[发明专利]用于MOFET的掩膜层级减少

说明书

技术领域

本发明一般涉及其中在有源矩阵生产中减少掩膜数量的工艺。

背景技术

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。该发明以用于本申请的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，本发明的目的在于提供一种用于IPS LCD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。

本发明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LCD的新的且改善的基于金属氧化物的TFT背板。

本发明的另一目的在于提供一种用于具有低功耗的IPS LCD的新的且改善的基于金属氧化物的TFT背板。

发明内容

简要地，根据本发明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AMLCD而构造的薄膜晶体管(TFT)和平面转换(IPS)中进一步实现了本发明所希望的目的。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。

附图说明