TWI463276B - 用於剝除光阻的組成物及使用該組成物製造薄膜電晶體陣列面板之方法 - Google Patents
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Description
本申請案主張2004年九月24日申請之韓國專利申請案第10-2004-0077501號之優先權及權利,該韓國專利申請案之全文在此併入本案以為參考資料就如同文中完全陳述一般。
本專利說明文係有關於用於光阻之剝除劑及使用該剝除劑製造薄膜電晶體(TFT)陣列面板之方法。
液晶顯示器(LCD)為最廣泛使用之平面顯示器中的一部份。LCD包括液晶(LC)層,其係介於兩具有場產生電極之面板之間。該LCD可呈現影像,其係藉由施用電壓至該場產生電極以在該LC層中產生電場,其可將該LC層中之LC分子定向以調整入射光之偏極化。
包括兩個配備場產生電極之面板(其中一面板具有數個排列在陣列內之畫素電極,而另一面板具有可涵蓋整個面板表面之共同電極)之LCD為LCD市場之主流。
該LCD可呈現影像,其係藉由施用不同電壓至各畫素電極。據此,可以將具有3個可開關施用至該等畫素電極之電壓之端子的TFT與該等畫素電極連接。此外,可以在薄膜電晶體陣列面板上形成閘傳輸線(其可發送信號以控制該薄膜電晶體)及數據傳輸線(其可發送施用至該等畫素電極之電壓)。
TFT為一種開關元件,其可自數據傳輸線發送影像信號至畫素電極以回應來自閘傳輸線之掃描信號。施用該TFT至主動陣列有機發光顯示器以控制發光元件。
就增加LCD大小之趨勢而言,需要具低電阻係數之材料,因為該等閘傳輸線及數據傳輸線之長度亦與LCD大小一起增加。
鋁為具有足夠低之電阻係數之金屬,且其可用於LCD中。然而,由於鋁具有弱耐化學性,所以易受用於將薄膜圖案圖案化之蝕刻劑及光阻剝除劑的影響。因此,由鋁製成之信號傳輸線通常具有不良的輪廓,諸如,凹陷及突出狀。
本發明提供一種光阻剝除劑,其可溶解及剝除光阻塗層,且不會腐蝕該光阻下面之金屬傳輸線。
本發明亦提供一種使用該光阻剝除劑製造TFT陣列面板之方法。
本發明之附加特徵在以下說明文有陳述,且自該說明文可部份地瞭解或可藉由本發明之實施而得知。
本發明揭示一種光阻剝除劑,其包含約5重量%至約20重量%之醇胺、約40重量%至約70重量%之乙二醇醚、約20重量%至40重量%之N-甲基吡咯酮,及約0.2重量%至約6重量%之螯合劑。
本發明亦揭示一種光阻剝除劑,其包含約5重量%至約20重量%之N-單乙醇胺、約40重量%至約70重量%之丁基二甘醇、約20重量%至約40重量%之N-甲基吡咯酮、約0.1重量%至約3重量%之五倍子酸甲酯,及約0.1重量%至約3重量%之羥基乙基哌生(piperazine)。
本發明亦揭示一種使用該光阻剝除劑製造TFT陣列面板之方法,其包括形成具有閘電極在絕緣基板上之閘傳輸線,將閘絕緣層、半導體層,及歐姆接觸層沉積在該閘傳輸線上,將該半導體層及歐姆接觸層圖案化,並形成汲電極及具有源電極在該閘絕緣層及歐姆接觸層上之數據傳輸線,其中該汲電極面向該源電極,且其間有空隙。該方法進一步包括形成具有可曝露該汲電極之接觸孔之鈍化層,然後形成可藉由該鈍化層上之接觸孔與該汲電極連接之畫素電極。形成該閘傳輸線及形成該汲電極與該數據傳輸線中之至少一步驟包括使用光阻剝除劑剝除光阻層,該光阻剝除劑包含約5重量%至約20重量%之醇胺、約40重量%至約70重量%之乙二醇醚、約20重量%至約40重量%之N-甲基吡咯酮,及約0.2重量%至約6重量%之螯合劑。
應瞭解前述一般說明及以下詳細說明為示範說明,且其係計劃進一步解釋如所申請之本發明。
第1圖為根據本發明示範實施例之LCD之TFT陣列面板的配置圖。
第2圖為第1圖中所示該TFT陣列面板沿I至Ⅱ’取出之剖視圖。
第3圖、第4圖、第5圖、第6B圖、第7B圖、第8圖、第9圖、第10圖、第11B圖,及第12B圖為連續說明製造根據第1圖及第2圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之剖視圖。
第6A圖、第7A圖、第11A圖,及第12A圖為連續說明製造根據第1圖及第2圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之配置圖。
第13圖為根據本發明另一示範實施例之LCD之TFT陣列面板的配置圖。
第14圖為第13圖中所示該TFT陣列面板沿線路XIV至XIV’取出之剖視圖。
第15圖、第16圖、第17圖、第18B圖、第19圖、第20圖、第21B圖,及第22B圖為連續說明製造根據第13圖及第14圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之剖視圖。
第18A圖、第21A圖,及第22A圖為連續說明製造根據第13圖及第14圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之配置圖。
第23A圖為表示使用習知之光阻剝除劑之鋁層的經侵蝕部位之剖視相片第23B圖為表示使用根據本發明示範實施例之光阻剝除劑之鋁層的經侵蝕部位之剖視相片。
本發明該光阻剝除劑具有良好剝除能力且不會腐蝕金屬。此外,該光阻剝除劑可避免信號傳輸線之不良輪廓,諸如,凹陷及突出狀。
本發明提供一種光阻剝除劑,其包含約5重量%至約20重量%之醇胺、約40重量%至約70重量%之乙二醇醚、約20重量份至約40重量%之N-甲基吡咯酮,及約0.2重量%至約6重量%之螯合劑。
該醇胺可包括單異丙醇胺(CH3
CH(OH)CH2
NH2
)或N-單乙醇胺(HO(CH2
)2
NH2
),但不限於此。該醇胺較佳為N-單乙醇胺(HO(CH2
)2
NH2
)。該光阻剝除劑可包含約5重量%至約20重量%之醇胺。當該光阻剝除劑包含小於5重量%之醇胺時,由於該醇胺會隨剝除製程之進行而蒸發,所以該光阻剝除劑之剝除能力會變弱。因此,光阻顆粒會殘留在該圖案化薄膜上。當該光阻剝除劑包含超過20重量%之醇胺時,該光阻剝除劑與該光阻之接觸角會太高。因此,該光阻剝除劑並不會充份地吸入光阻內。
乙二醇醚係添加至該光阻剝除劑內以溶解光阻及控制表面張力。該乙二醇醚可包括卡比醇(carbitol)[C2
H5
O(CH2
CH2
O)2
H]、甲基二甘醇[CH3
O(CH2
CH2
O)2
H],及丁基二甘醇[C4
H9
O(CH2
CHO)2
H],但不限於此。該乙二醇醚較佳為丁基二甘醇。該光阻剝除劑包含約40重量%至約70重量%之乙二醇醚。當該光阻剝除劑包含小於40重量%乙二醇醚,該光阻剝除劑與光阻之接觸角太高。因此,該光阻剝除劑並不會充份地吸入該光阻內。當該光阻剝除劑包含超過70重量%乙二醇醚時,該光阻剝除劑之光阻剝除能力會降低。
亦添加N-甲基吡咯酮[C5
H9
NO]至該光阻剝除劑內以溶解光阻及乙二醇醚。由於N-甲基吡咯酮具有強極性,所以甚至於重覆剝除後,N-甲基吡咯酮可保持該光阻剝除劑之剝除能力。該光阻剝除劑包含約20重量%至約40重量%之N-甲基吡咯酮。當該光阻剝除劑包含小於20重量%之N-甲基吡咯酮時,其溶解光阻之能力太弱。當該光阻剝除劑包含超過40重量%之N-甲基吡咯酮時,該光阻剝除劑之極性太強,所以需要額外數量之醇胺。
螯合劑可減少金屬(諸如,鋁,其具有弱耐化學性)之電蝕。當藉由光阻剝除劑浸泡鋁及鉬之雙金屬層時,電子會自鋁層遷移至鉬層而藉由電蝕以腐蝕該鋁層。當該光阻剝除劑包含螯合劑時,該螯合劑可減少電蝕以阻止該鋁層凹陷。該光阻剝除劑較佳含有五倍子酸甲酯、羥基乙基哌生(HEP),及彼等之混合物中之一種作為螯合劑。
該光阻剝除劑可包含約0.2重量%至約6重量%之螯合劑。當該光阻剝除劑包含小於0.2重量%之該螯合劑時,並未呈現抑制電蝕之作用。當該光阻剝除劑包含超過6重量%之該螯合劑時,會不利地影響金屬層。
本發明亦提供一種使用該所述光阻剝除劑製造TFT陣列面板之方法。
從現在起,本發明之較佳實施例可參考附圖(其中係表示本發明之較佳實施例)更詳細地說明。然而本發明可以在不同形式中具體化,且不應被推斷為限制文中陳述之該等實施例。更確切地說,提供這些實施例,藉以使本揭示文內容更徹底及完全,且可完全使熟悉本項技藝者瞭解本發明之範圍。
在該等圖式中,為了清晰起見而誇大層、薄膜,及區域的厚度。本文從頭至尾同樣的數字係指同樣的元件。應瞭解當一元件(諸如,層、薄膜、區域或基板)被認為在另一元件上,其可直接在另一元件上或亦可存在介入元件。
在實施例1及實施例2中,係比較本發明該光阻剝除劑與習知光阻剝除劑之剝除能力及鋁腐蝕程度。根據表1製備含醇胺、醇胺溶劑,及其它成份之光阻剝除劑。
在本實施例中,係使用N-單乙醇胺(N-MEA)作為可剝除光阻之醇胺。使用丁基二甘醇(BDG)及N-甲基吡咯酮(NMP)作為溶劑。使用五倍子甲酯(MG)及羥基乙基哌生(HEP)作為螯合劑。該等參考物為習知光阻剝除劑,其包含N-MEA、BDG,及NMP或N-MEA、二甲基亞碸(DMSO),及去離子水(DI)。
測定根據實施例1、實施例2、參考物1及參考物2之該等光阻剝除劑之剝除能力及鋁腐蝕程度。
將光阻層旋塗至4塊大小為10厘米×10厘米之素玻璃板上,塗層厚度為2.0微米。於約65℃溫度下,將實施例1、實施例2、參考物1,及參考物2之光阻剝除劑分別噴塗在這四片光阻層上,費時超過180秒,然後以去離子水清洗30秒。接著,藉由肉眼及藉由顯微鏡觀察這四塊玻璃板。
已發現實施例1及實施例2之光阻剝除劑呈現高剝除能力,而參考物1之光阻剝除劑之剝除能力低於該等實施例1及實施例2之光阻剝除劑。參考物2之光阻剝除劑亦呈現劣剝除能力。
使用光阻層在三塊大小為10厘米×10厘米之素玻璃板上形成含鋁層及鉬層之雙層金屬圖案。將實施例1、實施例2、參考物1,及參考物2之光阻剝除劑分別噴塗在該等光阻層上,費時超過150秒,以去離子水清洗30秒,然後乾燥。
如第23B圖所示,施用實例1及實例2之光阻剝除劑之該等金屬圖案具有微細輪廓,且下層鋁層並未腐蝕。然而,如第23A圖所示,施用參考物1之光阻剝除劑之金屬圖案具有劣輪廓,其包括下層鋁層之1434奈米凹陷。
因此,與該等習知光阻剝除劑比較,本發明實施例1及實施例2之光阻剝除劑之剝除能力較佳且鋁之腐蝕性較低。
使用實施例1之光阻剝除劑及實施例2之光阻剝除劑所製得之TFT陣列面板及其製法可參考附圖詳細說明。
第1圖為本發明示範實施例之LCD的TFT陣列面板之配置圖,而第2圖為圖1所示該TFT陣列面板沿著線路Ⅱ-Ⅱ’之剖視圖。
在絕緣基板110上形成數個用於發送閘信號之閘傳輸線121。該閘傳輸線121主要以水平方向形成,且其局部之部份可成為數個閘電極124。而且,以下方向延伸之彼等不同的局部部份可成為數個擴展器127。
該閘傳輸線121具有下層124a及127a與上層124b及127b。該下層124a及127a可包括含鋁金屬,諸如,純鋁或鋁-釹(Al-Nd),但不限於此。該上層124b及127b可包含鉬,但不限於此。
相對於基板110之表面,該上層124b及127b與下層124a及127a之側向邊以範圍為自約30度至約80度之傾斜角傾斜。
在該等閘傳輸線121上形成較佳含氮化矽(SiNx)之閘絕緣層140。
在該閘絕緣層140上形成數個較佳含氫化非晶形矽(“a-Si”)之半導體管151。各半導體管151實質上以縱向延伸且周期性地呈曲線狀。各半導體管151具有數個朝閘電極124分支出去之突出物154。各半導體管151之寬度在接近閘傳輸線121時增加,藉此該半導體管151可覆蓋閘傳輸線121之大面積。
在半導體管151上形成數個較佳由矽化物或經n型雜質大量地摻雜之n+氫化a-Si製成之歐姆接觸管161及島狀物165。各歐姆接觸管161包括數個突出物163,該突出物163及歐姆接觸島狀物165成對位於半導體管151之突出物154上。
使半導體管151及歐姆接觸管161與165之邊緣表面逐漸變細,藉此該半導體管151及歐姆接觸管161與165之邊緣表面之傾斜角較佳在約30度至約80度之範圍內。
在歐姆接觸管161及165與閘絕緣層140上形成數條數據傳輸線、數個汲電極175,及數個貯存電容器導體177。
可發送數據電壓之數據傳輸線171實質上以縱向延伸,且和閘傳輸線121相交以界定排列在陣列內之畫素面積。朝汲電極175投射之各數據傳輸線171之數條分流可形成數個源電極173。各對源電極173及汲電極175在閘電極124上彼此分離,且彼此相對。
數據傳輸線171、汲電極175,及貯存電容器導體177分別具有第一層171a、175a,及177a、第二層171b、175b,及177b、第三層171c、175c,及177c。該第一層171a、175a,及177a與第三層171c、175c,及177c分別配置於第二層171b、175b,及177b之下側及上側。該第一層171a、175a,及177a與第三層171c、175c,及177c包括含鉬之金屬。該第二層171b、175b,及177b包括含鋁之金屬。
由於具有低電阻係數之鋁或鋁合金係配置於兩層鉬合金層之間,所以資料傳輸線171具有低電阻係數,且可避免該鋁或鋁合金層與可能導致不良接觸的該半導體及畫素電極接觸。因此,能有效地避免藉由不良接觸所導致的TFT之降解。
閘電極124、源電極173,與汲電極175及半導體管151之突出物154可以形成具有通道(其係在配置於源電極173與汲電極175間之突出物154中形成)之TFT。該貯存電容器導體177係與閘傳輸線121之擴展器127部份重疊。
該數據傳輸線171、汲電極175,及貯存電容器導體177具有錐形之邊緣表面,藉此該邊緣表面之傾斜角範圍為自約30度至約80度。
將歐姆接觸管161及165***該半導體管151與數據傳輸線171之間,並介於汲電極175與半導體管151之突出物154之間以減少其間之接觸電阻。將半導體管151部份配置於源電極173與汲電極175間之位置及未經數據傳輸線171及汲能極175涵蓋之其它位置。大部份半導體管151之寬度比數據傳輸線171還窄,但是半導體管151之寬度於接近該半導體管151與閘傳輸線121相交之位置變寬以防止數據傳輸線171之斷線。
在數據傳輸線171、汲電極175、貯存電容器導體177,及半導體管151之曝光區上具有鈍化層180。該鈍化層180包含具有實質平坦化性質及光敏性之有機材料或具有低介電常數之絕緣材料,諸如,a-Si:C:O、Si:O:F。該鈍化層180係藉由電漿增強化學蒸氣沉積法(PECVD)形成。為了避免鈍化層180之有機材料接觸已暴露於數據傳輸線171及汲電極175間之半導體管151,可以將該鈍化層180結構化,藉此另外於該有機材料層下形成含SiNx或SiO2
之絕緣層。
在鈍化層180中,形成數個接觸孔185、187、及182以分別暴露汲電極175、貯存電容器導體177,及該數據傳輸線之末部部份。
在鈍化層180上形成數個畫素電極190及數個由氧化銦鋅(IZO)或氧化銦錫(ITO)製成之接觸輔助器82。
由於畫素電極190分別藉由接觸孔185及187與汲電極175及貯存電容器導體177耦合,所以該畫素電極190可接收得自汲電極175之該數據電壓,並將其發送至貯存電容器導體177。
該數據電壓所施用之畫素電極190可產生具有共同電壓所施用之該相對面板(圖中未說明)之共同電極的電場,藉此可將液晶層內之該等液晶分子排成一列。
如上述,該畫素電極190及共同電極亦可形成用以貯存並保持該TFT關閉後已接收之電壓之電容器。該電容器稱為“液晶電容器”。為了增強電壓貯存能力,將另一電容器與該液晶電容器平行地耦合,且該另一電容器可稱為“貯存電容器”。該貯存電容器係於畫素電柱190及鄰接閘傳輸線121(其稱為“前閘傳輪線”)之重疊部份處形成。提供閘傳輸線121之擴展器127以確保產生最大的重疊及因此增加該貯存電容器之貯存能力。該貯存電容器導體177係與畫素電極190耦合,且與擴展器127部份重疊,且係提供於鈍化層180之底部,藉此該畫素電極190可接近該前閘傳輸線121。
該畫素電柱190可以與鄰接閘傳輸線121及鄰接數據傳輸線171部份重疊以增加孔徑比。
該接觸輔助器82可補充數據傳輸線171之末端部份與外部裝置(諸如,驅動積體電路)間之黏著性,並保護這兩種元件。可視需要施用該接觸輔助器,因為其並非必要元件。
一種製造TFT陣列面板之方法現在可參考第3圖、第4圖、第5圖、第6A圖、第6B圖、第7A圖、第7B圖、第8圖、第9圖、第10圖、第11A圖、第11B圖、第12A圖及第12B圖以及第1圖及第2圖詳細說明。
如第3圖所示,係將第一金屬層120a及第二金屬層120b連續沉積在絕緣基板10上面。可藉由共濺鍍法(其進行步驟如下)沉積該第一及第二金屬層120a及120b。
將兩種標的物安裝在相同濺鍍室內以進行共濺鍍。其中一種標的物包含鋁或鋁-釹、而另一種標的物包含鉬合金。
首先,施用功率至該鋁(或鋁-釹)標的物(但未施用功率至該鉬合金標的物)以沉積下層之鋁(或鋁-釹)層。該下層之厚度較佳為約2,500° A。
其次,施用功率至該鋁合金標的物(但未施用功率至該鋁或鋁-釹標的物)以沉積上層。
接著,如第4圖所示,將光阻層40塗布在第二金屬層120b上,並藉由光罩50曝露於光線下。然後,使光阻層40顯像。
其次,如第5圖所示,使用蝕刻劑蝕刻未經該光阻圖案40a覆蓋之部份第二金屬層120b及第一金屬層120a。該蝕刻劑可較佳不包呈預定比例之磷酸、硝酸、醋酸,及去離子水。
然後,藉由本發明實施例1之光阻剝除劑剝除該光阻圖案40a。將該光阻剝除劑噴塗在光阻圖案40a上,並於約50℃至約80℃下靜置約60秒至約300秒。
在本實施例中,該光阻剝除劑包含15重量%之N-MEA、47重量%之BDG、35重量%之NMP、1.5重量%之MG,及1.5重量%之HEP。然而,該光阻剝除劑之組份比例範圍可不同,例如,約5重量%至約20重量%之醇胺、約40重量%至約70重量%之乙二醇醚、約20重量%至約40重量%之N-甲基吡咯酮,及約0.2重量%至約6重量之螯合劑。
在本實施例中,該光阻剝除劑包含N-MEA作為該醇胺、BDG作為該乙二醇醚,及MG與HEP作為該螯合劑。然而,這些組份僅為實例,且可以使用各種其它組份。例如,可使用單異丙醇胺(CH3
CH(OH)CH2
NH2
)作為該醇胺及可使用卡比醇[C2
H5
O(CH2
CH2
O)2
H]或甲基二甘醇[CH3
O(CH2
CH2
O)2
H]作為該二醇醚。
藉由如第6A圖及第6B圖所示之上述方法,可形成數個具有數個閘電極124及擴展器127之間傳輸線121。
參考第7A圖及第7B圖,於閘絕緣層140、本徵a-Si層,及非本徵a-Si層連續沉積後,該非本徵a-Si層及本徵a-Si層經光蝕刻而分別形成具有突出物164及154之數個非本徵半導體管161及數個本徵半導體管151。該閘絕緣層140較佳包含厚度為約2,000至約5,000之氮化矽,且該沉積溫度較佳在約250℃至約500℃之範圍內。
接著,如第8圖所示,將第一層鉬合金、第二層鋁(或鋁合金),及第三層鉬合金連續沉積在該示本徵半導體管161上。這三層之厚度較佳為約3,000。該濺鍍溫度較佳為約150℃。
其次,如第9圖所示,將光阻層41旋塗在該第三金屬層170c上,並藉由光罩51暴露於光線下,然後使該光阻層顯像。
接著,如第10圖所示,以蝕刻劑蝕刻第一金屬層170之三分之一部份(其未經該光阻圖案41a覆蓋)。該蝕刻劑較佳包含呈預定比例之磷酸、硝酸、醋酸,及去離子水。
然後,藉由如實例1及該第3實施例(其中光阻圖案40a經剝除)之較早階段中之光阻剝除劑剝除該光阻圖案41a。將該光阻剝除劑噴塗在光阻圖案41a上,並於約50℃至約80℃下靜置約60秒至約300秒。
藉由如第11A圖及第11B圖所示之上述方法,形成數個具有數個源電極173之數據傳輸線171、數個汲電極175,及貯存電容器導體177。
其次,藉由蝕刻移除未經數據傳輸線171及汲電極175覆蓋之部份該非本徵半導體管161以完成數個歐姆接觸管163及165,並暴露部份該本徵半導體管151。其後可進行氧電漿處理法以安定化該半導體管151℃之曝光表面。
參考第12A圖及第12B圖,將鈍化層180沉積,並連同閘絕緣層140一起經乾蝕刻以形成數個接觸孔185、187,及182。較佳於具有實質上相同之蝕刻比之蝕刻條件下蝕刻該閘絕緣層140及鈍化層180。
當該鈍化層包含光敏性材料時,可藉由光蝕刻法形成該等接觸孔。
最後,如第1圖及第2圖所示,藉由濺鍍及光蝕刻IZO層或ITO層以形成數個畫素電極190及數個接觸輔助器82。
本實施例係說明兼具含鉬層及含鋁層之閘傳輸線121及數據傳輸線171。然而,可能該閘傳輸線121及閘傳輸線171中僅一種具有多層。
可藉由不同光蝕刻法在該第一實施例中使用不同光罩以形成該等數據傳輸線及半導體。然而,可藉由光蝕刻法使用相同光罩以同時形成該等數據傳輸線及半導體而減少製造成本。此種實施例可參考圖示詳細說明。
第13圖為根據本發明另一實施例之LCD的TFT陣列面板之配置圖,而第14圖為第13圖所示該TFT陣列面板取自線路XIV至XIV’之剖視圖。
如第13圖及第14圖所示,本實施例之層結構與第1圖及第2圖所示之TFT陣列面板的層結構很類似。
亦即,具有閘電極124之閘傳輸線121係在絕緣基板110上形成。連續在閘傳輸線121上形成閘絕緣層140、具有突出物154之半導體管151,及歐姆接觸管163與165。在該歐姆接觸管163與165及閘絕緣層140上形成數個具有源電極173之數據傳輸線171及數個汲電極175。該數據傳輸線171及汲電極175具有三層金屬層,其包括含鉬金屬之第一金屬層171a及175a、含鋁金屬之第二金屬層171b及175b,及含鉬金屬之第三金屬層171c及175c。在該數據傳輸線171及源電極173上形成鈍化層180。該鈍化層180具有數個接觸孔182及185。在該鈍化層180上形成數個畫素電極190及數個接觸輔助器82。
然而,根據該實施例之TFT陣列面板包括數個貯存電極傳輸線131,其與該閘傳輸線121分離,並重疊該汲電極175以形成貯存電容器。該貯存電極傳輸線131可取代第1圖及第2圖所示之TFT陣列面板之擴展器127。
可藉由以貯存傳輸線131重疊該畫素電極190而形成該等貯存電容器。供應預定電壓(諸如,共同電壓)至該貯存電極傳輸線131。若該貯存電容係藉由充份重疊該閘傳輸線121及畫素電極190,可遺漏該貯存電極傳輸線131。可沿著該等畫素之邊異形成貯存電極傳輸線131以增加該孔徑比。
該數據傳輸線171及汲電極175之平面圖案與歐姆接觸管163及165實質上相同。除了突出物154外,半導體管151之平面圖案與歐姆接觸管163及165實質上相同。該半導體管151具有未經該源電極173覆蓋之曝光部份,且汲電極175配置於其間。
一種製備第13圖及第14圖所述之TFT陣列面板之方法現在參考第15圖、第16圖、第17圖、第18A圖、第19圖、第20圖、第21A圖、第21B圖、第22A圖,及第22B圖以及第13圖與第14圖詳細說明。
如第15圖所示,藉由濺鍍法將第一金屬層120a及第二金屬層120b連續沉積在絕緣基板110上。該第一金屬層120a包含鋁或鋁合金。該第二金屬層120b包含鉬或鋁合金。
其次,如第16圖所示,將光阻層42旋塗在該第二金屬層120b上,並藉由光罩52使其暴露於光線下。然後使該光阻層40顯像。
接著,如第17圖所示,使用蝕刻劑蝕劑並經該光阻圖案42a覆蓋之部份該第二金屬層120b及第一金屬層120a。該蝕刻劑可較佳包括呈預定比例之磷酸、硝酸、醋酸,及去離子水。
然後,藉由本發明實施例2之光阻剝除劑剝除該光阻圖案42a。於約50℃至約80℃之溫度下將該光阻剝除劑噴塗在該光阻圖案42a上,費時約60秒至約300秒。
在本實施例中,該光阻剝除劑包含約18重量%之N-MEA、約51重量%之BDG、約25重量%之NMP、約3.0重量%之MG,及約3.0重量%之HEP。然而,該光阻剝除劑之該等組份之比例範圍可不同,例如,約5重量%至約20重量%之該醇胺、約40重量%至約70重量%之該乙二醇醚、約20重量%至約40重量%之N-甲基吡咯酮,及約0.2重量%至約6重量%之該螯合劑。
在本實施例中,該光阻剝除劑包含N-MEA作為該醇胺、BDG作為該乙二醇醚,及MG與HEP作為該螯合劑。然而,此等材料僅為實例,且可以使用各種其它材料。例如,可使用單異丙醇胺(CH3
CH(OH)CH2
NH2
)作為該醇胺,及可使用卡比醇[C2
H5
O(CH2
CH2
O)2
H]或甲基二甘醇[CH3
O(CH2
CH2
O)2
H]作為該乙二醇醚。
藉由如第18A圖及第18B圖所示之前述方法,可形成數個具有數個閘電極124之閘傳輸線121及數個貯存電極傳輸線131。
參考第19圖,係連續沉積含SiNx之閘絕緣層140、本徵半導體層150,及非本徵半導體層160。該本徵半導體層150較佳包含氫化a-Si,而該非本徵半導體層160較佳包含矽化物或經n-型雜質大量摻雜之n+氫化a-Si。
其次,將含鉬金屬之第一層170a、含鋁金屬之第二層170b,及含鉬金屬之第三層170c連續沉積在該非本徵半導體層160上。
將光阻膜塗覆在該第三層170c上。藉由光罩(圖中未顯示)使該光阻膜暴露於光線下,並顯像,藉此該顯像光阻具有如第19圖所示之與位置有關之厚度。該顯像光阻包括數個第一至第三部份。該第一部份54位於道道區域B上,而該第二部份52位於該數據傳輸線之區域A上。位於剩餘之區域C上之該第三部份並未指定參考數字,因為其厚度實質上為零。文中,係根據後續製程步驟之製程條件而調整該第一部份54對該第二部份52之厚度比。該第一部份54之厚度較佳等於或小於該第二部份52之一半厚度。
可藉由幾種技術得到該光阻之與位置有關的厚度,例如,藉由提供半透明區域在該光罩上,以及提供透明區域與阻光不透明區域。該半透明區域可具有縫隙圖案、格子圖案,或具有中間透光率或中間厚度之薄膜(群),但不限於此。當使用縫隙圖案時,該等縫隙之寬度或該等縫隙間之距離較佳小於用於該光蝕刻法之曝光器之解析度。
另一實例為使用可再流動之光阻。若藉由使用僅具有透明區域及不透明區域之普通曝光光罩形成由可再流動材料製成之光阻圖案,則使其進行再流動方法以流至不具有光阻之區域,藉以形成薄部份。
如第20圖所示,接著蝕刻光阻膜52及54與其下層,藉此使該數據傳輸線171、汲電極175,及下層遺留在該數據區域A上,僅該本徵半導體層遺留在通道區域B上,並使該閘絕緣層140暴露在剩餘區域C上。
然後,藉由實施例2及第4實施例(其中光阻圖案42a經剝除)中之較早階段之光阻剝除劑剝除光阻圖案52及54。將如前述之光阻剝除劑噴塗在光阻圖案52及54上,並於約50℃至約80℃之溫度下靜置約60秒至約300秒。
藉由如第21A圖及第21B圖所示之上述方法,可形成數個具有源電極173之數據傳輸線171、汲電極175、歐姆接觸管163與165,及半導體管151。
現在描述一種形成此種結構之方法。
參考第20圖,移除該區域C上之該第一、第二,及第三層170a、170b,及170c之已曝光部份以暴露該非本徵半導體層160之下部份。
其次,藉由乾蝕刻法移除非該本徵半導體層160之已曝光部份及該區域C上該本徵半導體層150之下部份以及光阻圖案54與52以暴露該區域B之源及汲(S/D)金屬174。
可藉由蝕刻法同時移除該通道區域B之光阻圖案54而移除該非本徵半導體160及本徵半導體150,或藉由個別蝕刻法移除。可藉由灰化法移除該通道區域B內該光阻圖案54之殘留光阻。在本步驟內,可完全形成半導體管151。
可藉由乾蝕刻法將該數據半導體層170連同歐姆接觸層160及a-Si層150一起蝕刻以簡化製法。於該情況下,可以在乾蝕刻室內將這三層170、160,及150連續蝕刻,此種方法稱為“當場(in-situ)”法。
其次,如第21A圖及第21B圖所示,移除經蝕刻之該部份S/D金屬174及在該通道區域B上之該非本徵半導體層160之下部份。於此時,可蝕刻該半導體154之曝光部份使其具有減少的厚度,且亦可部份移除該光阻圖案之第二部份52。
因此,該源電極173與汲電極175可彼此分離,且可完成該等數據傳輸線及於其下之歐姆接觸管163及165。
其後,如第22A圖及第22B圖所示,形成鈍化層180以覆蓋數據傳輸線171、汲電極175,及未經該數據傳輸線171與汲電極175覆蓋之半導體管151之已曝光部份。該鈍化層180較佳包含具有良好平坦性特徵之光敏性有機材料、具有低介電常數(在4.0以下)之介電絕緣材料,諸如藉由PECVD形成之a-Si:C:O及a-Si:O:F或無機材料,諸如,氮化矽及氧化矽。
接著,該鈍化層180經光蝕刻以形成數個接觸孔185及182。當該鈍化層180包含光敏性材料時,該接觸孔185及185可藉由光蝕刻法形成。
最後,如先前在第13圖及第14圖所示,可藉由濺鍍及光蝕刻IZO層或ITO層而形成數個畫素電極190及數個接觸輔助器82。該畫素電極190及接觸輔助器82可藉由接觸孔185及182分別與汲電極175及數據傳輸線171之一端耦合。
本發明說明兼具含鉬層及含鋁層之閘傳輸線121及數據傳輸線171。然而,可能該閘傳輸線121及數據傳輸線中僅一種具有多層。
熟悉本項技藝者知道只要不違背本發明之精神及範圍,本發明可以有各種修飾及變異。因此,本發明預定涵蓋此等修飾及變異,其限制條件為必需不違背所附加申請專利範圍及其同等物之範圍。
40、41、42...光阻
40a、41a、42a...光阻圖案
50、51、52...光罩
110...絕緣層
120...金屬層
121...閘傳輸線
124...閘電極
131...貯存電極傳輸線
140...閘絕緣層
150...本徵非晶形矽層
160...非本徵非晶形矽層
171...數據傳輸線
173...源電極
175...汲電極
177...貯存導體
180...鈍化層
182、185、187、189...接觸孔
901...畫素電極
906、908...接觸輔助器
第1圖為根據本發明示範實施例之LCD之TFT陣列面板的配置圖。
第2圖為第1圖中所示該TFT陣列面板沿I至II’取出之剖視圖。
第3圖、第4圖、第5圖、第6B圖、第7B圖、第8圖、第9圖、第10圖、第11B圖,及第12B圖為連續說明製造根據第1圖及第2圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之剖視圖。
第6A圖、第7A圖、第11A圖,及第12A圖為連續說明製造根據第1圖及第2圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之配置圖。
第13圖為根據本發明另一示範實施例之LCD之TFT陣列面板的配置圖。
第14圖為第13圖中所示該TFT陣列面板沿線路XIV至XIV’取出之剖視圖。
第15圖、第16圖、第17圖、第18B圖、第19圖、第20圖、第21B圖,及第22B圖為連續說明製造根據第13圖及第14圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之剖視圖。
第18A圖、第21A圖,及第22A圖為連續說明製造根據第13圖及第14圖示範實施例之LCD之TFT陣列面板的步驟之配置圖。
第23A圖為表示使用習知之光阻剝除劑之鋁層的經侵蝕部位之剖視相片。
第23B圖為表示使用根據本發明示範實施例之光阻剝除劑之鋁層的經侵蝕部位之剖視相片。
Claims (15)
- 一種光阻剝除劑,其包含:5重量%至20重量%之醇胺;40重量%至70重量%之乙二醇醚;20重量%至40重量%之N-甲基吡咯酮;及0.2重量%至6重量%之螯合劑,其中該螯合劑包含0.1重量%至3重量%之五倍子酸甲酯以及0.1重量%至3重量%之羥基乙基哌生,且其中該醇胺為單異丙醇胺(CH3 CH(OH)CH2 NH2 )、N-單乙醇胺(HO(CH2 )2 NH2 ),及彼等之混合物中之一種。
- 如申請專利範圍第1項之光阻剝除劑,其中該乙二醇醚為卡比醇[C2 H5 O(CH2 CH2 O)2 H]、甲基二甘醇[CH3 O(CH2 CH2 O)2 H]、丁基二甘醇[C4 H9 O(CH2 CH2 O)2 H],及彼等之混合物中之一種。
- 如申請專利範圍第1項之光阻剝除劑,其中該醇胺為單異丙醇胺(CH3 CH(OH)CH2 NH2 ),且該乙二醇醚為丁基二甘醇[C4 H9 O(CH2 CH2 O)2 H]。
- 如申請專利範圍第1項之光阻剝除劑,其中五倍子酸甲酯與羥基乙基哌生(HEP)之濃度實質上相同。
- 一種製造薄膜電晶體陣列面板之方法,其包括:在基板上形成具有閘電極之閘傳輸線;將閘絕緣層、半導體層,及歐姆接觸層沉積在該閘傳輸線上;將該半導體層及歐姆接觸層圖案化; 在該閘絕緣層與歐姆接觸層上形成汲電極及具有源電極之數據傳輸線,該汲電極係面向該源電極,其間有一間隙;形成具有可暴露該汲電極之接觸孔之鈍化層;及形成可經由該鈍化層上之接觸孔與該汲電極耦合之畫素電極,其中形成該閘傳輸線及形成該汲電極與數據傳輸線中之至少一步驟包括使用如申請專利範圍第1項之光阻剝除劑剝除光阻層。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中形成該閘傳輸線之步驟進一步包括:沉積含鋁金屬之第一金屬層及含鉬金屬之第二金屬層;及光蝕刻該第一金屬層及第二金屬層。
- 如申請專利範圍第6項之方法,其中該第一金屬層包含鋁-釹。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中形成該汲電極及數據傳輸線之步驟進一步包括:依序沉積含鉬金屬之第一金屬層、含鋁金屬之第二金屬層,及含鉬金屬之第三金屬層;及光蝕刻該第一金屬層、第二金屬層,及第三金屬層。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中該光阻層之剝除係於50℃至80℃之溫度下進行。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中該光阻層之剝除係 進行60秒至300秒。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中該光阻剝除劑係噴塗在該光阻層上。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中形成該閘傳輸線及形成該汲電極與數據傳輸線中之至少一步驟包括使用含磷酸、硝酸、醋酸,及去離子水之蝕刻劑進行蝕劑。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中該醇胺為N-單乙醇胺,且其中該乙二醇醚為丁基二甘醇。
- 如申請專利範圍第5項之方法,其中該數據傳輸線及半導體層係藉由使用具有第一部份、比該第一部份還厚之第二部份,及比該第一部份還薄之第三部份的光阻圖案進行光蝕刻而形成。
- 如申請專利範圍第14項之方法,其中該第一部份係配置在該源電極與汲電極之間,及其中該第二部份係配置在該數據傳輸線及該汲電極上。
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