薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法，該薄膜電晶體基板的制造方法包含下列步驟：利用微影蝕刻在基板形成第一電極；在所述第一電極和所述基板上依次形成閘極絕緣層和第一光阻層；曝光所述第一光阻層；去除部分所述第一光阻層和所述閘極絕緣層以形成所述第一電極的第一凹槽和所述基板的第二凹槽；在所述第一凹槽、所述第二凹槽和第一區(qū)光阻層上依次覆蓋像素電極和第二光阻層；以及去除所述第二光阻層、所述第一區(qū)光阻層和部分所述像素電極而保留所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極。
【專利說明】薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種薄膜電晶體基板，特別關(guān)于一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知顯示裝置中，由于液晶顯示器(LCD)具有高對(duì)比、體積小、低功率消耗等優(yōu)點(diǎn)，使得液晶顯示器受到市場歡迎且大量被應(yīng)用在各式電子產(chǎn)品之中，例如手機(jī)、電腦屏幕和電視等。使用者可通過液晶顯示器以獲取相關(guān)信息。
[0003]常見的液晶顯示技術(shù)，根據(jù)液晶分子的扭轉(zhuǎn)方向可分為扭轉(zhuǎn)向列型(twistednematic)、垂直排列型(vertical alignment)、面內(nèi)轉(zhuǎn)向型(in-plane switching, IPS)以及邊緣電場切換型(fringe field switching)液晶顯示器，其中面內(nèi)轉(zhuǎn)向型液晶顯示器具有寬廣的可視角(大于170度)和較小的顏色偏移，因此面內(nèi)轉(zhuǎn)向型液晶顯示器逐漸受到業(yè)界所歡迎。
[0004]液晶顯示器通常具有薄膜電晶體基板、彩色濾光片基板和液晶層，其中所述液晶層夾設(shè)在所述薄膜電晶體基板和所述彩色濾光片基板之間。所述薄膜電晶體基板的周邊線路區(qū)上通常具有多個(gè)導(dǎo)通孔用以供周邊線路互相傳遞信號(hào)或傳遞信號(hào)至像素區(qū)，例如傳遞閘極驅(qū)動(dòng)信號(hào)或影像信號(hào)。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A和圖1B，圖1A顯示已知薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)9的上視圖；圖1B顯示圖1A中沿虛線1-1’的剖視圖。對(duì)應(yīng)圖1B的結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)9的制造方法通過薄膜沉積和微影蝕刻制程在基板90上依次形成第一金屬層91、絕緣層92、第二金屬層93、保護(hù)層94和傳導(dǎo)層95，其中每一層需分別使用一道光罩來進(jìn)行圖案化(合計(jì)五道光罩)，此外已知薄膜電晶體基板的制造方法還需包含至少一光罩用以在像素區(qū)形成多個(gè)像素電極，故合計(jì)至少包含六道光罩。所述傳導(dǎo)層95通過兩個(gè)導(dǎo)通孔TH91, TH92分別接觸所述第一金屬層91和所述第二金屬層93以致在所述第一金屬層91和所述第二金屬層93彼此電性連接。
[0005]然而，隨著液晶顯示器解析度的提升(也即像素?cái)?shù)量的提升)，薄膜電晶體基板通常具有大量的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)以致在在周邊線路區(qū)占用較大的面積而不利在窄額緣(slimborder)產(chǎn)品的制作。因此，如何在維持所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)9的功能的前提下又能縮減導(dǎo)通孔的數(shù)量實(shí)為重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提出一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法，其可解決前述的問題。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法，其可在縮減導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的截面積的同時(shí)也不會(huì)增加制造過程中所使用的光罩?jǐn)?shù)量，藉以達(dá)到窄額緣的需求且避免增加生產(chǎn)成本。
[0008]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種薄膜電晶體基板的制造方法，包含下列步驟:利用微影蝕刻在基板形成第一電極；在所述第一電極和所述基板上依次形成閘極絕緣層和第一光阻層；曝光所述第一光阻層；去除部分所述第一光阻層和所述閘極絕緣層以形成第一凹槽裸露所述第一電極和第二凹槽裸露所述基板，其中所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽壁由所述第一光阻層的第一區(qū)光阻層覆蓋在所述閘極絕緣層上形成；在所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第一區(qū)光阻層上依次覆蓋像素電極和第二光阻層；去除所述第二光阻層、所述第一區(qū)光阻層和部分所述像素電極而保留所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極；利用微影蝕刻形成第二電極電性連接所述第一凹槽和所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極；形成保護(hù)層覆蓋所述第二電極和裸露的所述像素電極；以及利用微影蝕刻形成第三電極覆蓋所述第二凹槽上方的所述保護(hù)層。
[0009]—實(shí)施例中，所述第二電極可完全覆蓋所述第一凹槽內(nèi)部的像素電極以和部分覆蓋所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極。
[0010]本發(fā)明還提供一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)。所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包含第一電極、閘極絕緣層、像素電極和第二電極。所述第一電極形成在基板上。所述閘極絕緣層形成在所述第一電極上并具有凹槽以裸露出所述第一電極。所述像素電極形成在所述凹槽的內(nèi)緣和裸露的所述第一電極上。所述第二電極覆蓋所述閘極絕緣層和所述像素電極。
[0011]本發(fā)明還提供一種薄膜電晶體基板的像素結(jié)構(gòu)。所述像素結(jié)構(gòu)包含閘極絕緣層、像素電極和第二電極。所述閘極絕緣層形成在基板上并具有凹槽以裸露出所述基板。所述像素電極形成在所述凹槽的內(nèi)緣和裸露的所述基板上。所述第二電極覆蓋所述閘極絕緣層的至少一部分并電性連接所述像素電極。
[0012]—實(shí)施例中，所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極例如為凹形或錐形。
[0013]一實(shí)施例中，所述第一電極通過所述像素電極與所述第二電極電性連接。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例的薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法不需通過傳導(dǎo)層橋接第一金屬層和第二金屬層，可避免增加周邊線路區(qū)的面積與改善信賴性分析(Reliability Analysis)的表現(xiàn)。因此，本發(fā)明所提出的薄膜電晶體基板的制造方法可在縮減導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的面積的同時(shí)也不會(huì)增加制造過程中所使用的光罩?jǐn)?shù)量，藉以達(dá)到窄額緣的需求且避免增加生產(chǎn)成本，并改善信賴性分析的表現(xiàn)。
[0015]為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細(xì)說明如下。此外，在本發(fā)明的說明中，相同的構(gòu)件以相同的符號(hào)表示，在此先述明。
【附圖說明】
[0016]圖1A顯示已知薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的上視圖；
[0017]圖1B顯示圖1A中沿虛線1-1’的剖視圖；
[0018]圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜電晶體基板的上視圖；
[0019]圖3A顯示圖2中沿虛線11-11’的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0020]圖3B顯示圖2中沿虛線II1-1II’的像素結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0021]圖4顯示本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜電晶體基板的制造方法的流程圖；
[0022]圖5A-5F顯示本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜電晶體基板制造方法的部分剖視圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]I薄膜電晶體基板
[0025]10、90基板
[0026]11第一電極
[0027]12閘極絕緣層
[0028]13透明電極
[0029]14第二電極
[0030]15、94保護(hù)層
[0031]16第三電極
[0032]2、9導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)
[0033]3像素結(jié)構(gòu)
[0034]91第一金屬層
[0035]92絕緣層
[0036]93第二金屬層
[0037]95傳導(dǎo)層
[0038]A1導(dǎo)通孔區(qū)域
[0039]A2像素區(qū)域
[0040]D數(shù)據(jù)線
[0041]G閘極線
[0042]P像素
[0043]PR1第一光阻層
[0044]PR2第二光阻層
[0045]PRres第一區(qū)光阻層
[0046]S1-S9步驟
[0047]SA、Sb信號(hào)線
[0048]Sd數(shù)據(jù)信號(hào)線
[0049]Sg閘極信號(hào)線
[0050]TFT薄膜電晶體
[0051]TH、TH91、TH92 導(dǎo)通孔
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜電晶體基板I的上視圖，為方便說明，薄膜電晶體基板I可劃分為像素區(qū)和周邊線路區(qū)。本實(shí)施例中，所述像素區(qū)至少包含多個(gè)像素和相鄰所述像素的信號(hào)線(例如閘極線和數(shù)據(jù)線)；所述周邊線路區(qū)可為所述像素區(qū)以外的區(qū)域，例如包含閘級(jí)驅(qū)動(dòng)器等元件和線路。其他實(shí)施例中，所述像素區(qū)可稱為有效區(qū)或可視區(qū)而所述周邊線路區(qū)可稱為無效區(qū)或不可視區(qū)。
[0053]圖2中，僅例示性地顯示所述像素區(qū)的像素P、薄膜電晶體TFT以及相鄰所述像素P的閘極線G和數(shù)據(jù)線D。實(shí)際上，所述像素區(qū)可包含多個(gè)像素和多個(gè)薄膜電晶體陣列排列在所述薄膜電晶體基板I上且所述像素和薄膜電晶體的數(shù)量相關(guān)在液晶顯示器的解析度。此外，多個(gè)閘極線G和數(shù)據(jù)線D也交錯(cuò)排列在所述薄膜電晶體基板I上用以傳遞電信號(hào)。
[0054]圖2中，僅例示性地顯示所述周邊線路區(qū)的兩個(gè)導(dǎo)通孔TH和電性連接所述導(dǎo)通孔TH的線路，其中閘極信號(hào)線Sti可用以從所述周邊線路區(qū)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述像素區(qū)的閘極線G ;數(shù)據(jù)信號(hào)線Sd可用以從所述周邊線路區(qū)提供數(shù)據(jù)信號(hào)至所述像素區(qū)的數(shù)據(jù)線D。所述閘極信號(hào)線Sti和所述數(shù)據(jù)信號(hào)線S?？煞謩e通過所述導(dǎo)通孔TH與其他信號(hào)線電性連接，例如圖2的信號(hào)線SaS Sb，一實(shí)施例中信號(hào)線Sa與數(shù)據(jù)信號(hào)線Sd為同一層的金屬線路，而信號(hào)線Sb與閘極信號(hào)線Sti為同一層的金屬線路。此外，兩個(gè)導(dǎo)通孔TH可具有相同結(jié)構(gòu)(如后詳述)。
[0055]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2和3A，其中圖3A顯示圖2中沿虛線11-11’的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2的剖視圖。所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2包含第一電極11、閘極絕緣層12、透明電極13和第二電極14依次形成在基板10上。所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2可位在所述薄膜電晶體基板I的周邊線路區(qū)或無效區(qū)，例如圖2的所述導(dǎo)通孔TH的位置，但不限于此。所述薄膜電晶體基板I可適用于上述扭轉(zhuǎn)向列型、垂直排列型、面內(nèi)轉(zhuǎn)向型、邊緣電場切換型或其他驅(qū)動(dòng)方式的液晶顯示器中。
[0056]所述基板10例如可為玻璃基板、塑膠基板或其他可供光線穿透的基板。較佳地，所述基板10具有耐高溫和耐酸蝕的特性。
[0057]所述第一電極11通過薄膜沉積(物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積)以及微影蝕刻制程形成在基板10上。本實(shí)施例中，所述第一電極11例如可為鉬(Mo)系金屬、鋁(Al)系金屬、銅(Cu)系金屬、銀(Ag)系金屬、鈦(Ti)系金屬或上述各金屬的合金。必須說明的是，圖3A僅例示性地顯示所述第一電極11為單層結(jié)構(gòu)，但不限于此。所述第一電極11可為具有多個(gè)導(dǎo)電層所形成的多層結(jié)構(gòu)。所述第一電極11可用以傳送電信號(hào)(例如上述的閘極驅(qū)動(dòng)信號(hào))至所述像素區(qū)或與所述周邊線路區(qū)的薄膜電晶體電性連接。
[0058]所述閘極絕緣層12形成在所述第一電極11上并具有凹槽以裸露出所述第一電極11，其中覆蓋所述第一電極11的所述閘極絕緣層12用以絕緣所述第一電極11。因此，所述閘極絕緣層12也可稱為絕緣層。本實(shí)施例中，所述閘極絕緣層12可由硅氧化物(S1x)、硅氮化物(SiNx)、硅氧氮化合物(SiNxOy)或其他已知絕緣材料所形成。
[0059]所述透明電極13形成在所述凹槽的內(nèi)緣和裸露的所述第一電極11上。如圖3A所示，所述透明電極13可為凹形或錐形。必須說明的是，所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2的所述透明電極13用以供所述第一電極11和所述第二電極14可彼此電性連接。本實(shí)施例中，所述透明電極13為氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或其他透明導(dǎo)電材料。
[0060]與所述第一電極11的形成方法相似，所述第二電極14通過薄膜沉積和微影蝕刻制程覆蓋所述閘極絕緣層12和所述透明電極13以致在所述第一電極11可通過所述透明電極13與所述第二電極14電性連接。
[0061]—實(shí)施例中，當(dāng)所述第一電極11電性連接至所述像素區(qū)的閘極線(例如圖2的閘極線G)，所述第一電極11可用以傳送閘極驅(qū)動(dòng)信號(hào)至所述閘極線；所述第二電極14例如可電性連接至電源或其他位于所述周邊線路區(qū)的薄膜電晶體。另一實(shí)施例中，當(dāng)所述第二電極14電性連接至所述像素區(qū)的數(shù)據(jù)線(例如圖2的數(shù)據(jù)線D)，所述第二電極14可用以傳送數(shù)據(jù)信號(hào)或影像信號(hào)至所述數(shù)據(jù)線；所述第一電極11例如可電性連接至信號(hào)產(chǎn)生器或其他位在所述周邊線路區(qū)的薄膜電晶體。
[0062]必須說明的是，本實(shí)施例的所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2的所述第一電極11和所述第二電極14可分別電性連接至所述薄膜電晶體基板I的所述閘極線G和所述數(shù)據(jù)線D。因此，當(dāng)所述第一電極11用作為所述閘極信號(hào)線Sti時(shí)，所述第二電極14則用作為所述信號(hào)線Sa;當(dāng)所述第二電極14用作為所述數(shù)據(jù)信號(hào)線Sd時(shí)，所述第一電極11則用作為所述信號(hào)線S B，但不限于此。
[0063]此外，保護(hù)層(未繪示)可覆蓋所述第二電極14以防止所述第二電極14與空氣接觸而氧化，其中所述保護(hù)層例如可為氮化硅層并通過薄膜沉積的方式形成，但不限于此。其他實(shí)施例中，有機(jī)絕緣材料可通過涂布的方式覆蓋所述第二電極14以形成所述保護(hù)層。
[0064]此外，圖3A中，由在所述透明電極13與像素區(qū)的像素電極通過同一道制程所制作(如后詳述)，因此也可稱為像素電極。
[0065]請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2和3B，圖3B顯示圖2中沿虛線ΙΙΙ-ΙΠ’的像素結(jié)構(gòu)3的剖視圖。所述像素結(jié)構(gòu)3包含閘極絕緣層12、像素電極13和第二電極14依次形成在基板10上。所述像素結(jié)構(gòu)3可位于所述薄膜電晶體基板I的像素區(qū)或有效區(qū)，例如圖2中虛線ΙΙΙ-ΙΙΙ’所通過的位置，但不限于此。必須說明的是，像素區(qū)可還包含薄膜電晶體(例如圖2的所述薄膜電晶體TFT)，但由于所述薄膜電晶體已為已知，本實(shí)施例的所述像素結(jié)構(gòu)3不另說明所述薄膜電晶體的結(jié)構(gòu)。相同地，所述薄膜電晶體基板I可適用于上述扭轉(zhuǎn)向列型、垂直排列型、面內(nèi)轉(zhuǎn)向型、邊緣電場切換型或其他液晶顯示器中。
[0066]本實(shí)施例中，所述像素結(jié)構(gòu)3不包含所述第一電極11，也即所述像素結(jié)構(gòu)3的所述閘極絕緣層12直接形成在基板10上并具有凹槽以裸露出所述基板10，接著所述像素電極13形成在所述凹槽的內(nèi)緣和裸露的所述基板10上，其中所述像素電極13可為凹形或錐形。由在所述像素結(jié)構(gòu)3的所述閘極絕緣層12和所述像素電極13的形成方式與所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2的所述閘極絕緣層12和所述透明電極13相似，故于此不再贅述。
[0067]所述第二電極14覆蓋所述閘極絕緣層12的至少一部分并電性連接所述像素電極13，如圖3B所示。必須說明的是，所述第二電極14用以供所述像素電極13與薄膜電晶體(例如圖2的所述薄膜電晶體TFT)電性連接，并以不影響所述像素電極13的透光性的前提電性連接所述像素電極13。因此，所述第二電極14僅需覆蓋所述像素電極13至少一部分即可，與所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2的所述第二電極14完全覆蓋所述像素電極13不同。
[0068]相同地，保護(hù)層15可覆蓋所述第二電極14以防止所述第二電極14與空氣接觸而氧化并可覆蓋在所述像素電極13上。
[0069]必須說明的是，本實(shí)施例的所述像素結(jié)構(gòu)3例如可適用于面內(nèi)轉(zhuǎn)向型液晶顯示器包含所述薄膜電晶體基板1、彩色濾光片基板和液晶層(未繪示)，其中所述液晶層夾設(shè)在所述薄膜電晶體基板I和所述彩色濾光片基板之間。為改變所述液晶層的扭轉(zhuǎn)方向，在所述薄膜電晶體基板I上每一像素的所述保護(hù)層15上方需另形成第三電極16，用以與所述像素電極13形成電場以控制液晶轉(zhuǎn)向。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)的技術(shù)人員可了解面內(nèi)轉(zhuǎn)向型液晶顯示器中所述第三電極16和所述像素電極13的配置和運(yùn)作方式，故在此不再贅述。
[0070]本發(fā)明的所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2和所述像素結(jié)構(gòu)3通過多次薄膜沉積和微影蝕刻制程同時(shí)在所述基板10上一層一層地形成。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4-5F，接著將進(jìn)一步說明所述薄膜電晶體基板I的制造方法。
[0071]圖4顯示本發(fā)明一實(shí)施例的薄膜電晶體基板的制造方法的流程圖，其包含下列步驟:利用微影蝕刻在基板形成第一電極(步驟S1);在所述第一電極和所述基板上依次形成閘極絕緣層和第一光阻層(步驟S2);曝光所述第一光阻層(步驟S3);去除部分所述第一光阻層和所述閘極絕緣層以形成所述第一電極的第一凹槽和所述基板的第二凹槽，其中所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽壁由所述第一光阻層的第一區(qū)光阻層覆蓋在所述閘極絕緣層上形成(步驟S4);在所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第一區(qū)光阻層上依次覆蓋像素電極和第二光阻層(步驟S5);去除所述第二光阻層、所述第一區(qū)光阻層和部分所述像素電極而保留所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極(步驟S6);利用微影蝕刻形成第二電極電性連接所述第一凹槽和所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極，其中，所述第二電極完全覆蓋所述第一凹槽內(nèi)部的像素電極以及部分覆蓋所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極(步驟S7);形成保護(hù)層覆蓋所述第二電極和裸露的所述像素電極(步驟S8);以及利用微影蝕刻形成第三電極覆蓋所述第二凹槽上方的所述保護(hù)層(步驟S9)。
[0072]步驟S1:首先，通過物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積在基板10上形成第一導(dǎo)電層，接著依次在所述第一導(dǎo)電層上涂布光阻、以第一道光罩曝光所述光阻和以顯影液沖洗所述光阻。可以了解的是，在蝕刻制程之后，所述基板10上會(huì)去除/留下對(duì)應(yīng)所述光阻曝光/未曝光區(qū)域的所述第一導(dǎo)電層。因此，可通過微影蝕刻制程在所述基板10的導(dǎo)通孔區(qū)域A1形成第一電極11，并在像素區(qū)域A2去除所述第一導(dǎo)電層，如圖5A所示。如上所述，所述薄膜電晶體基板I的周邊線路區(qū)具有多個(gè)導(dǎo)通孔而像素區(qū)具有多個(gè)像素，圖5A-5F僅示例性地顯示所述薄膜電晶體基板I其中一個(gè)導(dǎo)通孔區(qū)域A1以及一個(gè)像素區(qū)域A2。
[0073]步驟S2-S3:在所述第一電極11和所述基板10整個(gè)表面上依次形成閘極絕緣層12和第一光阻層PR1，如圖5B所示。相同地，所述閘極絕緣層12可通過物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積形成。必須說明的是，所述閘極絕緣層12可具有三層結(jié)構(gòu)，例如閘極絕緣膜、具有半導(dǎo)體活性層功能的非晶質(zhì)硅薄膜以及作為薄膜電晶體的通道保護(hù)膜。一般而言，所述閘極絕緣層12在薄膜電晶體區(qū)域(例如圖2的所述薄膜電晶體TFT)會(huì)保留上述三層結(jié)構(gòu)，而在導(dǎo)通孔區(qū)域4和像素區(qū)域A2，會(huì)利用微影(第二道光罩)和蝕刻制程去除不必要的膜，例如所述閘極絕緣層12上僅保留所述閘極絕緣膜。所述第一光阻層？&可通過涂布的方式均勻地形成在所述閘極絕緣層12上。接著，利用第三道光罩曝光所述第一光阻層？&并以顯影液沖洗所述第一光阻層PR1。
[0074]步驟S4:去除部分所述第一光阻層PR i和所述閘極絕緣層12以在所述導(dǎo)通孔區(qū)域A1形成第一凹槽以裸露所述第一電極11以及在所述像素區(qū)域A2形成第二凹槽以裸露所述基板10。由于在步驟S3已通過所述第三道光罩部分曝光所述第一光阻層PR i，在步驟&中通過微影蝕刻制程可選擇性去除(也即圖案化)部分第一光阻層PR1和其下方的所述閘極絕緣層12。必須說明的是，步驟S4中的蝕刻制程并不包含去光阻制程(例如浸泡光阻剝離液)，也即當(dāng)形成所述第一凹槽和所述第二凹槽后并不直接去除所有所述第一光阻層PR1,因此所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽壁系由所述第一光阻層第一區(qū)光阻層？1?_覆蓋在剩余的所述閘極絕緣層12上所形成，如圖5C所示。
[0075]步驟S5:在所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第一區(qū)光阻層PR 上和所述基板10的整個(gè)表面上依次覆蓋像素電極13和第二光阻層PR2，如圖f5D所示。相同地，所述像素電極13可藉由物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積而所述第二光阻層PR2可藉由涂布的方式形成。必須說明的是，由在所述第二光阻層PR2可全部曝光或不曝光(取決于所述第二光阻層PR2為正型或負(fù)型光阻)，故在步驟S 5不會(huì)用到任何光罩。
[0076]此外，所述第一光阻層PRjPK述第二光阻層PR2可為正型或負(fù)型光阻。較佳地，所述第一光阻層PRjPK述第二光阻層PR2為相同光阻以致于在微影蝕刻制程中可選用相同或相似的參數(shù)，例如濕蝕刻(wet etch)制程所使用的去光阻液或干蝕刻(dry etch)制程所使用的離子氣體，但不限于此。
[0077]步驟S6:利用蝕刻制程(包含去光阻制程)以去除所述第二光阻層PR 2、所述第一區(qū)光阻層PRras和部分所述像素電極13而保留所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極，如圖5E所示。一實(shí)施例中，可利用干蝕刻制程去除所述第一區(qū)光阻層PRras上方的像素電極13以及部分所述第二光阻層PR2，接著再利用去光阻制程去除所述基板10上所述第一區(qū)光阻層PRras以及所述像素電極13上方所剩余的第二光阻層PR2，但其方法不限于此。
[0078]步驟S7:在去除所述基板10上的光阻(所述第二光阻層PR 2和所述第一區(qū)光阻層PRres)之后，利用微影(第四道光罩)和蝕刻制程以形成第二電極14電性連接所述第一凹槽和所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極，如圖5F所示，其中形成所述第二電極14的步驟與形成所述第一電極11的步驟相似，故在此不再贅述?？梢粤私獾氖?，藉由上述的步驟，圖5F的所述導(dǎo)通孔區(qū)域4可形成圖3A的所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2。
[0079]步驟S8:最后，在所述導(dǎo)通孔區(qū)域A1和所述像素區(qū)域A2形成保護(hù)層15至少覆蓋所述第二電極14和裸露的所述像素電極13。一實(shí)施例中，可先涂布有機(jī)絕緣層至所述基板10的整個(gè)表面，接著再通過微影(第五道光罩)和蝕刻制程以形成圖案化的所述保護(hù)層15ο
[0080]步驟S9:再者，由于本實(shí)施例的所述像素結(jié)構(gòu)3可適用于面內(nèi)轉(zhuǎn)向型液晶顯示器與扭轉(zhuǎn)向列型液晶顯示器，當(dāng)適用于所述面內(nèi)轉(zhuǎn)向型液晶顯示器，在所述薄膜電晶體基板I上的所述像素區(qū)域A2會(huì)另覆蓋第三電極，例如圖3Β的所述第三電極16覆蓋在所述保護(hù)層15上，據(jù)以形成圖3Β的所述像素結(jié)構(gòu)3。相同地，可利用微影(第六道光罩)和蝕刻制程來形成所述第三電極16。
[0081]上述各實(shí)施例中，所述第一電極11和所述第二電極14以金屬材料所形成以獲得較佳的導(dǎo)電性；所述像素電極13(同所述透明電極13)和所述第三電極16以透明導(dǎo)電材料所形成以獲得較佳的透光性，但不限于此，可視實(shí)際應(yīng)用而選用適當(dāng)?shù)牟牧稀?br>[0082]上述各實(shí)施例中，所述第一電極11、所述閘極絕緣層12、所述像素電極13、所述第二電極14、所述保護(hù)層15和所述第三電極16僅繪示為單層結(jié)構(gòu)，但不限于此。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)的技術(shù)人員可了解物理氣相沉積制程中可選用多個(gè)靶材(target)以得到多層結(jié)構(gòu)，故在此不再贅述。
[0083]可以了解的是，相較在已知傳導(dǎo)層通過兩個(gè)導(dǎo)通孔橋接兩個(gè)金屬層的方式(例如圖1A和1B)，本發(fā)明的所述導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)2中所述第一電極11與所述第二電極14僅需通過一個(gè)導(dǎo)通孔(如圖2和3A的導(dǎo)通孔TH)即可彼此電性連接，因而可減少占用所述周邊線路區(qū)的面積。
[0084]另一方面，本發(fā)明的薄膜電晶體制造方法過程中合計(jì)使用六道光罩(步驟&至S9)，相較上述已知薄膜電晶體制造方法并未增加所使用的光罩?jǐn)?shù)量。因此，可避免增加生產(chǎn)成本以和光罩缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。
[0085]綜上所述，已知薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)通常具有兩個(gè)導(dǎo)通孔的截面積(圖第1A、1B的導(dǎo)通孔TH91、TH92)以致于在周邊線路區(qū)占用較大的面積，具有不利于窄額緣(slim border)產(chǎn)品的制作的問題。因此，本發(fā)明還提出一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔、像素結(jié)構(gòu)和制造方法，其可在縮減導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)的截面積(如圖2、3A)的同時(shí)也不會(huì)增加制造過程中所使用的光罩?jǐn)?shù)量，藉以達(dá)到窄額緣的需求且避免增加生產(chǎn)成本，并改善信賴性分析的表現(xiàn)。
[0086]雖然本發(fā)明已通過前述實(shí)例披露，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜電晶體基板的制造方法，該制造方法包含: 利用微影蝕刻在基板形成第一電極； 在所述第一電極和所述基板上依次形成閘極絕緣層和第一光阻層； 曝光所述第一光阻層； 去除部分所述第一光阻層和所述閘極絕緣層以形成所述第一電極的第一凹槽和所述基板的第二凹槽，其中所述第一凹槽和所述第二凹槽的槽壁由所述第一光阻層的第一區(qū)光阻層覆蓋在所述閘極絕緣層上形成； 在所述第一凹槽、所述第二凹槽和所述第一區(qū)光阻層上依次覆蓋像素電極和第二光阻層；以及 去除所述第二光阻層、所述第一區(qū)光阻層和部分所述像素電極而保留所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，該制造方法還包含: 利用微影蝕刻形成第二電極電性連接所述第一凹槽和所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極，其中，所述第二電極完全覆蓋所述第一凹槽內(nèi)部的像素電極以及部分覆蓋所述第二凹槽內(nèi)部的像素電極。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，該制造方法還包含: 形成保護(hù)層覆蓋所述第二電極和裸露的所述像素電極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其中所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)部的像素電極為凹形或錐形。5.一種薄膜電晶體基板的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)包含: 第一電極，形成在基板上； 閘極絕緣層，形成在所述第一電極上并具有凹槽以裸露出所述第一電極； 像素電極，形成在所述凹槽的內(nèi)緣和裸露的所述第一電極上；以及 第二電極，覆蓋所述閘極絕緣層和所述像素電極。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)，其中所述第一電極通過所述像素電極與所述第二電極電性連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)通孔結(jié)構(gòu)還包含: 保護(hù)層，覆蓋所述第二電極。8.一種薄膜電晶體基板的像素結(jié)構(gòu)，該像素結(jié)構(gòu)包含: 閘極絕緣層，形成在基板上并具有凹槽以裸露出所述基板； 像素電極，形成在所述凹槽的內(nèi)緣和裸露的所述基板上；以及 第二電極，覆蓋所述閘極絕緣層的至少一部分并電性連接所述像素電極。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，該像素結(jié)構(gòu)還包含: 保護(hù)層，覆蓋所述第二電極和部分所述像素電極。10.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的像素結(jié)構(gòu)，其中所述像素電極為凹形或錐形。
【文檔編號(hào)】H01L23/538GK105990231SQ201510087468
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月25日
【發(fā)明人】李懿庭, 王瀞雯
【申請(qǐng)人】南京瀚宇彩欣科技有限責(zé)任公司, 瀚宇彩晶股份有限公司