玻璃，且上述的金屬圖案分別為柵極結構52與金屬墊54。
之後，如圖5所示，形成柵極介電層56於透光底材50上表面，且覆蓋柵極結構52與金屬墊54。在較佳實施例中，此柵極介電層56的材料可為氮化矽(SiN)、二氧化矽(SiO2)或高介電(high-k)材料。
隨後對此柵極介電層56進行蝕刻程序，以移除金屬墊54上表面的部分柵極介電層56，而裸露出金屬墊54上表面，用以提供透光底材50上各個組成組件的電性連接路徑。換言之，通過此金屬墊54可使有機發光二極體液晶顯示器的組件導電而使其執行功能。
參閱圖6，形成矽基材層58於柵極介電層56的上表面，並接著對此矽基材層58進行蝕刻程序，以移除柵極結構52正上方以外的部分矽基材層58。其中，矽基材層58可選自非晶矽或多晶矽。
如圖7所示，在定義氧化銦錫像素電極60於未被矽基材層58遮覆的部分柵極介電層56上表面的同時，定義氧化銦錫防護層62於金屬墊54的上表面。其中，上述的氧化銦錫像素電極60即為後續欲形成有機發光二極體的陽極，且該氧化銦錫防護層62與該金屬墊54構成一接觸墊。
隨後，對該氧化銦錫像素電極60進行氧氣電漿預處理程序，以移除製程中產生且殘留於氧化銦錫像素電極60上表面的化學物質，並提高其材料品質。值得注意的是氧化銦錫防護層62可用以避免金屬墊54的上表面受到氧化而降低其導電效果。
一般而言，在同時定義上述的氧化銦錫像素電極60及氧化銦錫防護層62時，只需要改變光罩上的圖案，而不需新增任何製程步驟。
參閱圖8所示，於柵極結構52上方定義出源/漏極64，以形成薄膜電晶體66於透光底材50上表面。
參閱圖9所示，形成保護層68於圖8所示的結構上表面，亦即此保護層68覆蓋了源/漏極64、部分柵極介電層56上表面、部分矽基材層58上表面、氧化銦錫像素電極60及氧化銦錫防護層62的上表面。在較佳實施例中，此防護層68的材料可選自氮化矽(SiN)、二氧化矽(SiO2)以及低介電(low-k)材料。
隨後，蝕刻該保護層68，以裸露出氧化銦錫像素電極60與氧化銦錫防護層62的上表面。
參閱圖10所示，依序形成有機發光二極體層70及金屬陰極72於裸露的氧化銦錫像素電極60上表面，其中此金屬陰極72的材料可為鎂、鋁、鋰或其它導電材料。
利用本發明的方法，在定義氧化銦錫像素電極於部分透光底材上表面的同時，定義氧化銦錫防護層於金屬墊上表面，具有下列優點1、由於氧化銦錫材料為製程中所使用的材料，因此不需更換或新增材料；2、形成氧化銦錫材料於透光底材上亦為製程原本具有的步驟，因此不需要改變製程步驟；3、金屬墊被氧化的情形改善之後，可減少組件產生導電不良的情形，進而大幅增加製程優良率。
本發明雖以較佳實施例闡明如上，然其並非用以限定本發明，因此，在不脫離本發明的精神與範圍內所作的修改，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種可防止表面氧化的接觸墊，其特徵是該接觸墊是製作於有機發光二極體液晶顯示器的透光底材上表面，以提供該透光底材上各個組件的電性連結路徑，該接觸墊至少包括金屬墊是製作於該透光底材上表面；避免該金屬墊受到氧化的氧化銦錫防護層是製作於該金屬墊上表面。
2.根據權利要求1所述的可防止表面氧化的接觸墊，其特徵是該透光底材選自玻璃底材或塑膠底材的其中之一。
3.一種可防止表面氧化的接觸墊的製作方法，其特徵是它至少包括如下步驟(1)定義金屬墊於透光底材上表面，以提供該透光底材上各個元件的電性連接路徑；(2)在定義氧化銦錫像素電極於透光底材上表面的同時，定義氧化銦錫防護層於該金屬墊的上表面，以避免該金屬墊受到氧化而降低導電效果。
4.根據權利要求3所述的可防止表面氧化的接觸墊的製作方法，其特徵是該透光底材選自玻璃底材或塑膠底材的其中之一。
5.一種可防止表面氧化的接觸墊的製作方法，其特徵是它至少包括如下步驟(1)定義金屬圖案於透光底材上表面，該金屬圖案包括柵極結構和金屬墊，該金屬墊是用於提供該透光底材上各個元件的電性連接路徑；(2)依序形成柵極介電層和矽基材層於該柵極結構上表面；(3)進行蝕刻程序，以移除位於柵極結構正上方以外的部分該矽基材層；(4)在定義氧化銦錫像素電極於未被該矽基材層遮覆的部分該柵極介電層上表面的同時，定義氧化銦錫防護層於該金屬墊的上表面，其中，該氧化銦錫防護層是用於避免該金屬墊受到氧化而降低導電效果；(5)定義源/漏極，以形成薄膜電晶體於該透光底材上表面，其中該源極是與該氧化銦錫像素電極連接。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵是該透光底材為玻璃底材。
7.根據權利要求5所述的方法，其特徵是該透光底材為塑膠底材。
8.根據權利要求5所述的方法，其特徵是該柵極介電層選自氮化矽、二氧化矽或高介電材料其中之一。
9.根據權利要求5所述的方法，其特徵是該矽基材層的材料為非晶矽。
10.根據權利要求5所述的方法，其特徵是該矽基材層的材料為復晶矽。
全文摘要
一種可防止表面氧化的接觸墊及其製作方法。首先，定義金屬墊於透光底材上表面，其中此金屬墊是用以提供透光底材上各個組件電性連結的路徑；接著，在定義氧化銦錫像素電極於部分透光底材上表面的同時，定義氧化銦錫防護層於金屬墊上表面，其中，上述的氧化銦錫防護層與金屬墊即構成接觸墊，且氧化銦錫防護層能用來避免金屬墊受到氧化而降低其導電效果。
文檔編號G02F1/13GK1470910SQ0212691
公開日2004年1月28日 申請日期2002年7月25日 優先權日2002年7月25日
發明者李純懷 申請人:友達光電股份有限公司