用减少的掩膜操作制造TFT和IPS的方法，包括衬底、栅极、在该栅极上的且包围衬底表面的栅极介电层、和在该栅极介电层上的半导体金属氧化物。沟道保护层覆盖了栅极以在半导体金属氧化物中限定沟道区域。在沟道保护层和暴露的半导体金属氧化物的部分上图案化S/D金属层以限定IPS区域。在S/D端子上和在IPS区域的相对侧图案化有机介电材料。蚀刻S/D金属以暴露出限定第一IPS电极的半导体金属氧化物。钝化层覆盖了第一电极并在该钝化层上图案化透明导电材料层以限定覆盖第一电极的第二IPS电极。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用减少的掩膜操作制造TFT和IPS的方法，包括衬底、栅极、在该栅极上的且包围衬底表面的栅极介电层、和在该栅极介电层上的半导体金属氧化物。沟道保护层覆盖了栅极以在半导体金属氧化物中限定沟道区域。在沟道保护层和暴露的半导体金属氧化物的部分上图案化S/D金属层以限定IPS区域。在S/D端子上和在IPS区域的相对侧图案化有机介电材料。蚀刻S/D金属以暴露出限定第一IPS电极的半导体金属氧化物。钝化层覆盖了第一电极并在该钝化层上图案化透明导电材料层以限定覆盖第一电极的第二IPS电极。【专利说明】用于MOFET的掩膜层级减少
本专利技术一般涉及其中在有源矩阵生产中减少掩膜数量的工艺。
技术介绍
在有源矩阵液晶显示器(AMLCD)和有源矩阵有机发光显示器(AMOLED)中，需要有用于不同功能的导电层。例如，需要用于扫描线的金属层和需要用于数据线的另一金属层。这两条线互相交叉而不能在同一金属层级步骤期间形成。用于数据线和扫描线的金属线的导电性是非常关键的，且由于所需导电性不能用相对低导电性的透明材料制成。而且，需要透明导电层作为用于透过型LCD或者底部发射型OLED的电极。与其它金属线组合或者形成透明导体是不容易的。每个金属线都需要在不同的光刻步骤中图案化且有助于掩膜层级数。而且，在制造AMLCD和AMOLED中，有在形成间隔物(在AMLCD的情况下)或者堆(bank)(在AMOLED的情况下)中使用的另一掩膜层级。应该理解，堆或者间隔物用于使完整的显示器中的各种层例如底板与发射层隔开。工艺中的每个掩膜层级都会增加工艺的复杂性和成本。 更具体地，已指出由于其宽视角、手指触膜观看屏幕的低灵敏度和更好的对比度而使IPS (平面转换)LCD变得受欢迎。由于大量现代器件通过触摸观看屏幕至少局部地控制，因此低灵敏度特征不重要。IPS型LCD的问题在于需要两个图案化的透明电极，其会导致需要七(7)个图案化步骤。该专利技术以用于本申请的AMLCD和AMOLED的其中减少掩膜层级数量的新制造工艺为基础，且减少了用于IPS LCD的基于金属氧化物的TFT背板的制造工艺中所需的掩膜层级数量。 因此，本专利技术的目的在于提供一种用于IPS IXD的基于金属氧化物的TFT背板其中减少掩膜层级数量的新的且改善的制造工艺。 本专利技术的另一目的在于提供一种用于更紧凑且包括更少材料层的IPS型IXD的新的且改善的基于金属氧化物的TFT背板。 本专利技术的另一目的在于提供一种用于具有低功耗的IPS IXD的新的且改善的基于金属氧化物的TFT背板。
技术实现思路
简要地，根据本专利技术的优选实施例为了实现其所希望的目的，提供一种用减少的掩膜操作制造用于平面转换AMLCD的薄膜晶体管背板的方法。该方法包括以下步骤:提供具有表面的衬底，在该衬底的表面上图案化栅极金属以限定薄膜晶体管栅极，在该栅极上方形成栅极介电层并包围衬底表面，以及在该栅极介电层上沉积半导体金属氧化物层。该方法还包括在覆盖栅极的半导体金属氧化物上图案化沟道保护层的步骤。图案化该沟道保护层以在栅极上方的半导体金属氧化物中限定沟道区域并暴露出保留的半导体金属氧化物。下面的步骤通常以列出的顺序执行。在该沟道保护层和限定平面转换LCD成像元件的第一电极的暴露的半导体金属氧化物部分上沉积至少源极/漏极金属层。蚀刻源极/漏极金属层直到栅极上方的沟道保护层以将源极/漏极金属层分隔成薄膜晶体管源极和漏极端子，并蚀刻到未被源极/漏极金属层覆盖的区域中的半导体金属氧化物层。在薄膜晶体管源极和漏极端子上和在由于平面转换LCD像素的第一电极的相对侧沉积并图案化有机介电材料。在平面转换区域中使用图案化的有机介电材料蚀刻源极/漏极金属层，以暴露出半导体金属氧化物并限定平面转换LCD元件的第一透明电极。在图案化的有机介电材料和平面转换的第一电极上沉积钝化层，并在该钝化层上图案化透明导电材料层以限定覆盖第一电极的用于平面转换的第二电极。 在为并入AMIXD而构造的薄膜晶体管(TFT)和平面转换(IPS)中进一步实现了本专利技术所希望的目的。该互连的TFT和IPS包括具有表面的衬底，在该衬底的表面上图案化的限定薄膜晶体管栅极的栅极金属，布置在该栅极上方的且包围衬底表面的栅极介电层，和布置在该栅极介电层上的半导体金属氧化物层。在覆盖栅极的半导体金属氧化物上布置沟道保护层。图案化该沟道保护层以在栅极上方的半导体金属氧化物中限定沟道区域并暴露出保留的半导体金属氧化物。在该沟道保护层和限定与沟道区域和源极/漏极金属层横向间隔的平面转换区域的暴露的半导体金属氧化物部分上，布置至少源极/漏极金属层。该源极/漏极金属层被分成薄膜晶体管源极和漏极端子。在薄膜晶体管源极/漏极端子上和在平面转换LCD的第一电极区域的周围区域布置有机介电材料。在该阶段处可以移除第一电极区域中的S/D金属层，并暴露出半导体金属氧化物和限定用于平面转换LCD元件的第一透明电极。在有机介电材料和用于平面转换的第一电极上布置钝化层，并在钝化层上布置透明导电材料层以限定覆盖第一电极的用于平面转换的第二电极。 【专利附图】【附图说明】 结合附图，从其优选实施例的以下详细描述，本专利技术前述的和进一步的且更具体的目的及优点对于本领域的技术人员将变得更加明显，其中: 图1是有源矩阵液晶显示器(AMIXD)中的现有技术平面转换(IPS)的简化截面图； 图2是包括图1所示的IPS改进的现有技术平面转换的简化截面图； 图3至7是示例在制造有源矩阵显示器中的基于金属氧化物的TFT的过程中的连续步骤的简化截面图；和 图8至12是示例在制造用于MOTFT背板的平面转换IXD电极和接触垫(pad)中的连续步骤的简化截面图。 【具体实施方式】 具体参考图1，示例了有源矩阵液晶显示器(AMIXD)中的现有技术平面转换(IPS)的简化截面图。在整个说明书中虽然为了方便只示例了单个元件，但是应该理解，完整的显示器由每个像素包括一个或者多个所示单个元件的像素矩阵构成。该单个元件包括LCD和场效应晶体管(FET)像素驱动器，其通常为薄膜晶体管(TFT)。该TFT通过连接到栅极的扫描线和连接到源极/漏极(S/D)端子的数据线加以激活或者控制。 在图1的平面转换(IPS)和TFT的现有技术或者技术发展水平中，提供衬底(玻璃)并在第一图案化步骤中在该衬底上图案化栅极(Ml)和电连接(COM)。在第二图案化步骤中在该栅极上图案化栅极介电绝缘体(GI)和a-Si的有源层或者半导体沟道(AS)。在第三图案化步骤中这些组件用第一绝缘材料层包围，并在该绝缘材料上图案化像素电极(像素-1TO)。在第四图案化步骤中在有源层和像素电极上图案化金属源极及漏极接触(S/D)。在金属源极及漏极接触和有源层和像素电极上方沉积第二绝缘材料层。在第五图案化步骤中经由两个绝缘层形成通路或者通孔以连接衬底上的栅极连接。在第六或者最终的图案化步骤中，在第二绝缘材料层上形成用于平面转换的公共电极(Com-1TO)且经由该通路与栅极相接触。 在该结构中，该公共电极包括多个互连的、间隔开的指。正如本领域中所了解的，公共电极形成了与像素电极配合的场，当通过激活TFT来激活该平面转换时，其会在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用减少的掩膜操作制造薄膜晶体管和平面转换LCD电极的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有表面的衬底；在所述衬底的所述表面上图案化栅极金属以限定薄膜晶体管栅极；在所述栅极上方并包围衬底表面形成栅极介电层；在所述栅极介电层上沉积半导体金属氧化物层；在覆盖所述栅极的半导体金属氧化物上图案化沟道保护层，所述沟道保护层被图案化成在所述栅极上方的半导体金属氧化物中限定沟道区域并暴露出保留的半导体金属氧化物；在所述沟道保护层和暴露的半导体金属氧化物的用于限定平面转换区域的部分上沉积至少源极/漏极金属层；蚀刻穿过所述源极/漏极金属层到达所述栅极上方的所述沟道保护层以将所述源极/漏极金属层分隔成薄膜晶体管源极和漏极端子，并蚀刻穿过未被所述源极/漏极金属层覆盖的区域中的所述半导体金属氧化物层；在所述薄膜晶体管源极和漏极端子上和在用于所述平面转换的第一电极的围绕区域处图案化有机介电材料；使用图案化的有机介电材料，蚀刻穿过所述平面转换区域中的所述源极/漏极金属层以暴露出半导体金属氧化物并限定用于所述平面转换的所述第一电极；在图案化的有机介电材料和用于所述平面转换的所述第一电极上沉积钝化层；以及在所述钝化层上图案化透明导电材料层，用于限定覆盖所述第一电极的用于所述平面转换的第二电极。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢泉隆，俞钢，法特·弗恩格，李刘中，
申请(专利权)人：希百特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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