[发明专利]用于液晶显示器的薄膜晶体管

说明书

本申请是申请日为2001年10月19日且题为“制造薄膜晶体管的方法”的第200510062886.3号发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种薄膜晶体管，并尤其涉及一种用于液晶显示器的薄膜晶体管。 

背景技术

在当今信息导向的社会，电子显示器的角色正变得越来越重要。所有种类的电子显示器被广泛地用在各个工业领域。 

一般地，电子显示器是一种用于给人视觉传递各种信息的设备。即从各种电子装置输出的电信息信号在电子显示器中转变成视觉可识别的光学信息信号。因此，电子显示器充当连接人与电子装置的桥梁。 

电子显示器分成发射型显示器和非发射型显示器，发射型显示器通过发光的方式显示光学信息信号，非发射型显示器通过如光反射、散射和干涉现象等光调制的方式显示光学信息信号。作为称作有源显示器的发射型显示器，例如有CRT(阴极射线管)、PDP(等离子体显示板)、LED(发光二极管)和ELD(电致发光显示器)等。作为无源显示器的非发射型显示器，有LCD(液晶显示器)、ECD(电化学显示器)和EPID(电泳图像显示器)等。 

用在图像显示器如电视接收器和监视器等中的CRT在显示质量和经济效益方面具有最高的市场份额，但也有很多的不利之处，如大重量、大体积和高功耗。 

同时，由于半导体技术的迅速发展，各种电子器件由较低的电压和较低的功率驱动，因而电子设备变得更薄和更轻。因此，根据新的形势需要一种具有较薄和较轻的特性以及较低驱动电压和较低功耗的平板型显示器。 

在各种已开发出来的平板型显示器中的LCD比任何其它的显示器都要薄和轻得多，并且具有较低的驱动电压和较低的功耗，还具有与CRT相似 的显示质量。因此，LCD被广泛地用在各种电子设备中。 

LCD包括两个各自具有电极的基板和一个夹在两基板之间的液晶层。在LCD中，电压施加到电极上使液晶分子重新排列并控制透过分子的光量。这些LCD被分成利用外部光源显示图像的透射型LCD和利用自然光显示图像的反射型LCD。 

现今主要使用的一种LCD设置有形成在两个基板中的每一个上的电极和用于切换供给每个电极的电源的薄膜晶体管。一般地，薄膜晶体管(以下称作TFT)形成在两基板的一侧上。 

通常把其上形成有TFT的基板称作“TFT基板”。并且这种TFT基板通常通过一个利用掩膜的光刻工艺制造，例如目前是七片掩膜。 

图1是常规的反射型TFT LCD的截面图。 

参见图1，在玻璃、石英或蓝宝石制成的透明基板10上沉积如铬(Cr)、铝(Al)、钼(Mo)或钼与钨(W)的合金的单层金属膜或双层金属膜作为栅极膜，之后，利用光刻工艺对栅极膜构图，以形成一条栅极布线(使用第一掩膜)。栅极布线包括一个栅电极12、一条连接到栅电极12的栅极布线和一个接收外部信号并把接收到的信号传递给栅极布线的栅极缓冲(pad)层13。 

在基板上形成由氮化硅制成的栅极绝缘膜14至大约4,500埃厚，该基板上形成有栅极布线。在栅极绝缘膜14上沉积由非晶硅制成的半导体膜，然后对该半导体膜构图，从而形成薄膜晶体管的有源构图(active pattern)16(使用第二掩膜)。 

在有源构图16和栅极绝缘膜14上沉积金属膜，并再利用光刻工艺构图以形成数据布线(使用第三掩膜)。数据布线包括源电极18、漏电极和用于传递图像信号的数据缓冲层(未示出)。 

在数据布线和栅极绝缘膜14上沉积氮化硅制成的无机钝化膜20至约4,000埃厚之后，通过光刻法干法刻蚀源电极上的无机钝化膜20和栅绝缘膜14、栅极布线数据缓冲层(使用第四掩膜)。 

在无机钝化膜20上沉积厚度范围大约为2-4μm的光敏有机钝化膜22，然后利用一个光掩膜(使用第五掩膜)曝光。此时，放置在源电极18、栅极布线和数据缓冲层上的有机钝化膜22完全曝光。 

另外，为了制造光散射结构内的像素区域的反射板，再次曝光有机钝化 膜22(使用第六掩膜)。此时，显示区域的有机钝化膜22以不规则构图的形式不完全地曝光，该构图具有对应于曝光机的分辨率的线宽。 

随后，显影曝光后的有机钝化膜22以形成一个不规则的表面，该表面在有机钝化膜中具有多个凹进部分和凸起部分，还有一个用于显露源电极18的第一通孔和一个用于显露栅极缓冲层13的第二通孔。另外，虽然图中没有示出，但还形成有显露数据缓冲层的第三通孔。