薄膜晶体管阵列衬底及其金属层的制作方法技术

一种薄膜晶体管阵列衬底及其金属层的制作方法，包括：首先提供一个衬底，并以电镀方式在衬底上形成图案化的第一金属层；之后在衬底上形成一个栅绝缘层，且栅绝缘层会将第一金属层覆盖住；然后在第一金属层上方的栅绝缘层上形成一个半导体层；且在半导体层上形成图案化的第二金属层。其中，第一金属层、第二金属层与半导体层在衬底上构成多个薄膜晶体管以及耦接至那些薄膜晶体管的多条扫描布线与多条数据布线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种薄膜晶体管阵列(Thin Film Transistor Array，TFT Array)衬底及其金属层的制作方法，且特别关于一种利用电镀法(Plating)制作薄膜晶体管阵列衬底及其金属层的方法。现有技术阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)因具有优异的显示品质与其经济性，一直独占近年来的显示器市场。然而，对于个人在桌上操作多数终端机/显示器装置的环境，或是以环保以及节省能源的观点来考虑，阴极射线管对于空间的利用性以及能源的消耗仍存在许多问题。因此，具有高画质、空间利用效率佳、低功耗、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT LCD)已逐渐成为市场的主流。常规的薄膜晶体管液晶显示器多以铝作为薄膜晶体管阵列衬底的金属线路材料。然而，在现今薄膜晶体管液晶显示器大尺寸化的市场趋势下，势必需要增加薄膜晶体管液晶显示器内部的金属线路长度。其中伴随而来的，便是金属线路的阻抗增加，使得薄膜晶体管液晶显示器内的信号延迟，进而引起薄膜晶体管液晶显示器的显示影像不佳等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就在于提供一种利用电镀法制作薄膜晶体管阵列衬底的方法，以改善大尺寸薄膜晶体管液晶显示器中信号延迟的现象。本专利技术的再一个目的是提供一种利用电镀法以形成薄膜晶体管阵列衬底内的金属层的方法，使薄膜晶体管阵列衬底内的金属层的材料具有多样选择性。基于上述或其他目的，本专利技术提出一种薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其步骤如下首先提供一个衬底，并以电镀方式在衬底上形成图案化的第一金属层；之后在衬底上形成一个栅绝缘层，且栅绝缘层会将第一金属层覆盖住；然后在第一金属层上方的栅绝缘层上形成一个半导体层；且在半导体层上形成图案化的第二金属层。其中，第一金属层、第二金属层与半导体层在衬底上构成多个薄膜晶体管以及耦接至薄膜晶体管的多条扫描布线与多条数据布线。在本专利技术的一个优选实施例中，在衬底上形成图案化的第一金属层的方法例如包括下列步骤首先，在衬底上利用例如物理气相沉积法或化学气相沉积法以形成一个第一导电材料层，并且对第一导电材料层进行一个图案化的步骤，以形成图案化的一个第一电镀种子层。而此对第一导电材料层进行图案化的步骤例如是对第一导电材料层进行光刻工艺与蚀刻工艺。然后，再以第一电镀种子层为电极，电镀形成第一金属层。此外，在衬底上形成图案化的第一电镀种子层之后，且电镀形成第一金属层之前，可利用例如化学气相沉积法先在衬底上全面性地形成一个绝缘材料层。然后，对绝缘材料层进行图案化。此图案化的步骤例如是先在绝缘材料层上形成一个光刻胶层，然后再以第一电镀种子层为掩膜，由衬底的另一侧对光刻胶层进行背向曝光。之后，对光刻胶层进行显影，并以光刻胶层为掩膜，对绝缘材料层进行蚀刻之后，再移除光刻胶层，使绝缘材料层暴露出第一电镀种子层。在本专利技术的一个优选实施例中，在衬底上形成图案化的第一电镀种子层的方法例如包括下列步骤首先利用例如化学气相沉积法在衬底上形成一个绝缘材料层；然后在绝缘材料层上形成图案化的光刻胶层；再以光刻胶层为掩膜，经过曝光及显影的步骤之后，再蚀刻绝缘材料层，以使绝缘材料层暴露出部分的衬底；然后利用例如物理气相沉积法在衬底上全面性地形成一个第一导电材料层；最后，利用例如光刻胶剥离法(Lift Off)移除光刻胶层与位于光刻胶层上的第一导电材料层，以形成第一电镀种子层。在本专利技术的一个优选实施例中，在衬底上形成第一金属层的方法包括下列步骤首先，利用例如物理气相沉积法或化学气相沉积法在衬底上全面性地形成一个第一电镀种子层。然后，以第一电镀种子层为电极，电镀形成一个第一金属材料层。之后，在第一金属材料层上利用例如化学气相沉积法形成一个掩膜层，并且对掩膜层进行光刻工艺与蚀刻工艺，以图案化掩膜层。最后，借助掩膜层对第一金属材料层与第一电镀种子层进行蚀刻，以形成第一金属层。此外，掩膜层的材料例如是氮化硅或氧化硅。在本专利技术的一个优选实施例中，形成半导体层的方法例如是先在栅绝缘层上形成通道层，然后在通道层上形成欧姆接触层。此外，第一金属层的材料例如是铜。在本专利技术的一个优选实施例中，其中在半导体层上形成图案化的第二金属层的方法包括首先利用例如物理气相沉积法或化学气相沉积法在半导体层上形成一层第二导电材料层，然后对第二导电材料层进行光刻工艺与蚀刻工艺将第二导电材料层图案化，以形成第二电镀种子层。之后，以第二电镀种子层为电极，电镀形成第二金属层。在一个实施例中，第二金属层的材料例如是铜。本专利技术还提出一种形成薄膜晶体管阵列衬底内的金属层的方法，其包括下列步骤首先提供一个衬底；然后在衬底上形成一个电镀种子层；之后以电镀种子层为电极，电镀形成金属层。在本专利技术的一个优选实施例中，在衬底上形成电镀种子层的方法例如是先在衬底上形成导电材料层；然后图案化导电材料层，以形成电镀种子层。而在衬底上形成电镀种子层之后，并且在电镀形成金属层之前，例如更包括利用物理气相沉积法或化学气相沉积法在衬底上全面性地形成一个绝缘材料层，并且图案化绝缘材料层，以使绝缘材料层暴露出电镀种子层。此外，图案化绝缘材料层的方法例如包括下列步骤首先在绝缘材料层上形成一个光刻胶层；然后以电镀种子层为掩膜，由衬底的另一侧对光刻胶层进行背向曝光；之后对光刻胶层进行显影；然后以光刻胶层为掩膜，对绝缘材料层进行蚀刻，并移除光刻胶层。在本专利技术的一个优选实施例中，在衬底上形成电镀种子层的方法包括首先利用例如化学气相沉积法在衬底上形成一个绝缘材料层；然后在绝缘材料层上形成图案化的光刻胶层；之后以光刻胶层为掩膜，蚀刻绝缘材料层，以使绝缘材料层暴露出部分的衬底；然后利用例如物理气相沉积法在衬底上全面性地形成第一导电材料层；以及利用例如光刻胶剥离法移除光刻胶层与位于光刻胶层上的第一导电材料层，以形成第一电镀种子层。在本专利技术的一个优选实施例中，在衬底上全面性地形成电镀种子层，且在电镀形成金属层之后，更包括对金属层及电镀种子层进行光刻工艺与蚀刻工艺。此外，形成电镀种子层的方法例如是物理气相沉积法或化学气相沉积法。在本专利技术的一个优选实施例中，金属层的材料例如是铜。基于上述，本专利技术是将电镀法应用于薄膜晶体管阵列衬底及其金属层的工艺中。与常规技术不同的是，使用电镀法以制作薄膜晶体管阵列衬底，增加了薄膜晶体管阵列衬底内金属层的材料选择性。因此，在制作薄膜晶体管阵列衬底时，可以选用例如铜或其他阻抗较低的金属材料，以提升薄膜晶体管阵列衬底上的薄膜晶体管、扫瞄布线及数据布线的电性，进而改善大尺寸液晶显示器内信号延迟的现象，并且提升液晶显示器的影像品质。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1示出了本专利技术优选实施例形成薄膜晶体管阵列衬底的流程图；图2A～2H依序示出了本专利技术第一实施例的一种制作薄膜晶体管阵列衬底的示意图；图3A～3G依序示出了本专利技术第二实施例的一种制作薄膜晶体管阵列衬底的示意图；图4A～4G依序示出了本专利技术第三实施例的一种制作薄膜晶体管阵列衬底的示意图；图5A～5G分别示出了本专利技术第四实施例的一种制作薄膜晶体管阵列衬底的示意图。实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，包括：　　　　提供一个衬底；　　　　以电镀方式，在该衬底上形成图案化的一个第一金属层；　　　　在该衬底上形成一个栅绝缘层，且该栅绝缘层覆盖该第一金属层；　　　　在该第一金属层上方的该栅绝缘层上形成一个半导体层；以及　　　　在该半导体层上形成图案化的一个第二金属层，其中该第一金属层、该第二金属层与该半导体层在该衬底上构成多个薄膜晶体管以及耦接至该些薄膜晶体管的多条扫描布线与多条数据布线。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，包括提供一个衬底；以电镀方式，在该衬底上形成图案化的一个第一金属层；在该衬底上形成一个栅绝缘层，且该栅绝缘层覆盖该第一金属层；在该第一金属层上方的该栅绝缘层上形成一个半导体层；以及在该半导体层上形成图案化的一个第二金属层，其中该第一金属层、该第二金属层与该半导体层在该衬底上构成多个薄膜晶体管以及耦接至该些薄膜晶体管的多条扫描布线与多条数据布线。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成图案化的该第一金属层的方法包括在该衬底上形成图案化的一个第一电镀种子层；以及以该第一电镀种子层为电极，电镀形成该第一金属层。3.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成图案化的该第一电镀种子层的方法包括在该衬底上形成一个第一导电材料层；以及图案化该第一导电材料层，以形成该第一电镀种子层。4.如权利要求3所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成该第一导电材料层的方法包括物理气相沉积法或化学气相沉积法。5.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成图案化的一个第一电镀种子层之后，并且在电镀形成该第一金属层之前，更包括在该衬底上全面性地形成一个绝缘材料层；以及图案化该绝缘材料层，以使该绝缘材料层暴露该第一电镀种子层。6.如权利要求5所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中图案化该绝缘材料层的方法包括在该绝缘材料层上形成一个光刻胶层；以该第一电镀种子层为掩膜，由该衬底的另一侧对该光刻胶层进行背向曝光；对该光刻胶层进行显影；以该光刻胶层为掩膜，对该绝缘材料层进行蚀刻；以及移除该光刻胶层。7.如权利要求5所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上全面性地形成该绝缘材料层的方法包括化学气相沉积法。8.如权利要求2所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成图案化的该第一电镀种子层的方法包括在该衬底上形成一个绝缘材料层；在该绝缘材料层上形成图案化的一个光刻胶层；以该光刻胶层为掩膜，蚀刻该绝缘材料层，以使该绝缘材料层暴露出部分的该衬底；在该衬底上全面性地形成一个第一导电材料层；以及移除该光刻胶层与位于该光刻胶层上的该第一导电材料层，以形成该第一电镀种子层。9.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成该绝缘材料层的方法包括化学气相沉积法。10.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上全面性地形成该第一导电材料层的方法包括物理气相沉积法。11.如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中移除该光刻胶层与位于该光刻胶层上的该第一导电材料层的方法包括光刻胶剥离法。12.如权利要求1所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成该第一金属层的方法包括在该衬底上全面性地形成一个第一电镀种子层；以该第一电镀种子层为电极，电镀形成一个第一金属材料层；在该第一金属材料层上形成图案化的一个掩膜层；以及借助该掩膜层对该第一金属材料层与该第一电镀种子层进行蚀刻，以形成该第一金属层。13.如权利要求12所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该衬底上形成该第一电镀种子层的方法包括物理气相沉积法或化学气相沉积法。14.如权利要求12所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该第一金属材料层上形成图案化的该掩膜层的方法包括在该金属材料层上形成该掩膜层；以及对该掩膜层进行光刻工艺与蚀刻工艺，以图案化该掩膜层。15.如权利要求14所述的薄膜晶体管阵列衬底的制作方法，其中在该金属材料层上形成该掩膜层的方法包括化学气相沉积法。16.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚启文，虞佩信，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]