專利名稱：制造有機(jī)薄膜晶體管的方法和用其制造液晶顯示器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，特別涉及一種采用背面曝光工藝(rear exposing process)形成有源層的用于制造有機(jī)薄膜晶體管的方法和使用該方法來制造液晶顯示器件的方法。
背景技術(shù)：
隨著聚乙炔(具有半導(dǎo)體特性的共軛有機(jī)聚合物)的發(fā)展，因?yàn)橛袡C(jī)半導(dǎo)體易于形成薄膜型，以及其柔韌性、傳導(dǎo)性和低生產(chǎn)成本方面的優(yōu)越性，所以其得到了積極的研究。有機(jī)半導(dǎo)體可以用于電子器件或光學(xué)器件。
在使用半導(dǎo)體聚合體的器件中，使用有機(jī)材料的有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)已成為很多正在進(jìn)行的研究的焦點(diǎn)。通常，OTFT具有與Si-TFT相似的結(jié)構(gòu)，但是，在半導(dǎo)體區(qū)域中，OTFT使用有機(jī)材料代替了Si。
OTFT有很多優(yōu)勢可以通過大氣壓下的印制工藝形成薄膜，代替了需要次大氣壓(sub-atmospheric pressure)的用于形成現(xiàn)有Si薄膜的等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)；可以進(jìn)行使用塑料基板的輥對輥工藝(roll-to-roll process)，并且可以實(shí)現(xiàn)低成本的晶體管。
圖1A到1E示出了依照現(xiàn)有技術(shù)制造有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)的方法的剖面圖。在圖1A中，依照現(xiàn)有技術(shù)制造OTFT的方法包括制備透明基板10。具體地，淀積第一金屬材料，并用光刻工藝對其構(gòu)圖以形成柵極11。該光刻工藝包括光刻膠膜涂布工藝，其在將形成圖案的蝕刻目標(biāo)層上涂布光刻膠膜；曝光工藝，將掩膜在光刻膠膜上對準(zhǔn)，并經(jīng)該掩膜照射光；顯影工藝，通過使用顯影器去除光刻膠膜的被照射過的部分，在蝕刻目標(biāo)層上形成光刻膠圖案；蝕刻工藝，其用光刻膠圖案作為掩膜，對蝕刻目標(biāo)層進(jìn)行蝕刻，形成所需的圖案；和剝離工藝，其去除殘留在圖案上的光刻膠圖案。例如，第一金屬材料是蝕刻目標(biāo)層，在第一金屬材料被蝕刻時(shí)，形成柵極11的圖案。
隨后，使用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法將SiNx或SiOx淀積在包含柵極11的第一基板10的整個(gè)表面上，以形成柵絕緣層13。
在圖1B中，在柵絕緣層13的上表面上淀積低分子有機(jī)材料(如并五苯)，以在柵絕緣層13與柵極11對應(yīng)的部分上形成有源圖案15。因?yàn)楣饪棠z膜改變了并五苯的電特性，所以不能使用傳統(tǒng)的光刻工藝。因此，用蔭罩(shadow mask)形成有源圖案15。蔭罩具有允許形成圖案的特定開放區(qū)，并且其原理與用于傳統(tǒng)曝光工藝的掩膜不同。例如，用于傳統(tǒng)曝光工藝的掩膜被分為阻光或透光的多個(gè)區(qū)域，而蔭罩被分為開放區(qū)和封閉區(qū)，從而用于形成圖案的材料僅通過開放區(qū)淀積，形成與開放區(qū)相同的圖案。但是，用蔭罩形成的圖案與用掩膜形成的圖案相比，精確度較差。
如圖1C所示，在有源層15上淀積第二金屬材料，并對其構(gòu)圖以在有源層15上形成源極16和漏極17。具體地，與形成柵極11類似，利用光刻工藝構(gòu)圖該第二金屬材料以形成源極16和漏極17。
在圖1D中，無機(jī)薄膜或有機(jī)薄膜淀積在包含源極16和漏極17的基板10的整個(gè)表面上，而形成了鈍化膜18。利用光刻工藝對鈍化膜18構(gòu)圖，形成露出漏極17的接觸孔19。
此外，如圖1E所示，透明導(dǎo)電材料(如ITO)淀積在包含接觸孔19的基板10的整個(gè)表面上，并被構(gòu)圖而形成通過接觸孔19與漏極17電連接的像素電極20。利用光刻工藝對透明導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖，以形成接觸孔19。
但是，因?yàn)榘凑宅F(xiàn)有技術(shù)制造OTFT的方法需要蔭罩來形成有源圖案，所以有源圖案的精度降低，而掩膜使用的數(shù)量增加，從而降低了制造效率，使OTFT的電特性劣化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種制造有機(jī)薄膜晶體管的方法和使用該方法制造液晶顯示器件的方法，基本解決了因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或更多的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種形成精確圖案的制造有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種通過省略蔭罩和減少掩膜數(shù)量來簡化制造工藝的制造OTFT的方法。
本發(fā)明又一目的是提供一種通過增加OTFT的有源層和源極/漏極之間的接觸面積來提高OTFT電性能的制造OTFT的方法。
本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下面的說明中闡明，并且部分地在說明中變得明顯，或通過實(shí)踐本發(fā)明而習(xí)得。所撰寫的說明書和權(quán)利要求書以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)將實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其它的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它的優(yōu)點(diǎn)，并依據(jù)本發(fā)明的目的，如所示例和廣義描述的，一種制造有機(jī)薄膜晶體管的方法包括在基板上形成柵極；在包含所述柵極的所述基板上形成柵絕緣層；利用背面曝光工藝在所述柵絕緣層上形成有機(jī)有源圖案；以及在所述有機(jī)有源圖案上形成源極和漏極。
另一方面，一種制造液晶顯示器件的方法包括在第一基板上形成柵極；在包含柵極的第一基板上形成柵絕緣層；利用背面曝光工藝在所述柵絕緣層上形成有機(jī)有源圖案；在所述有機(jī)有源圖案上形成源極和漏極；將第一基板附加到第二基板上，其間具有預(yù)定的間隔；以及在所述第一和第二基板之間形成液晶層。
再一方面，一種有機(jī)薄膜晶體管包括在第一基板上的柵極；在所述第一基板上、覆蓋了所述柵極的柵絕緣層；在所述柵絕緣層上、與所述柵極對應(yīng)的有機(jī)有源層；在所述有機(jī)有源層上的無機(jī)圖案，在所述無機(jī)圖案上的源極和漏極，所述源極和漏極與所述有機(jī)有源層電連接。
應(yīng)該理解，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性的和說明性的，并且意在對所要求的本發(fā)明提供進(jìn)一步的說明。


所包括的附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其被并入且構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1A到1E示出了按照現(xiàn)有技術(shù)的制造有機(jī)薄膜晶體管(OTFT)的方法的剖面圖；圖2A到2E示出了按照本發(fā)明的實(shí)施例制造OTFT的方法的剖面圖；圖3A到3C示出了用于形成圖2B中所示的OTFT的有源層的方法的剖面圖；圖4示出了利用圖2A到圖2E的工藝形成的液晶顯示(LCD)器件的剖面圖；圖5A到圖5E是示出了按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的制造OTFT的方法的剖面圖；圖6A到圖6E示出了形成圖5B中所示的OTFT的有源層的方法的剖面圖；和圖7示出了利用圖5A到圖5E的工藝形成的LCD器件的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其示例在附圖中示出。
圖2A到圖2E是示出了按照本發(fā)明的實(shí)施例的制造OTFT的方法的剖面圖，圖3A到圖3C是示出了形成圖2B中所示的OTFT的有源層的方法的剖面圖。如圖2A所示，制造OTFT的方法包括制備第一透明基板110。具體地，淀積第一導(dǎo)電材料，并對其構(gòu)圖以形成柵極111。
第一導(dǎo)電材料可以包括銅(Cu)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鉭(Ta)和鋁合金中的一種，并可以利用光刻工藝對該第一導(dǎo)電材料進(jìn)行構(gòu)圖。光刻工藝可以包括光刻膠膜的涂布工藝，用于在其上將形成圖案的蝕刻目標(biāo)層上涂布光刻膠膜；曝光工藝，其在光刻膠膜上對準(zhǔn)掩膜并通過該掩膜照射光；顯影工藝，通過使用顯影器去除光刻膠膜被照射過的部分而在蝕刻目標(biāo)層上形成光刻膠圖案；蝕刻工藝，其利用光刻膠圖案作為掩膜，對蝕刻目標(biāo)層進(jìn)行蝕刻，形成所需的圖案；剝離工藝，其去除圖案上殘留的光刻膠圖案。第一導(dǎo)電材料例如可以是蝕刻目標(biāo)層，并在蝕刻該第一導(dǎo)電材料時(shí)構(gòu)圖柵極111。
另選地，第一導(dǎo)電材料可以包括銀漿(Ag paste)，第一導(dǎo)電材料可以被印制在第一基板110上以形成柵極111。由于印制工藝可以在大氣壓下進(jìn)行，比光刻工藝簡單得多，所以提高了生產(chǎn)效率。
在第一基板110上形成柵極111之后，在包括柵極111的第一基板110整個(gè)表面上形成無機(jī)材料，以形成柵絕緣層113。無機(jī)材料可以包括硅氮化物(SiNx)膜和硅氧化物(SiOx)膜中的一種。另選地，代替無機(jī)材料，可以在第一基板110的整個(gè)表面上形成有機(jī)材料。有機(jī)材料可以包括聚乙烯基吡咯烷酮(PVP，poly-vinyl-pyrrolidone)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，poly-methly-methacrylate)之一，并可以在第一基板110上涂布有機(jī)材料，以形成柵絕緣層113。由于涂布工藝可以不使用真空設(shè)備在大氣壓下進(jìn)行，因此提高了生產(chǎn)效率。
在圖2B中，在柵絕緣層113上依次形成有機(jī)膜和無機(jī)膜，然后對其構(gòu)圖以形成有源層115和無機(jī)圖案115′。例如，可以利用背面曝光工藝對有機(jī)膜和無機(jī)膜構(gòu)圖，以分別形成有源層115和無機(jī)圖案115′。具體地，在形成有機(jī)膜和無機(jī)膜之后，可在無機(jī)膜上涂布光刻膠膜。然后，通過第一基板110的背面照射光，以形成光刻膠圖案。即，在第一基板110的第一表面上形成柵極111、柵絕緣層113、有機(jī)膜、無機(jī)膜和光刻膠膜。并將光照射到第一基板的與第一表面相對的第二表面上，形成光刻膠圖案。然后，用光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻該無機(jī)膜和有機(jī)膜，形成有源層115和無機(jī)圖案115′。
如圖3A所示，在第一基板110的第一表面上的柵絕緣層113上依次堆疊有機(jī)膜115a和無機(jī)膜115′。有機(jī)膜115a可以包括可通過淀積方法在第一基板110上形成的低分子有機(jī)材料(如并五苯)，或可通過涂布法在第一基板110上形成的有機(jī)材料，如聚丙烯酰胺(PAA，polyacrylamine)。
為了構(gòu)圖有機(jī)膜115a，需要在其上涂布光刻膠膜125a。但是，如果光刻膠膜125a直接涂布在有機(jī)膜115a上，則光刻膠膜125a中包含的水分能夠滲透到有機(jī)膜115a中。具體地，如果有機(jī)膜115a被暴露在濕氣中，它的電特性被降低。因而，在有機(jī)膜115a上形成無機(jī)膜115a′，來防止?jié)駳?，保護(hù)有機(jī)膜115a，從而提高產(chǎn)品可靠性。無機(jī)膜115a′可以包括無機(jī)材料(如SiNx、SiOx或氧化銦)中的一種。然后，在無機(jī)膜115a上堆疊光刻膠膜125a。
其后，如向上箭頭所示，通過第一基板110的第二表面照射光，使光刻膠膜125a曝光。具體地，由于柵極111阻擋了光線，因而具有掩膜的功能，光線不能照射到光刻膠膜125a的與柵極111相對應(yīng)的部分。
如圖3B所示，在柵極111的上側(cè)形成光刻膠圖案125。具體地，在光刻膠膜125a被光局部照射之后(如圖3A所示)，用顯影器來去除光刻膠圖案125的被照過的部分，從而，形成光刻膠圖案125。
如圖3C所示，依次形成有源層115和無機(jī)圖案115′。具體地，利用光刻膠圖案125作為掩膜，蝕刻有機(jī)膜115a和無機(jī)膜115′a(如圖3B所示)。盡管未示出，但隨后利用剝離工藝去除了光刻膠圖案125。此外，無機(jī)圖案115′也可由干蝕刻工藝去除或在有源層115上保留。
返回到圖2C，在形成有源層115之后，第二導(dǎo)電材料被淀積在包括有源層115的第一基板110的整個(gè)表面上，并對其構(gòu)圖以形成與有源層115接觸的源極116和漏極117。第二導(dǎo)電材料可包括銅(Cu)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鉭(Ta)和鋁合金(Al alloy)中的一種，并可使用光刻工藝對其構(gòu)圖以形成源極116和漏極117。具體地，第二導(dǎo)電材料可以是與第一導(dǎo)電材料相同的材料。另選地，第二導(dǎo)電材料可包括導(dǎo)電聚合體材料，并可被涂布或印制在第一基板110上，以形成源極116和漏極117。由于涂布或印制工藝可在大氣壓下進(jìn)行，比光刻工藝簡單得多，因而提高了生產(chǎn)效率。
在圖2D中，在包含源極116和漏極117的第一基板110的整個(gè)表面上形成鈍化膜118。鈍化膜118可包括無機(jī)材料(如SiNx或SiOx)，或有機(jī)材料(如苯并環(huán)丁烷(BCB)或丙烯酸)。此外，去除部分鈍化膜118以形成露出部分漏極117的接觸孔119?？墒褂霉饪坦に囆纬山佑|孔119。具體地，當(dāng)用有機(jī)材料形成鈍化膜118時(shí)，工藝可在大氣壓下進(jìn)行，其比使用無機(jī)材料時(shí)簡單，因而提高了生產(chǎn)效率。
在圖2E中，在包含鈍化膜118和接觸孔119的第一基板110上形成像素電極120。具體地，形成通過接觸孔119與漏極117電連接的像素電極120。像素電極120可包括透明的導(dǎo)電材料。透明導(dǎo)電材料可形成在第一基板110上，并可利用光刻工藝對其構(gòu)圖。此外，透明導(dǎo)電材料可包括銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。另選地，高分子有機(jī)材料(如亞乙基二氧硫代酚(PEDOT，poly elyene dioxty thiospnene))可用于形成像素電極120，由于其相關(guān)工藝可在大氣壓下進(jìn)行，因而其具有更多優(yōu)勢。
雖然未示出，但第一基板110隨后與含有濾色器和公共電極的第二基板相附接，并在第一基板110和第二基板間形成液晶層，從而形成LCD器件。
圖4示出了用圖2A到2E中的工藝形成的LCD器件的剖面圖。在圖4中，LCD器件200包括第一基板210和第二基板230。具體地，第一基板210包括OTFT和像素電極220。OTFT包括柵極211、柵絕緣層213、有源層215、無機(jī)圖案215’、源極216和漏極217，并且可以用圖2A到2E所示的方法形成鈍化膜218。
此外，第二基板230包括在其上依次形成的黑底231、濾色器233和公共電極235。然后，第一基板210和第二基板230相互附接，其間帶有間距，并在第一基板210和第二基板230間形成液晶層240。
雖然沒有詳細(xì)說明在第二基板230上形成黑底231、濾色器233和公共電極235的方法，但黑底231可以用有機(jī)材料或金屬材料來形成。公共電極235可以用導(dǎo)電材料(如ITO或IZO)或聚合體導(dǎo)電材料(如與像素極220一樣的PEDOT材料)形成。
另選地，雖然未示出，但可以在第一基板210上形成公共電極235和像素電極220兩者。在同一基板(例如第一基板210)上形成公共電極235和像素電極220，由于液晶層240的液晶分子水平驅(qū)動(dòng)，所以可改善視角特性。
因此，依照本發(fā)明的實(shí)施例的OTFT包括用背面曝光工藝形成的有源層，從而省掉了蔭罩工藝。另外，與現(xiàn)有技術(shù)比較，能更精確地形成有源層。例如，在現(xiàn)有技術(shù)中，利用蔭罩形成有機(jī)有源圖案，但是，根據(jù)蔭罩的特點(diǎn)，其不能提供精細(xì)的圖案，并容易與基板錯(cuò)位(misalign)，以致不能精確地形成有源圖案。相反，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在有機(jī)膜上形成無機(jī)膜，使用可提供精細(xì)圖案的背面曝光工藝，柵極選擇性地阻止了光線，從而限定了光刻膠圖案。因而，可更精確地形成有源層。
圖5A到5E示出了按照本發(fā)明另一實(shí)施例制造OTFT的方法的剖面圖。圖6A到6E示出了形成圖5B中所示的OTFT的有源層的方法的剖面圖。如圖5A所示，制造OTFT的方法包括制備第一透明基板310。具體地，淀積第一導(dǎo)電材料并對其構(gòu)圖以形成柵極311。
第一導(dǎo)電材料可以包括銅(Cu)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鉭(Ta)和鋁合金(Al alloy)中的一種，并可利用光刻工藝對該第一導(dǎo)電材料構(gòu)圖。光刻工藝可以包括光刻膠膜的涂布工藝，其在將形成圖案的蝕刻目標(biāo)層上涂布光刻膠膜；曝光工藝，在光刻膠膜上對準(zhǔn)掩膜，通過該掩膜照射光線；顯影工藝，通過使用顯影器去除光刻膠膜被照射過的部分而在蝕刻目標(biāo)層上形成光刻膠圖案；蝕刻工藝，其利用光刻膠圖案作為掩膜，對蝕刻目標(biāo)層進(jìn)行蝕刻，形成所需的圖案；以及剝離工藝，其去除圖案上殘留的光刻膠圖案。第一導(dǎo)電材料例如可以是蝕刻目標(biāo)層，并在蝕刻該第一導(dǎo)電材料時(shí)構(gòu)圖柵極311。
另選地，第一導(dǎo)電材料可以包括銀漿，第一導(dǎo)電材料可以被印制在第一基板310上以形成柵極311。由于印制工藝可以在大氣壓下進(jìn)行，比光刻工藝簡單得多，所以提高了生產(chǎn)效率。
在第一基板310上形成了柵極311之后，在包括柵極311的第一基板310的整個(gè)表面上形成無機(jī)材料，以形成柵絕緣層313。無機(jī)材料可以包括硅氮化物(SiNx)膜和硅氧化物(SiOx)膜中的一種。另選地，代替無機(jī)材料，可以在第一基板310的整個(gè)表面上形成有機(jī)材料。有機(jī)材料可以包括聚乙烯基吡咯烷酮(PVP，poly-vinyl-pyrrolidone)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，poly-methly-methacrylate)之一，并可以在第一基板310上涂布有機(jī)材料，以形成柵絕緣層313。由于涂布工藝可以不使用真空設(shè)備在大氣壓下進(jìn)行，因此提高了生產(chǎn)效率。
在圖5B中，在柵絕緣層313上依次形成有機(jī)膜和無機(jī)膜，然后對其構(gòu)圖以形成有源層315和無機(jī)圖案315′。例如，可以利用背面曝光工藝對有機(jī)膜和無機(jī)膜構(gòu)圖，以分別形成有源層315和無機(jī)圖案315′。具體地，在形成有機(jī)膜和無機(jī)膜之后，可在無機(jī)膜上涂布光刻膠膜。然后，通過第一基板310的背面照射光，以形成光刻膠圖案。即，在第一基板310的第一表面上形成柵極311、柵絕緣層313、有機(jī)膜、無機(jī)膜和光刻膠膜。并將光照射到第一基板310的與第一表面相對的第二表面上，形成光刻膠圖案。然后，用光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻該無機(jī)膜和有機(jī)膜，形成有源層315和無機(jī)圖案315′。
如圖6A所示，在第一基板310的第一表面上的柵絕緣層113上依次堆疊有機(jī)膜315a和無機(jī)膜315′。有機(jī)膜315a可以包括可通過淀積法在第一基板110上形成的低分子有機(jī)材料(如并五苯)，或可通過涂布法在第一基板110上形成的有機(jī)材料，如聚丙烯酰胺(PAA)。
為了構(gòu)圖有機(jī)膜315a，需要在其上涂布光刻膠膜325a。但是，如果光刻膠膜325a直接涂布在有機(jī)膜315a上，則光刻膠膜325a中包含的水分能夠滲透到有機(jī)膜315a中。具體地，如果有機(jī)膜315a被暴露在濕氣中，則它的電特性被降低。因而，在有機(jī)膜315a上形成無機(jī)膜315′a，來防止?jié)駳猓Ｗo(hù)有機(jī)膜315a，從而提高產(chǎn)品可靠性。無機(jī)膜315′a可以包括無機(jī)材料(如SiNx、SiOx或氧化銦)中的一種。然后，在無機(jī)膜315′a上堆疊光刻膠膜325a。
其后，如向上箭頭所示，通過第一基板310的第二表面照射光，使光刻膠膜325a曝光。具體地，由于柵極311阻擋了光線，因而具有掩膜的功能，光線不能照射到光刻膠膜325a的與柵極311相對應(yīng)的部分。
如圖6B所示，在柵極311的上側(cè)形成光刻膠圖案325。具體地，在光刻膠膜325a被光局部照射之后(如圖6A所示)，用顯影器來去除光刻膠圖案325a的被照過的部分，從而，形成第一光刻膠圖案325。
如圖6C所示，依次形成有源層315和第一無機(jī)圖案315″。具體地，利用第一光刻膠圖案325作為掩膜，蝕刻有機(jī)膜315a和無機(jī)膜315′a(如圖6B所示)。
在圖6D中，在包含有源層315和第一無機(jī)圖案315″的第一基板310上形成第二光刻膠圖案335。具體地，在形成有源層315和第一無機(jī)圖案315″之后，利用灰化工藝(ashing process)部分去除第一光刻膠圖案325(圖6C中所示)。例如，灰化工藝可以灰燼光刻膠材料，露出第一無機(jī)圖案315″的邊。當(dāng)灰燼第一光刻膠圖案325的表面時(shí)，就去除了第一光刻膠圖案325的表面和邊，隨著這些邊被去除，就露出了第一無機(jī)圖案315″的特定部分，并且其厚度被減少。
如圖6E所示，隨后形成無機(jī)圖案315′。具體地，利用第二光刻膠圖案335作為掩膜，蝕刻第一無機(jī)圖案315″(圖6D中所示)的露出部分。結(jié)果露出了有源層315的部分上表面和邊。此外，盡管未示出，但隨后利用剝離工藝去除了第二光刻膠圖案335。
返回到圖5C，在形成有源層315之后，第二導(dǎo)電材料被淀積在包括有源層315的第一基板110的整個(gè)表面上，并對其構(gòu)圖以形成與有源層315接觸的源極316和漏極317。具體地，由于露出了有源層315的部分上表面，有源層315和源極316/漏極317之間的接觸面增加，從而提高了OTFT的電特性。
第二導(dǎo)電材料可包括銅(Cu)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鈦(Ti)和鋁合金中的一種，并可使用光刻工藝對其構(gòu)圖以形成源極116和漏極117。具體地，第二導(dǎo)電材料可以是與第一導(dǎo)電材料相同的材料。另選地，第二導(dǎo)電材料可包括導(dǎo)電聚合體材料，并可被涂布或印制在第一基板310上，以形成源極316和漏極317。由于涂布工藝或印制工藝可在大氣壓下進(jìn)行，比光刻工藝簡單得多，因而提高了生產(chǎn)效率。
在圖5D中，在包含源極316和漏極317的第一基板310的整個(gè)表面上形成鈍化膜318。鈍化膜318可包括無機(jī)材料(如SiNx或SiOx)，或有機(jī)材料(如苯并環(huán)丁烷(BCB)或丙烯酸)。此外，去除部分鈍化膜318以形成露出部分漏極317的接觸孔319?？墒褂霉饪坦に囆纬山佑|孔319。具體地，當(dāng)用有機(jī)材料形成鈍化膜318時(shí)，工藝可在大氣壓下進(jìn)行，其比使用無機(jī)材料時(shí)簡單，因而提高了生產(chǎn)效率。
在圖5E中，在包含鈍化膜318和接觸孔319的第一基板310上形成像素電極320。具體地，形成通過接觸孔319與漏極317電連接的像素電極320。像素電極120可包括透明的導(dǎo)電材料。該透明導(dǎo)電材料可形成在第一基板310上，并可利用光刻工藝對其構(gòu)圖。此外，透明導(dǎo)電材料可包括銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。另選地，高分子有機(jī)材料(如亞乙基二氧硫代酚(PEDOT))，可用于形成像素電極320，由于其相關(guān)工藝可在大氣壓下進(jìn)行，因而其具有更多優(yōu)勢。
雖然未示出，但第一基板310可隨后與含有濾色器和公共電極的第二基板相附接，并在第一基板310和第二基板間形成液晶層，從而形成LCD器件。
因此，按照本發(fā)明的實(shí)施例，源極和漏極接觸有源層上表面的露出部分以及有源層的邊。結(jié)果由于去除了無機(jī)圖案315′的邊，露出了有源層的部分上表面，所以增加了有源層315和源極316/漏極317之間的接觸面積。
圖7示出了用圖5A到5E中的工藝形成的LCD器件的剖面圖。在圖7中，LCD器件400包括第一基板410和第二基板430。具體地，第一基板410包括OTFT和像素電極420。OTFT包括柵極411、柵絕緣層413、有源層415、無機(jī)圖案415′、源極416和漏極417，并且可以用圖5A到5E中的方法形成鈍化膜418。
此外，第二基板430包括在其上依次形成的黑底431、濾色器433和公共電極435。然后，第一基板410和第二基板430相互附接，其間帶有間距，并在第一基板410和第二基板430間形成液晶層440。
雖然沒有詳細(xì)說明在第二基板430上形成黑底431、濾色器433和公共電極435的方法，但黑底431可以用有機(jī)材料或金屬材料來形成。公共電極435可以用導(dǎo)電材料(如ITO或IZO)或聚合體導(dǎo)電材料(如與像素極240一樣的PEDOT材料)形成。
另選地，雖然未示出，但可以在第一基板410上形成公共電極435和像素電極420兩者。在同一基板(例如第一基板410)上形成公共電極435和像素電極420，由于液晶層440的液晶分子水平驅(qū)動(dòng)，所以可改善視角特性。
因此，按照本發(fā)明的實(shí)施例的制造OTFT的方法不需要蔭罩來形成OTFT的有源層，從而簡化了制造工藝。具體地，在按照本發(fā)明的實(shí)施例的制造OTFT的方法中，代替蔭罩，在有機(jī)膜上形成無機(jī)膜，在無機(jī)膜涂布光刻膠膜，利用背面曝光工藝在柵極上部形成光刻膠圖案，然后用光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻有機(jī)膜和無機(jī)膜，而精確地形成有源層。
此外，在按照本發(fā)明的實(shí)施例的制造OTFT的方法中，在形成源極和漏極之前，無機(jī)膜的邊沿部分被蝕刻，露出了有源層的部分上表面，結(jié)果增加了有源層和源極/漏極之間的接觸面積，因而增強(qiáng)了OTFT的特性。
此外，因?yàn)橛帽趁嫫毓夤に囆纬捎性磮D案，所以減少了制造過程中使用的掩膜數(shù)量。此外，由于蔭罩通常是昂貴的，所以按照本發(fā)明的實(shí)施例的制造OTFT的方法還減少了制造成本并提高了生產(chǎn)率。
此外，在按照本發(fā)明實(shí)施例的制造OTFT的方法中，可以使用有機(jī)材料或電漿用涂布法或印制法在大氣壓下來形成柵極、源極、漏極或鈍化膜，而不用淀積設(shè)備，因而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
雖然未示出，但除LCD器件之外，按照本發(fā)明實(shí)施例的制造薄膜晶體管的方法還可用于制造利用TFT的任何器件。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，顯而易見地，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明的制造有機(jī)薄膜晶體管的方法以及使用該方法制造液晶顯示器件的方法進(jìn)行多種修改和變型。因此，本發(fā)明意在覆蓋了本發(fā)明的這些修改和變型，只要它們在所附的權(quán)利要求及其等同的范圍內(nèi)。
本發(fā)明要求于2004年8月30日在韓國提交的韓國專利申請No.68693/2004和于2004年8月30日提交的韓國專利申請No.68694/2004的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其合并在本文中。
權(quán)利要求
1.一種制造有機(jī)薄膜晶體管的方法，包括以下步驟在基板上形成柵極；在包含所示柵極的所述基板上形成柵絕緣層；使用背面曝光工藝在所述柵絕緣層上形成有機(jī)有源圖案；和在所述有機(jī)有源圖案上形成源極和漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成有機(jī)有源圖案的步驟包括在所述柵絕緣層上堆疊有機(jī)膜和無機(jī)膜；在所述無機(jī)膜上涂布光刻膠膜；通過所述基板的背面照射光線，使所述光刻膠膜曝光；顯影已曝光的所述光刻膠膜，以在對應(yīng)于所述柵極的區(qū)域形成光刻膠圖案；和使用所述光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻所述有機(jī)膜和無機(jī)膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述堆疊有機(jī)膜的步驟包括在所述柵絕緣層上淀積并五苯和聚丙烯酰胺(PAA)中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，堆疊無機(jī)膜的步驟包括在所述有機(jī)膜上淀積硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)和銦氧化物(InOx)中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成有機(jī)有源圖案的步驟包括在柵絕緣層上堆疊有機(jī)膜和無機(jī)膜；在所述無機(jī)膜上涂布光刻膠膜；通過經(jīng)由所述基板的背面照射光線，使所述光刻膠膜曝光；顯影已曝光的光刻膠膜，以在對應(yīng)于所述柵極的區(qū)域形成第一光刻膠圖案；使用所述第一光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻所述有機(jī)膜和無機(jī)膜；去除部分所述第一光刻膠圖案，以形成第二光刻膠圖案，所述第二光刻膠圖案露出蝕刻過的無機(jī)膜的一部分；和使用所述第二光刻膠圖案作為掩膜，對蝕刻過的無機(jī)膜的露出部分進(jìn)行蝕刻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述堆疊有機(jī)膜的步驟包括在所述柵絕緣層上淀積并五苯和聚丙烯酰胺(PAA)中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述堆疊無機(jī)膜的步驟包括在所述有機(jī)膜上淀積硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)和銦氧化物(InOx)中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述柵極的步驟包括淀積金屬材料；和使用光刻工藝對金屬材料進(jìn)行構(gòu)圖。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述柵極的步驟包括在所述基板上印制銀漿。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述柵絕緣層的步驟包括在基板上涂布有機(jī)材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述柵絕緣層的有機(jī)材料包括聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成源極和漏極的步驟包括在所述有機(jī)有源圖案上印制或涂布導(dǎo)電聚合體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在包含所述源極和漏極的所述基板的整個(gè)表面上形成鈍化膜；在鈍化膜中形成接觸孔，所述接觸孔露出部分漏極；和在鈍化膜上形成像素電極，所述像素電極通過所述接觸孔與所述漏極電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述鈍化膜包括有機(jī)材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述鈍化膜的有機(jī)材料包括丙稀和苯并環(huán)丁烷(BCB)中的一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述像素電極包括有機(jī)材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述像素電極的有機(jī)材料包括亞乙基二氧硫代酚(PEDOT)。
18.一種制造液晶顯示器件的方法，包括以下步驟在第一基板上形成柵極；在包含所述柵極的所述第一基板上形成柵絕緣層；用背面曝光工藝在所述柵絕緣層上形成有機(jī)有源圖案；在所述有機(jī)有源圖案上形成源極和漏極；將所述第一基板附接到第二基板上，其間具有間隔；和在所述第一基板和所述第二基板之間的所述間隔中形成液晶層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述形成有機(jī)有源圖案的步驟包括在所述柵絕緣層上堆疊有機(jī)膜和無機(jī)膜；在所述無機(jī)膜上涂布光刻膠膜；通過經(jīng)由所述第一基板的背面照射光線，使所述光刻膠膜曝光；顯影已曝光的光刻膠膜，以在對應(yīng)于所述柵極的區(qū)域形成光刻膠圖案；和用所述光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻所述有機(jī)膜和無機(jī)膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，堆疊所述有機(jī)膜的步驟包括在所述柵絕緣層上淀積并五苯和聚丙烯酰胺(PAA)中的一種。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述形成有機(jī)有源圖案的步驟包括在所述柵絕緣層上堆疊有機(jī)膜和無機(jī)膜；在所述無機(jī)膜上涂布光刻膠膜；通過經(jīng)由所述第一基板的背面照射光線，使所述光刻膠膜曝光；顯影已曝光的光刻膠膜，以在對應(yīng)于所述柵極的區(qū)域形成第一光刻膠圖案；使用第一光刻膠圖案作為掩膜，蝕刻所述有機(jī)膜和無機(jī)膜；去除部分第一光刻膠圖案，以形成第二光刻膠圖案，所述第二光刻膠圖案露出部分已蝕刻過的無機(jī)膜；和使用所述第二光刻膠圖案作為掩膜，對被蝕刻過的無機(jī)膜的露出部分進(jìn)行蝕刻。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述堆疊有機(jī)膜的步驟包括在所述柵絕緣層上淀積并五苯和聚丙烯酰胺(PAA)中的一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在包含所述源極和漏極的基板的整個(gè)表面上形成鈍化膜；在所述鈍化膜中形成接觸孔，所述接觸孔露出部分漏極；和在所述鈍化膜上形成像素電極，所述像素電極通過所述接觸孔與所述漏極電連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括在所述第二基板上形成黑底；在所述黑底上形成濾色器；和在所述濾色器上形成公共電極。
25.一種有機(jī)薄膜晶體管，包括在第一基板上的柵極；在第一基板上、覆蓋了所述柵極的柵絕緣層；在所述柵絕緣層上與所述柵極對應(yīng)的有機(jī)有源層；在所述有機(jī)有源層上的無機(jī)圖案；和在所述無機(jī)圖案上的源極和漏極，所述源極和漏極與所述有機(jī)有源層電連接。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述無機(jī)圖案具有比所述有機(jī)有源層小的表面積。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述源極接觸所述有機(jī)有源層的一部分上表面，所述漏極接觸所述有機(jī)有源層的另一部分上表面。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的有機(jī)薄膜晶體管，其特征在于，所述有機(jī)有源層包括并五苯和聚丙烯酰胺(PAA)中的一種。
29.一種帶有權(quán)利要求25所述的有機(jī)薄膜晶體管的第一基板的液晶顯示器件，包括附加到所述第一基板上的第二基板；和在所述第一基板和所述第二基板間形成的液晶層。
全文摘要
制造有機(jī)薄膜晶體管的方法和用其制造液晶顯示器件的方法。制造有機(jī)薄膜晶體管的方法包括在基板上形成柵極，在包含柵極的基板上形成柵絕緣層，用背面曝光工藝在柵絕緣層上形成有機(jī)有源圖案，和在有機(jī)有源圖案上形成源極和漏極。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1743930SQ20051007742
公開日2006年3月8日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者徐鉉植, 南大鉉, 崔洛奉 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社