薄膜電晶體主動裝置的製作方法及製作的薄膜電晶體主動裝置的製作方法
2023-06-20 16:52:11 2
專利名稱：薄膜電晶體主動裝置的製作方法及製作的薄膜電晶體主動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及平面顯示器領域，尤其涉及一種薄膜電晶體主動裝置的製作方法及製作的薄膜電晶體主動裝置。
背景技術：
主動矩陣平面顯示器具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用。現有市場上的平面顯示器裝置大部分為背光型液晶顯示裝置，其包括液晶顯示面板及背光模組(backlight module)。液晶顯示面板的工作原理是在兩片平行的玻璃基板當中放置液晶分子，通過玻璃基板通電與否來控制液晶分子改變方向，將背光模組的光線折射出來產生畫面。
通常液晶顯示面板由彩膜(CF，Color Filter)基板、薄膜電晶體基(TFT，ThinFilm Transistor)板、夾於彩膜基板與薄膜電晶體基板之間的液晶(LC, Liquid Crystal)及密封膠框(Sealant)組成，其成型工藝一般包括前段陣列(Array)製程(薄膜、黃光、蝕刻及剝膜)、中段成盒(Cell)製程(TFT基板與CF基板貼合)及後段模組組裝製程(驅動IC與印刷電路板壓合)。其中，前段Array製程主要是形成TFT基板，以便於控制液晶分子的運動；中段Cell製程主要是在TFT基板與CF基板之間添加液晶；後段模組組裝製程主要是驅動IC壓合與印刷電路板的整合，進而驅動液晶分子轉動，顯示圖像。所述薄膜電晶體基板一般包括玻璃基板及形成於玻璃基板上的薄膜電晶體，所述薄膜電晶體通過至少六道光罩製程形成於玻璃基板上。參見圖IA至圖1F，其為現有技術中薄膜電晶體的製程流程圖。IGZ0(IndiumGallium Zinc Oxide)為氧化銦鎵鋅的縮寫，它是一種氧化物薄膜電晶體(TFT)技術，是指在薄膜電晶體的柵極絕緣層之上，設置一層金屬氧化物主動層，是一種基於TFT驅動的技術。按照圖IA至圖IF所示的製程流程圖，首先在基板100上形成柵極電極(GE) 101 ;接下來在柵極電極101上覆蓋柵極絕緣層(GI層)102，並在柵極絕緣層102上形成一層氧化物半導體層，具體為IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide,銦鎵鋅氧化物)層103 ;接下來在IGZO層103上形成第一保護層(ES層)104，ES層通常是使用前體物質進行化學氣相沉積(CVD)來獲得；然後濺射金屬層，以形成源極105及漏極106，該金屬層除形成源極105及漏極106，還作為布線材料連接至IGZO層103，現有製程一般是將金屬沉積於IGZO層103上，並利用蝕刻分別形成源極105和漏極106，其採用的金屬一般為銅(Cu)、鋁(Al)、鑰(Mo)、鈦(Ti)或其層疊結構；接下來在源極105及漏極106上覆蓋第二保護層(PV層)107，並蝕刻溝道，最後在形成ITO (Indium Tin Oxides,銦錫金屬氧化物)層108,至此,形成了主要由柵極電極101、柵極絕緣層102、IGZ0層103、第一保護層104、源極105、漏極106、第二保護層107及ITO層108等組成的薄膜電晶體主動裝置
發明內容
本發明的目的在於提供一種薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其有效簡化了生產製程，降低了生產成本。本發明的另一目的在於提供一種薄膜電晶體主動裝置，其製程簡單，成本低。為實現上述目的，本發明提供一種薄膜電晶體主動裝置的製作方法，包括以下步驟步驟I、提供一基板；步驟2、在基板上通過濺射及光罩製程形成柵極；步驟3、在柵極上通過化學氣相沉積形成柵極絕緣層；步驟4、在柵極絕緣層上通過濺射及光罩製程形成氧化物半導體層；步驟5、在氧化物半導體層上通過化學氣相沉積形成第一保護層，在第一保護層上 通過濺射製程形成金屬層，並通過光罩製程形成資料線電極；步驟6、在第一保護層及資料線電極上通過化學氣相沉積形成第二保護層，並通過光罩製程形成第一、第二與第三橋接孔，所述第一橋接孔位於所述資料線電極上，所述第二與第三橋接孔位於氧化物半導體層的兩端；步驟7、在第二保護層上通過濺射形成透明導電層，並通過光罩製程圖案化該透明導電層，所述透明導電層一部分通過該第一與第二橋接孔將資料線電極與氧化物半導體層電性連接，另一部分通過第三橋接孔電性連接於氧化物半導體層，形成像素電極，進而製得薄膜電晶體主動裝置。所述基板為玻璃或塑膠基板。所述柵極由銅、鋁、鑰、鈦或其層疊結構通過濺射及光罩製程形成。所述柵極絕緣層為氧化矽或氮化矽層。所述氧化物半導體層含有氧化鋅、氧化錫、氧化銦及氧化鎵中至少一種。所述金屬層由銅、鋁、鑰、鈦或其層疊結構通過濺射形成。所述透明導電層為氧化銦錫層、氧化銦鋅層、氧化鋁鋅層或氧化鋅鎵層其中之一或其疊層。本發明還提供一種薄膜電晶體主動裝置，包括基板、形成於該基板上的柵極、形成於柵極上的柵極絕緣層、形成於柵極絕緣層上的氧化物半導體層、形成於該氧化物半導體層上的第一保護層、形成於該第一保護層上的資料線電極、形成於該第一保護層與資料線電極上的第二保護層及形成於該第二保護層上的透明導電層，所述第二保護層上形成有第一、第二與第三橋接孔，所述第一橋接孔位於所述資料線電極上，所述第二與第三橋接孔位於氧化物半導體層的兩端，所述透明導電層一部分通過該第一與第二橋接孔將資料線電極與氧化物半導體層電性連接，另一部分通過第三橋接孔電性連接於氧化物半導體層，形成像素電極。氧化物半導體層含有氧化鋅、氧化錫、氧化銦及氧化鎵中至少一種。所述透明導電層為氧化銦錫層、氧化銦鋅層、氧化鋁鋅層或氧化鋅鎵層其中之一或其疊層。本發明的有益效果本發明提供的薄膜電晶體主動裝置的製作方法及製作的薄膜電晶體主動裝置，通過在資料線電極上形成第一橋接孔，在氧化物半導體層上形成第二與第三橋接孔，並通過部分透明導電層將資料線電極與氧化物半導體層電性連接，另一部分透明導電層通過第三橋接孔電性連接於氧化物半導體層形成像素電極，減少一道光罩製程，進而簡化了薄膜電晶體主動裝置的生產製程，降低了生產成本。為了能更進一步了解本發明的特徵以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。
下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，圖IA至圖IF為現有用六道光罩製程製得TFT基板的製程流程圖；圖2為本發明薄膜電晶體主動裝置的製作方法的流程圖； 圖3A至圖3E為本發明薄膜電晶體主動裝置的製作方法的製程流程圖； 圖4為圖3E的俯視透視圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明所採取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。請參閱圖2至圖4，本發明提供一種薄膜電晶體主動裝置的製作方法，包括以下步驟步驟I、提供一基板20。所述基板20為透明基板，優選玻璃或塑膠基板。步驟2、在第一基板20上通過濺射及光罩製程形成柵極22。所述柵極22由銅(Cu)、鋁(Al)、鑰(Mo)、鈦(Ti)或其層疊結構通過濺射及光罩製程形成，其中，所述光罩製程包括光阻材料塗布、曝光、顯影及蝕刻等製程。步驟3、在柵極22上通過化學氣相沉積形成柵極絕緣層(GI層)23。所述柵極絕緣層23為氧化矽(SiOx)或氮化矽(SiNx)層，其通過化學氣相沉積形成於柵極22上。步驟4、在柵極絕緣層23上通過濺射及光罩製程形成氧化物半導體層24。所述氧化物半導體層24含有氧化鋅(ZnOx)、氧化錫(SnOx)、氧化銦(InOx)及氧化鎵(GaOx)中至少一種。步驟5、在氧化物半導體層24上通過化學氣相沉積形成第一保護層25，在第一保護層25上通過濺射製程形成金屬層，並通過光罩製程形成資料線電極26。所述金屬層由銅(Cu)、鋁(Al)、鑰(Mo)、鈦(Ti)或其層疊結構通過濺射形成於第一保護層25上，並通過光罩製程形成資料線電極26。步驟6、在第一保護層25及資料線電極26上通過化學氣相沉積形成第二保護層27，並通過光罩製程形成第一、第二與第三橋接孔272、274、276，所述第一橋接孔272位於所述資料線電極26上，所述第二與第三橋接孔274、276位於氧化物半導體層24的兩端。步驟7、在第二保護層27上通過濺射形成透明導電層28，並通過光罩製程圖案化該透明導電層28，所述透明導電層28 —部分通過該第一與第二橋接孔272、274將資料線電極26與氧化物半導體層24電性連接，另一部分通過第三橋接孔276電性連接於氧化物半導體層24，形成像素電極29，進而製得薄膜電晶體主動裝置。所述透明導電層28為氧化銦錫(ITO)層、氧化銦鋅(IZO)層、氧化鋁鋅(AZO)層或氧化鋅鎵(GZO)層其中之一或其疊層。請參閱圖3A至圖4，本發明還提供一種薄膜電晶體主動裝置，包括基板20、形成於該基板20上的柵極22、形成於柵極22上的柵極絕緣層23、形成於柵極絕緣層23上的氧化物半導體層24、形成於該氧化物半導體層24上的第一保護層25、形成於該第一保護層25上的資料線電極26、形成於該第一保護層25與資料線電極26上的第二保護層27及形成於該第二保護層27上的透明導電層28，所述第二保護層27上形成有第一、第二與第三橋接孔272、274、276，所述第一橋接孔272位於所述資料線電極26上，所述第二與第三橋接孔274、276位於氧化物半導體層24的兩端，所述透明導電層28 —部分通過該第一與第二橋接孔272、274將資料線電極26與氧化物半導體層24電性連接，另一部分通過第三橋接孔276電性連接於氧化物半導體層24，形成像素電極29。 所述氧化物半導體層24含有氧化鋅(ZnOx)、氧化錫(SnOx)、氧化銦(InOx)及氧化鎵(GaOx)中至少一種。所述透明導電層28為氧化銦錫(ITO)層、氧化銦鋅(IZO)層、氧化鋁鋅(AZO)層或氧化鋅鎵(GZO)層其中之一或其疊層。綜上所述，本發明提供的薄膜電晶體主動裝置的製作方法及其製作的薄膜電晶體主動裝置，通過在資料線電極上形成第一橋接孔，在氧化物半導體層上形成第二與第三橋接孔，並通過部分透明導電層將資料線電極與氧化物半導體層電性連接，另一部分透明導電層通過第三橋接孔電性連接於氧化物半導體層形成像素電極，減少一道光罩製程，進而簡化了液晶顯示面板的生產製程，降低了生產成本。以上所述，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，包括以下步驟 步驟I、提供一基板； 步驟2、在基板上通過濺射及光罩製程形成柵極； 步驟3、在柵極上通過化學氣相沉積形成柵極絕緣層； 步驟4、在柵極絕緣層上通過濺射及光罩製程形成氧化物半導體層； 步驟5、在氧化物半導體層上通過化學氣相沉積形成第一保護層，在第一保護層上通過濺射製程形成金屬層，並通過光罩製程形成資料線電極； 步驟6、在第一保護層及資料線電極上通過化學氣相沉積形成第二保護層，並通過光罩製程形成第一、第二與第三橋接孔，所述第一橋接孔位於所述資料線電極上，所述第二與第三橋接孔位於氧化物半導體層的兩端； 步驟7、在第二保護層上通過濺射形成透明導電層，並通過光罩製程圖案化該透明導電層，所述透明導電層一部分通過該第一與第二橋接孔將資料線電極與氧化物半導體層電性連接，另一部分通過第三橋接孔電性連接於氧化物半導體層，形成像素電極，進而製得薄膜電晶體主動裝置。
2.如權利要求I所述的薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，所述基板為玻璃或塑膠基板。
3.如權利要求I所述的薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，所述柵極由銅、鋁、鑰、鈦或其層疊結構通過濺射及光罩製程形成。
4.如權利要求I所述的薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，所述柵極絕緣層 為氧化矽或氮化矽層。
5.如權利要求I所述的薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，所述氧化物半導 體層含有氧化鋅、氧化錫、氧化銦及氧化鎵中至少一種。
6.如權利要求I所述的薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，所述金屬層由銅、鋁、鑰、鈦或其層疊結構通過濺射形成。
7.如權利要求I所述的薄膜電晶體主動裝置的製作方法，其特徵在於，所述透明導電層為氧化銦錫層、氧化銦鋅層、氧化鋁鋅層或氧化鋅鎵層其中之一或其疊層。
8.一種薄膜電晶體主動裝置，其特徵在於，包括基板、形成於該基板上的柵極、形成於柵極上的柵極絕緣層、形成於柵極絕緣層上的氧化物半導體層、形成於該氧化物半導體層上的第一保護層、形成於該第一保護層上的資料線電極、形成於該第一保護層與資料線電極上的第二保護層及形成於該第二保護層上的透明導電層，所述第二保護層上形成有第一、第二與第三橋接孔，所述第一橋接孔位於所述資料線電極上，所述第二與第三橋接孔位於氧化物半導體層的兩端，所述透明導電層一部分通過該第一與第二橋接孔將資料線電極與氧化物半導體層電性連接，另一部分通過第三橋接孔電性連接於氧化物半導體層，形成像素電極。
9.如權利要求8所述的薄膜電晶體主動裝置，其特徵在於，氧化物半導體層含有氧化鋅、氧化錫、氧化銦及氧化鎵中至少一種。
10.如權利要求8所述的薄膜電晶體主動裝置，其特徵在於，所述透明導電層為氧化銦錫層、氧化銦鋅層、氧化鋁鋅層或氧化鋅鎵層其中之一或其疊層。
全文摘要
本發明提供一種薄膜電晶體主動裝置的製作方法及製作的薄膜電晶體主動裝置，所述方法包括以下步驟步驟1、提供一基板；步驟2、在基板上通過濺射及光罩製程形成柵極；步驟3、在柵極上通過化學氣相沉積形成柵極絕緣層；步驟4、在柵極絕緣層上通過濺射及光罩製程形成氧化物半導體層；步驟5、在氧化物半導體層上通過化學氣相沉積形成第一保護層，在第一保護層上通過濺射製程形成金屬層，並通過光罩製程形成資料線電極；步驟6、在第一保護層及資料線電極上通過化學氣相沉積形成第二保護層，並通過光罩製程形成第一、第二與第三橋接孔；步驟7、在第二保護層上通過濺射形成透明導電層，並通過光罩製程圖案化該透明導電層，進而製得薄膜電晶體主動裝置。
文檔編號H01L21/336GK102881596SQ201210363720
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者江政隆, 陳柏林 申請人:深圳市華星光電技術有限公司