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      顯示面板及其制作方法

      文檔序號:7155820閱讀:167來源:國知局
      專利名稱:顯示面板及其制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示裝置,特別是有關(guān)于一種顯示裝置的顯示面板。
      背景技術(shù)
      氧化物半導(dǎo)體近年已被廣泛研究,且已有應(yīng)用于顯示器相關(guān)產(chǎn)品。目前最常被提出的氧化物半導(dǎo)體材料以銦鎵鋅氧化物(IGZO)為主流,文獻(xiàn)亦有其他基于離子鍵結(jié)的氧化物半導(dǎo)體發(fā)表,以有別于利用共價鍵結(jié)的硅基半導(dǎo)體。由于此種材料來源為稀有金屬,僅用于有源層的成本極高,需要新穎的制程方法和結(jié)構(gòu),增加氧化物半導(dǎo)體的應(yīng)用面,以降低成本。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明提供一種顯示面板的制作方法,包括提供一基板,包括一有源區(qū)和一像素區(qū);形成一第一金屬層于基板上;形成一柵極介電層于第一金屬層上;形成一氧化物半導(dǎo)體層于有源區(qū)和像素區(qū)上方的柵極介電層上;對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟,使其具備導(dǎo)電性,其中有源區(qū)上的半導(dǎo)體層用作一有源層,像素區(qū)上方的處理過的氧化物半導(dǎo)體層用作一像素電極;及形成一第二金屬層,連接有源層和像素電極;沉積一保護(hù)層,暴露基板的像素區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層;及對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟,使其具備導(dǎo)電性,其中有源區(qū)上的半導(dǎo)體層用作一有源層,像素區(qū)上方的處理過的氧化物半導(dǎo)體層用作一像素電極。在本發(fā)明一實施例中,基板更包括一周邊區(qū),且第二金屬層在周邊區(qū),經(jīng)由一第一開口連接第一金屬層。在本發(fā)明一實施例中,對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟為一等離子處理步驟。在本發(fā)明一實施例中,在形成第二金屬層之前,尚包括形成一蝕刻停止層于有源區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層上,其中蝕刻停止層包括開口。在本發(fā)明一實施例中,對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括沉積一保護(hù)層于基板的有源區(qū)上方的第二金屬層、蝕刻停止層和柵極介電層上,暴露基板的像素區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層;及進(jìn)行一等離子處理步驟。在本發(fā)明一實施例中,在形成第二金屬層之前,尚包括形成一蝕刻停止層于有源區(qū)、像素區(qū)和周邊區(qū)上方的基板上方,其中蝕刻停止層于有源區(qū)包括第一開口,于像素區(qū)包括第二開口,于周邊區(qū)包括第三開口。在本發(fā)明一實施例中,對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括形成一保護(hù)層于有源區(qū)和周邊區(qū)的第二金屬層上,暴露出像素區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層;及進(jìn)行一等離子處理步驟。在本發(fā)明一實施例中,對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括形成一光阻層,于氧化物半導(dǎo)體層和柵極介電層上;使用一半透過型光罩(half-tone mask),進(jìn)行一曝光和顯影制程,使得光阻層在有源區(qū)的厚度最厚,像素區(qū)上方的光阻層厚度次的,欲移除氧化物半導(dǎo)體層的區(qū)域則無光阻層;以圖案化的光阻層作為掩模,進(jìn)行一蝕刻制程,圖案化氧化物半導(dǎo)體層;進(jìn)行一光阻灰化制程,使得像素區(qū)上方的光阻層被移除,而有源區(qū)上方的光阻層仍保留部分厚度;及進(jìn)行一等離子處理步驟。在本發(fā)明一實施例中,還包括形成一蝕刻停止層于有源區(qū)、像素區(qū)和周邊區(qū)的基板上方;形成一光阻層于蝕刻停止層上;進(jìn)行一光刻步驟,圖案化光阻層,使光阻層于有源區(qū)上包括第一開口,于像素區(qū)上包括第二開口,于周邊區(qū)上包括第三開口;以光阻層為掩模,對蝕刻停止層進(jìn)行第一蝕刻步驟,將光阻層的第一開口、第二開口、第三開口的圖案下轉(zhuǎn)移;及進(jìn)行一第二蝕刻步驟,以蝕刻停止層為掩模向下蝕刻,蝕刻步驟對氧化物半導(dǎo)體層的蝕刻速率較低,但對柵極介電層的蝕刻速率較高,使此步驟進(jìn)一步蝕刻周邊區(qū)的柵極介電層,形成一第三開口,暴露第一金屬層。在本發(fā)明一實施例中,等離子處理步驟為氫等離子處理、還原性氣氛處理或直接等離子轟擊,氧化物半導(dǎo)體層為具離子鍵結(jié)的氧化物半導(dǎo)體,如銦鎵鋅氧化物(InGaZnOx)。本發(fā)明提供一種顯不面板,包括一基板,包括一有源區(qū)和一像素區(qū);一第一金屬 層,位于基板上;一柵極介電層,位于第一金屬層上;一氧化物半導(dǎo)體層,位于有源區(qū)和像素區(qū)上方的柵極介電層上,其中像素區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層具備導(dǎo)電性,有源區(qū)上的半導(dǎo)體層用作一有源層,像素區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層用作一像素電極;及一第二金屬層,連接有源層和像素電極。在本發(fā)明一實施例中,還包括一保護(hù)層,位于該第二金屬層上,該氧化物半導(dǎo)體層為具離子鍵結(jié)的氧化物半導(dǎo)體,如銦鎵鋅氧化物(InGaZnOx)。


      為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
      作詳細(xì)說明,其中圖IA ID顯示本發(fā)明一實施例顯示面板顯示面板的制造方法中間步驟的剖面圖。圖IE顯示本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法的最終步驟的平面圖。圖2A 2G顯示本發(fā)明一實施例顯示面板顯示面板的制造方法中間步驟的剖面圖。圖2H顯示本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法的最終步驟的平面圖。圖3A 3E顯示本發(fā)明一實施例顯示面板顯示面板制造方法的中間步驟的剖面圖。圖3F顯示本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法的最終步驟的平面圖。圖3G 31顯示本發(fā)明一實施例顯示面板顯示面板制造方法的中間步驟的剖面圖。圖3J顯示本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法的最終步驟的平面圖。圖4A 4F顯示本發(fā)明一實施例顯示面板顯示面板制造方法的中間步驟的剖面圖。圖4G顯示本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法的最終步驟的平面圖。
      主要元件符號說明102 基板;104 柵極電極;106 絕緣層;112 有源區(qū);114 像素區(qū);116 氧化物半導(dǎo)體層;118 源極電極和漏極漏極電極;120 保護(hù)層;202 基板;204 柵極電極;
      206 絕緣層;208 有源區(qū);210 像素區(qū);212 光阻層;214 氧化物半導(dǎo)體;216 第二金屬;218 保護(hù)層;222 透明導(dǎo)電層;302 基板;304 柵極電極;306 絕緣層;310 氧化物半導(dǎo)體層;312 有源區(qū);314 像素區(qū);316 蝕刻停止層;318 第二開口 ;320 源極電極和漏極漏極電極;322 保護(hù)層;324 蝕刻停止層;326 第二開口 ;328 第三開口;332 源極電極和漏極漏極電極;334 保護(hù)層;402 基板;404 閘電極;406 絕緣層;408 氧化物半導(dǎo)體層;410 有源區(qū);412 像素區(qū);416 蝕刻停止層;418 光阻層;420 第一開口 ;422 第二開口;426 源極電極和漏極漏極電極;428 保護(hù)層。
      具體實施例方式以下詳細(xì)討論揭示實施例的實施。然而,可以理解的是,實施例提供許多可應(yīng)用的發(fā)明概念,其可以較廣的變化實施。所討論的特定實施例僅用來揭示使用實施例的特定方法,而不用來限定揭示的范疇。本發(fā)明提供一種包括氧化物半導(dǎo)體材料的顯示面板和其制造方法,本發(fā)明利用氧化物半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電特性可隨制程條件變更的特征,使其薄膜特性包括半導(dǎo)體或?qū)w的特性,將此氧化物半導(dǎo)體材料同時用于顯示面板的像素電極與有源層中,以省略后續(xù)鍍制與定義透明導(dǎo)電膜的步驟。圖IA 圖IE顯示本發(fā)明一實施例顯示面板的制造方法,圖IA 圖ID顯示本發(fā)明一實施例顯示面板中間步驟的剖面圖,圖IE顯示本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法最終步驟的平面圖,首先,請參照圖1A,提供一基板102,在本發(fā)明一實施例中,基板102可以為玻璃、塑膠或硅晶片。形成一柵極電極層104于基板102上,柵極電極104的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實施例中,柵極電極104的形成方法可包括沉積一第一金屬材料、進(jìn)行第一道光刻和蝕刻步驟,于有源區(qū)上形成柵極電極104。后續(xù),形成一絕緣層106于柵極電極104和基板102上。在本發(fā)明一實施例中,絕緣層106可包括氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅,氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。絕緣層106較佳為氧化硅組成。接著,進(jìn)行一第二道光刻和蝕刻步驟,于顯示面板的周邊區(qū)(亦可稱為走線區(qū)或轉(zhuǎn)層區(qū))的絕緣層106中形成一第一開口(未繪示),暴露柵極電極104。后續(xù),請參照圖1B,形成一氧化物半導(dǎo)體層116于顯示面板的有源區(qū)112和像素區(qū)114上。氧化物半導(dǎo)體層116的形成方法可包括沉積一氧化物半導(dǎo)體材料、進(jìn)行第三道光刻和蝕刻步驟。在本發(fā)明一實施例中,氧化物半導(dǎo)體材料可為銦鎵鋅氧化物(InGaZnOx,簡稱IGZO)、氧化鋅(ZnO)、銦鋅氧化物(InZnOx)、鎵鋅氧化物(GaZnOx)、銦錫鋅氧化物(InSnZnOx)、銦鉿鋅氧化物(HfInZnOx)或其它適合的氧化物半導(dǎo)體材料。請參照圖1C,形成一源極電極及一漏極電極118于氧化物半導(dǎo)體層116和柵極介電層106上,連接有源區(qū)112和像素區(qū)114的氧化物半導(dǎo)體層116。該源極電極及該漏極電極118的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實施例中,該源極電極及該漏極電極118的形成方法可包括沉積一第二金屬材料、進(jìn)行第四道光刻和蝕刻步驟。此外,第二金屬層在周邊區(qū)(未繪示)經(jīng)由第一開口(未繪示)連接第一金屬層。請參照圖ID和圖1E,圖ID為圖1EAA’的剖面(圖IE顯示本 發(fā)明一實施例顯示面板制造方法最終步驟的平面圖),形成一保護(hù)層120于顯示面板有源區(qū)112的該源極電極及該漏極電極118和氧化物半導(dǎo)體層116上,特別是,保護(hù)層120暴露像素區(qū)114的氧化物半導(dǎo)體層116。保護(hù)層120可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。保護(hù)層120的形成方法可包括沉積一絕緣材料、進(jìn)行第五道光刻和蝕刻步驟。后續(xù),對像素區(qū)114暴露的氧化物半導(dǎo)體層116進(jìn)行一表面處理步驟,改變其導(dǎo)電特性,使其具備導(dǎo)電性質(zhì),以用作一像素電極,而有源區(qū)112未暴露的氧化層作為薄膜晶體管的通道(channel)層。在本實施例中,上述表面處理步驟可以為等離子處理步驟,特別以氫等離子處理步驟為佳。圖2A 第2H圖顯示本發(fā)明一實施例顯示面板的制造方法,且此方法特別使用邊界電場切換廣視角(Fringe Field Switching,FFS)的結(jié)構(gòu)。請參照圖2A,提供一基板202,在本發(fā)明一實施例中,基板202可以為玻璃、塑膠或娃晶片。形成一柵極電極204于基板202上,柵極電極204的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實施例中,柵極電極204的形成方法可包括沉積一第一金屬材料、進(jìn)行第一道光刻和蝕刻步驟。后續(xù),形成一絕緣層206于柵極電極204和基板202上。在本發(fā)明一實施例中,絕緣層206可包括氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。絕緣層206較佳為氧化硅組成。請參照圖2B,形成一氧化物半導(dǎo)體層214于顯示面板的有源區(qū)208和像素區(qū)210上。氧化物半導(dǎo)體214的形成方法可包括沉積一氧化物半導(dǎo)體材料、進(jìn)行第二道光刻和蝕刻步驟。在本發(fā)明一實施例中,氧化物半導(dǎo)體材料為銦鎵鋅氧化物或其它適合的氧化物半導(dǎo)體材料。值得注意的是,本實施例在進(jìn)行第二道光刻步驟時,是使用半透過型光罩(half-tone mask)進(jìn)行曝光和顯影制程,使得用來定義氧化物半導(dǎo)體層214的光阻層212在有源區(qū)208的厚度最厚,像素區(qū)210的光阻層212厚度次的,欲移除氧化物半導(dǎo)體層的區(qū)域則無光阻層212。之后,以圖案化的光阻層212作為掩模,進(jìn)行蝕刻制程,圖案化氧化物半導(dǎo)體層214。后續(xù),請參照圖2C,進(jìn)行一光阻灰化制程,使得像素區(qū)210上的光阻層212被移除,而有源區(qū)208上的光阻層212僅是變薄,但仍保留部分厚度的光阻層212。后續(xù),對像素區(qū)210暴露的氧化物半導(dǎo)體層214進(jìn)行一表面處理步驟,改變其導(dǎo)電特性,使其具備導(dǎo)電性質(zhì),以用作一像素電極,而有源區(qū)208上被光阻層212覆蓋的氧化層作為薄膜晶體管的通道(channel)層。在本實施例中,上述表面處理步驟可以為等離子處理步驟,特別以氫等離子處理步驟為佳。接著,請參照圖2D,移除有源區(qū)208上方剩余的光阻層212。請參照圖2E,形成一源極電極和漏極電極216于氧化物半導(dǎo)體層214和絕緣層206上,連接有源區(qū)208和像素區(qū)210的氧化物半導(dǎo)體層214。源極電極和漏極電極216的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實施例中,源極電極和漏極電極216的形成方法可包括沉積一第二金屬材料、進(jìn)行第三道光刻和蝕刻步驟。請參照第2F圖,形成一保護(hù)層218于顯示面板有源區(qū)208和像素區(qū)210的第二金屬層和氧化物半導(dǎo)體層214上。保護(hù)層218可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。保護(hù)層218的形成方法可包括沉積一絕緣材料。另外,進(jìn)行一第四道光刻和蝕刻步驟,于周邊區(qū)(未繪示)的外圍走線需相連處形成開口(未繪示)。請參照第2G圖和第2H圖,第2G圖為第2H圖AA’的剖面(本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法最終步驟的平面圖),形成一透明導(dǎo)電層222于顯示面板有源區(qū)208和像素區(qū)210的保護(hù)層 218上,且填入周邊區(qū)(未繪示)的上述開口中,連接外圍走線。透明導(dǎo)電層222的形成方法包括進(jìn)行第五道光刻制程和蝕刻步驟。圖3A 圖3F顯示本發(fā)明一實施例顯示面板的制造方法,且此方法特別使用蝕刻停止層(etching stop layer, ESL)的技術(shù)。首先請參照圖3A,提供一基板302,在本發(fā)明一實施例中,基板302可以為玻璃、塑膠或娃晶片。形成一柵極電極304于基板302上,柵極電極304的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實施例中,柵極電極304的形成方法可包括沉積一金屬材料、進(jìn)行第一道光刻和蝕刻步驟。后續(xù),形成一絕緣層306于柵極電極304和基板302上。在本發(fā)明一實施例中,絕緣層306可包括氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。絕緣層306較佳為氧化硅組成。后續(xù),進(jìn)行一第二道光刻和蝕刻步驟,于顯示面板的周邊區(qū)(未繪示)在絕緣層306中形成一第一開口(未繪示),暴露第一金屬層。后續(xù),請參照圖3B,形成一氧化物半導(dǎo)體層310于顯示面板的有源區(qū)312和像素區(qū)314上。氧化物半導(dǎo)體層310的形成方法可包括沉積一氧化物半導(dǎo)體材料、進(jìn)行第三道光刻和蝕刻步驟。在本發(fā)明一實施例中,氧化物半導(dǎo)體材料為銦鎵鋅氧化物或其它適合的氧化物半導(dǎo)體材料。請參照圖3C,形成一蝕刻停止層316于有源區(qū)312的氧化物半導(dǎo)體層310和絕緣層306上,其中蝕刻停止層316包括第二開口 318,該蝕刻停止層316可以保護(hù)有源區(qū)上的氧化物半導(dǎo)體層被化學(xué)品或等離子氣氛的損壞,因此元件特性較佳。在本發(fā)明一實施例中,蝕刻停止層材料可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。蝕刻停止層316的形成方法可包括沉積一蝕刻停止層材料、進(jìn)行第四道光刻和蝕刻步驟,移除有源區(qū)312以外的蝕刻停止層316,并于蝕刻停止層316中形成第二開口 318。后續(xù),請參照圖3D,形成一源極電極和漏極電極320于蝕刻停止層316、柵極介電層306和氧化物半導(dǎo)體層310上,連接有源區(qū)312和像素區(qū)314的氧化物半導(dǎo)體層310。源極電極和漏極電極320的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu),源極電極和漏極電極320的形成方法可包括沉積一金屬材料、進(jìn)行第五道光刻和蝕刻步驟。值得注意的是,在周邊區(qū)(未繪示),第二金屬層經(jīng)由上述步驟形成的第一開口(未繪示)連接第一金屬層。請參照圖3E和圖3F,圖3E為圖3FAA’的剖面(本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法最終步驟的平面圖),形成一保護(hù)層322于有源區(qū)312和周邊區(qū)(未繪示)的第二金屬層上,暴露出像素區(qū)314氧化物半導(dǎo)體層310,保護(hù)層322可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料,保護(hù)層322的形成方法可包括沉積一保護(hù)層材料、進(jìn)行第六道光刻和蝕刻步驟,移除像素區(qū)314上方的保護(hù)層322。后續(xù),對像素區(qū)314暴露的氧化物半導(dǎo)體層310進(jìn)行一表面處理步驟,改變其導(dǎo)電特性,使其具備導(dǎo)電性質(zhì),以用作一像素電極,而有源區(qū)312未暴露的氧化層作為薄膜晶體管的通道(channel)層。在本實施例中,上述表面處理步驟可以為等離子處理步驟,特別以氫等離子處理步驟為佳。本發(fā)明另一實施例進(jìn)行不同的流程形成顯示面板(使用蝕刻停止層的技術(shù)),以下接續(xù)圖3B后續(xù)的流程描述,請參照圖3G,形成一蝕刻停止層324于顯示面板全部的區(qū)域上,其中蝕刻于有源區(qū)312包括第二開口 326,于像素區(qū)314包括第三開口 328,以連接像素電極,且于周邊區(qū)(未繪示)包括第四開口(未繪示),以提供轉(zhuǎn)層。蝕刻停止層324可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料組成,蝕刻停止層324的形成方法可包括沉積一蝕刻停止層材料、進(jìn)行第四道光刻和蝕刻步驟。該蝕刻停止層324可以保護(hù)有源區(qū)上的氧化物半導(dǎo)體層被化學(xué)品或等離子氣氛的損壞,因此元件特性較佳。請參照圖3H,形成一源極電極和漏極電極332于蝕刻停止層324、絕緣層306和氧化物半導(dǎo)體層310上,連接有源區(qū)312和像素區(qū)314的氧化物半導(dǎo)體層310。源極電極和漏極電極332的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu),源極電極和漏極電極332的形成方法可包括沉積一金屬材料、進(jìn)行第五道光刻和蝕刻步驟。值得注意的是,在周邊區(qū)(未繪示),第二金屬層經(jīng)由上述步驟形成的第四開口(未繪示)連接第一金屬層。請參照圖31和圖3J,圖31為圖3J的AA’剖面(本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法最終步驟的平面圖),形成一保護(hù)層334于有源區(qū)312和周邊區(qū)(未繪示)的第二金屬層上,暴露出像素區(qū)314氧化物半導(dǎo)體層310,保護(hù)層334可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料,保護(hù)層334的形成方法可包括沉積一保護(hù)層材料、進(jìn)行第六道光刻和蝕刻步驟,移除像素區(qū)314上方的保護(hù)層334。后續(xù),對像素區(qū)314暴露的氧化 物半導(dǎo)體層310進(jìn)行一表面處理步驟,改變其導(dǎo)電特性,使其具備導(dǎo)電性質(zhì),以用作一像素電極,而有源區(qū)312未暴露的氧化層作為薄膜晶體管的通道(channel)層。在本實施例中,上述表面處理步驟可以為等離子處理步驟,特別以氫等離子處理步驟為佳。圖4A 圖4G顯示本發(fā)明一實施例顯示面板的制造方法,此方法使用蝕刻停止層(etching stop layer, ESL)的技術(shù),而和前兩個實施例的差別為,此實施例周邊區(qū)的第三開口與蝕刻停止層的圖案化于同一道光刻蝕刻步驟里完成,故僅需使用五道光罩。首先請參照圖4A,提供一基板402,在本發(fā)明一實施例中,基板402可以為玻璃、塑膠或娃晶片。形成一柵極電極404于基板402上,柵極電極404的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一實施例中,柵極電極404的形成方法可包括沉積一金屬材料、進(jìn)行第一道光刻和蝕刻步驟。后續(xù),形成一絕緣層406于柵極電極404和基板402上。在本發(fā)明一實施例中,絕緣層406可包括氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料。絕緣層406較佳為氧化硅組成。請參照圖4B,形成一氧化物半導(dǎo)體層408于顯示面板的有源區(qū)410和像素區(qū)412上。氧化物半導(dǎo)體層408的形成方法可包括沉積一氧化物半導(dǎo)體材料、進(jìn)行第二道光刻和蝕刻步驟。在本發(fā)明一實施例中,氧化物半導(dǎo)體材料為銦鎵鋅氧化物,或其它適合的氧化物半導(dǎo)體材料。請參照圖4C,形成一蝕刻停止層416于有源區(qū)410的氧化物半導(dǎo)體層408和絕緣層406上,后續(xù),形成一光阻層418,進(jìn)行第三道光刻步驟,圖案化光阻層418,使光阻層418于有源區(qū)410上包括第 一開口 420,于像素區(qū)412上包括第二開口 422,于周邊區(qū)上包括第三開口(未繪示)。以光阻層418為掩模,對蝕刻停止層416進(jìn)行蝕刻步驟,將光阻層418的第一開口 420、第二開口 422、第三開口的圖案下轉(zhuǎn)移。接下來,請參照圖4D,進(jìn)行另一次蝕刻步驟,以蝕刻停止層416為掩模向下蝕刻,在此可進(jìn)行選擇性蝕刻,使此蝕刻步驟對氧化物半導(dǎo)體層408的蝕刻速率較低,但對絕緣層406的蝕刻速率較高,因此,此步驟可針對周邊區(qū)(未繪示)的第三開口(未繪示)向下蝕刻,使第三開口(未繪示)暴露絕緣層404,該蝕刻停止層416可以保護(hù)有源區(qū)上的氧化物半導(dǎo)體層被化學(xué)品或等離子氣氛的損壞,因此元件特性較佳。請參照圖4E,形成一源極電極和漏極電極426于蝕刻停止層416、柵極介電層406和氧化物半導(dǎo)體層408上,連接有源區(qū)410和像素區(qū)412的氧化物半導(dǎo)體層408。源極電極和漏極電極426的材料可以為Mo、Ti、Al、Cu、Ag、Au、ITO等金屬或其合金的單層或多層結(jié)構(gòu),源極電極和漏極電極426的形成方法可包括沉積一金屬材料、進(jìn)行第四道光刻和蝕刻步驟。值得注意的是,在周邊區(qū)(未繪示),第二金屬層經(jīng)由上述步驟形成的第三開口(未繪示)連接第一金屬層。請參照圖4F和圖4G,圖4F為圖4G的AA’剖面(本發(fā)明一實施例顯示面板制造方法最終步驟的平面圖),形成一保護(hù)層428于有源區(qū)410和周邊區(qū)(未繪示)的第二金屬層上,暴露出像素區(qū)412氧化物半導(dǎo)體層408,保護(hù)層428可以為氧化物,如氧化硅、氧化鋁或氮化物,如氮化硅或氮氧化物,如氮氧化硅或涂布型有機或無機絕緣層材料,保護(hù)層428的形成方法可包括沉積一保護(hù)層材料、進(jìn)行第五道光刻和蝕刻步驟,移除像素區(qū)412上方的保護(hù)層428。后續(xù),對像素區(qū)412暴露的氧化物半導(dǎo)體層408進(jìn)行一表面處理步驟,改變其導(dǎo)電特性,使其具備導(dǎo)電性質(zhì),以用作一像素電極,而有源區(qū)410未暴露的氧化層作為薄膜晶體管的通道(channel)層。在本實施例中,上述表面處理步驟可以為等離子處理步驟,特別以氫等離子處理步驟為佳。根據(jù)上述,本發(fā)明提供的顯示面板和其制造方法具有以下優(yōu)點本發(fā)明是將氧化物半導(dǎo)體層材料同時用于顯示面板的像素區(qū)與有源區(qū)中,其中像素區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層經(jīng)處理后具備導(dǎo)電特性,可用作像素電極,省略后續(xù)鍍制與定義透明導(dǎo)電膜的步驟。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許的修改和完善,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
      權(quán)利要求
      1.一種顯示面板的制作方法,包括 提供一基板,包括一有源區(qū)和一像素區(qū); 形成一第一金屬層于該基板上; 形成一柵極介電層于該第一金屬層上; 形成一氧化物半導(dǎo)體層于該有源區(qū)和像素區(qū)上方的柵極介電層上; 形成一第二金屬層,連接該有源層和該像素電極; 沉積一保護(hù)層,暴露該基板的像素區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層 '及對該像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟,使其具備導(dǎo)電性,其中該有源區(qū)上的半導(dǎo)體層是用作一有源層,該像素區(qū)上方的處理過的氧化物半導(dǎo)體層是用作一像素電極。
      2.如權(quán)利要求I所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該基板還包括一周邊區(qū),且該第二金屬層在該周邊區(qū),經(jīng)由一第一開口連接該第一金屬層。
      3.如權(quán)利要求I所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該對該像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟為一等離子處理步驟。
      4.如權(quán)利要求I所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,在形成該第二金屬層之前,還包括形成一蝕刻停止層于該有源區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層上,其中該蝕刻停止層包括開□。
      5.如權(quán)利要求4所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該對該像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括 沉積一保護(hù)層于該基板的有源區(qū)上方的第二金屬層、蝕刻停止層和柵極介電層上,暴露該該基板的像素區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層;及進(jìn)行一等離子處理步驟。
      6.如權(quán)利要求I所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,在形成該第二金屬層之前,還包括形成一蝕刻停止層于該有源區(qū)、該像素區(qū)和該周邊區(qū)上方的基板上方,其中該蝕刻停止層于該有源區(qū)包括第一開口,于該像素區(qū)包括第二開口,于該周邊區(qū)包括第三開口。
      7.如權(quán)利要求6所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該對該像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括 形成一保護(hù)層于該有源區(qū)和該周邊區(qū)的第二金屬層上,暴露出該像素區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層 '及 進(jìn)行一等離子處理步驟。
      8.如權(quán)利要求4所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該對該像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括 形成一光阻層,于該氧化物半導(dǎo)體層和柵極介電層上; 使用一半透過型光罩,進(jìn)行一曝光和顯影制程,使得該光阻層在有源區(qū)的厚度最厚,該像素區(qū)上方的光阻層厚度次之,欲移除氧化物半導(dǎo)體層的區(qū)域則無光阻層; 以該圖案化的光阻層作為掩模,進(jìn)行一蝕刻制程,圖案化該氧化物半導(dǎo)體層; 進(jìn)行一光阻灰化制程,使得該像素區(qū)上方的光阻層被移除,而該有源區(qū)上方的光阻層仍保留部分厚度 '及 進(jìn)行一等離子處理步驟。
      9.如權(quán)利要求6所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該對該像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟包括 形成一光阻層,于該氧化物半導(dǎo)體層和柵極介電層上; 使用一半透過型光罩,進(jìn)行一曝光和顯影制程,使得該光阻層在有源區(qū)的厚度最厚,該像素區(qū)上方的光阻層厚度次之,欲移除氧化物半導(dǎo)體層的區(qū)域則無光阻層; 以該圖案化的光阻層作為掩模,進(jìn)行一蝕刻制程,圖案化該氧化物半導(dǎo)體層; 進(jìn)行一光阻灰化制程,使得該像素區(qū)上方的光阻層被移除,而該有源區(qū)上方的光阻層仍保留部分厚度 '及 進(jìn)行一等離子處理步驟。
      10.如權(quán)利要求I所述的顯示面板的制作方法,還包括; 形成一蝕刻停止層于該有源區(qū)、該像素區(qū)和該周邊區(qū)的基板上方; 形成一光阻層于該蝕刻停止層上; 進(jìn)行一光刻步驟,圖案化該光阻層,使該光阻層于該有源區(qū)上包括第一開口,于該像素區(qū)上包括第二開口,于該周邊區(qū)上包括第三開口 ; 以該光阻層為掩模,對該蝕刻停止層進(jìn)行第一蝕刻步驟,將該光阻層的第一開口、第二開口、第三開口的圖案下轉(zhuǎn)移 '及 進(jìn)行一第二蝕刻步驟,以該蝕刻停止層為掩模向下蝕刻,該蝕刻步驟對該氧化物半導(dǎo)體層的蝕刻速率較低,但對該柵極介電層的蝕刻速率較高,使此步驟進(jìn)一步蝕刻該周邊區(qū)的柵極介電層,形成一第三開口,暴露該第一金屬層。
      11.如權(quán)利要求3、5、7、8或9所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該等離子處理步驟為氫等離子處理。
      12.如權(quán)利要求I所述的顯示面板的制作方法,其特征在于,該氧化物半導(dǎo)體層為氧化鋅、銦鋅氧化物、鎵鋅氧化物、銦錫鋅氧化物、銦鉿鋅氧化物或銦鎵鋅氧化物。
      13.—種顯不面板,包括 一基板,包括一有源區(qū)和一像素區(qū); 一第一金屬層,位于該基板上; 一柵極介電層,位于該第一金屬層上; 一氧化物半導(dǎo)體層,位于該有源區(qū)和像素區(qū)上方的柵極介電層上,其中該像素區(qū)的氧化物半導(dǎo)體層具備導(dǎo)電性,該有源區(qū)上的半導(dǎo)體層是用作一有源層,該像素區(qū)上方的氧化物半導(dǎo)體層是用作一像素電極;及 一第二金屬層,連接該有源層和該像素電極。
      14.如權(quán)利要求13所述所述的顯示面板,還包括一保護(hù)層,位于該有源層和該第二金屬之間。
      15.如權(quán)利要求13所述所述的顯示面板,其特征在于,該氧化物半導(dǎo)體層為氧化鋅、銦鋅氧化物、鎵鋅氧化物、銦錫鋅氧化物、銦鉿鋅氧化物或銦鎵鋅氧化物。
      全文摘要
      本發(fā)明提供一種顯示面板的制作方法,包括提供一基板,包括一有源區(qū)和一像素區(qū);形成一第一金屬層,于基板上;形成一柵極介電層于第一金屬層上;形成一氧化物半導(dǎo)體層于有源區(qū)和像素區(qū)上方的柵極介電層上;對像素區(qū)上方氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行一處理步驟,使其具備導(dǎo)電性,其中有源區(qū)上的半導(dǎo)體層用作一有源層,像素區(qū)上方的處理過的氧化物半導(dǎo)體層用作一像素電極;及形成一第二金屬層,連接有源層和像素電極。
      文檔編號H01L27/02GK102903674SQ20111022008
      公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
      發(fā)明者丁景隆, 周政旭, 張榮芳 申請人:奇美電子股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司
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