[发明专利]有源元件阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种有源元件阵列基板及其制造方法，且特别是有关于一种借由多重穿透式光掩模(multi tone mask)来减少所需光掩模数量的有源元件阵列基板及其制造方法。 

背景技术

现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件或显示装置的进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的薄膜晶体管液晶显示器已逐渐成为市场的主流。 

薄膜晶体管液晶显示器主要是由一薄膜晶体管阵列基板、一彩色滤光基板与一夹于两基板之间的液晶层所构成。一般来说，传统薄膜晶体管阵列基板的制造方法需通过五道光掩模工艺才能完成，其中第一道光掩模工艺主要是将栅极与扫描线(scan line)定义出来，第二道光掩模工艺主要是将沟道层(channel)定义出来，第三道光掩模工艺主要是将源极(source)、漏极(drain)与数据线(data line)定义出来，第四道光掩模工艺主要是将保护层(passivation)定义出来，而第五道光掩模工艺主要是将像素电极(pixel electrode)定义出来。 

由于进行光掩模工艺的次数会直接影响到整个薄膜晶体管阵列基板的制造成本与工艺时间，因此各家制造厂商无不朝向缩减光掩模工艺的次数来发展。为了提升产能(throughput)并降低制造成本，传统的薄膜晶体管阵列基板的工艺实有改进的必要。 

发明内容

本发明提供一种有源元件阵列基板及其制造方法，以解决现有的制造方法无法有效降低制造成本与制造时间的问题。 

本发明提出一种有源元件阵列基板的制造方法，包括下列步骤：首先，提 供一基板与一多重穿透式光掩模(multi tone mask)。然后，于基板上形成一第一金属材料层。接着，于第一金属材料层上形成一栅绝缘材料层。之后，于栅绝缘材料层上形成一沟道材料层。然后，于沟道材料层上形成一第二金属材料层。接着，于第二金属材料层上形成一第一光阻层，并借由多重穿透式光掩模对第一光阻层进行图案化，以形成一第一图案化光阻层。其中，第一图案化光阻层具有一凹陷图案，且部分的第二金属材料层暴露于第一图案化光阻层外。之后，以第一图案化光阻层为罩幕进行一第一移除工艺，以移除未被第一图案化光阻层覆盖的第二金属材料层、沟道材料层、栅绝缘材料层与第一金属材料层，进而形成一栅极、一栅绝缘层与一沟道层。然后，进行一第二移除工艺，以移除第一图案化光阻层的凹陷图案以及对应凹陷图案下方的第二金属材料层，进而形成一源极以及一漏极，并暴露出部分的沟道层。接着，移除第一图案化光阻层。之后，于基板上形成一保护层，以覆盖部分的基板、源极以及漏极与部分的沟道层。然后，于保护层上形成一第二图案化光阻层。其中，对应于源极以及漏极上方的保护层暴露于第二图案化光阻层外。接着，以第二图案化光阻层为罩幕进行一第三移除工艺，以移除部分的保护层，并形成多个接触窗开口，以暴露出源极以及漏极。之后，于保护层上形成一像素电极材料层，以覆盖第二图案化光阻层与暴露出的源极以及漏极。然后，剥离(lift off)第二图案化光阻层，以移除位于第二图案化光阻层上的像素电极材料层，以形成一像素电极。 

在本发明的一实施例中，上述的多重穿透式光掩模包括半调式光掩模(half tone mask)。 

在本发明的一实施例中，上述的第一移除工艺还包括对第一金属材料层过度蚀刻(over-etching)，以于栅极的侧缘形成一侧蚀凹陷。 

在本发明的一实施例中，在形成上述的栅极时，还包括一并形成一扫描线(scan line)以及一共用配线(common line)，且扫描线与栅极电性连接。 

在本发明的一实施例中，在形成上述的源极以及漏极时，还包括在共用配线上方一并形成一储存电容电极。 

在本发明的一实施例中，在形成上述的栅极时，还包括一并形成多个第一子数据线段。 

在本发明的一实施例中，在保护层上形成上述的像素电极时，还包括沿着这些第一子数据线段的延伸方向一并形成多个第二子数据线段。这些第二子数据线段其中之一经由对应的接触窗开口电性连接至源极，且这些第二子数据线段与这些第一子数据线段电性连接以形成一数据线。 

在本发明的一实施例中，上述的第二子数据线段通过保护层部分的这些接触窗开口而电性连接于两第一子数据线段之间。 

在本发明的一实施例中，上述的第一移除工艺包括湿蚀刻工艺。 

在本发明的一实施例中，上述的第二移除工艺包括干蚀刻工艺。