形成低电阻线的方法和使用该方法制造薄膜晶体管的方法

形成低电阻线的方法和使用该方法制造薄膜晶体管的方法
【专利摘要】本发明提供形成低电阻线的方法和使用该方法制造薄膜晶体管的方法。形成线的方法包括：在基底层上沉积金属层；通过去除所述金属层的一部分来暴露所述基底层的一部分；通过采用所述金属层作为掩模来去除所述基底层的暴露部分，在所述基底层中形成凹槽；在所述基底层的凹槽中形成籽晶层；和通过化学镀方式或电镀方式，在所述基底层的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。
【专利说明】形成低电阻线的方法和使用该方法制造薄膜晶体管的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及形成低电阻线的方法和使用该方法制造薄膜晶体管的方法，尤其涉及形成低电阻金属栅极和数据布线的方法及使用该方法制造薄膜晶体管的方法。
【背景技术】
[0002]已开发出了与阴极射线管相比具有减小的重量和体积的各种平板显示器。平板显示器(FPD)包括液晶显示器(IXD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器等。
[0003]在平板显示器中，因为液晶显示器可以制成轻而薄以及可在低功耗下驱动，所以液晶显示器的应用范围很宽。此外，OLED显示器可自发光，因而具有等于或小于约I毫秒的快速响应时间、低功耗和宽视角。因此，OLED显示器被认为是下一代显示器。
[0004]液晶显示器和OLED显示器通过无源矩阵方法或使用薄膜晶体管的有源矩阵方法驱动。有源矩阵方法(其中薄膜晶体管和与薄膜晶体管连接的像素电极排列成矩阵)由于其高分辨率和卓越的运动图像再现能力而吸引相当多的注意。
[0005]使用薄膜晶体管的有源矩阵显示器通过用于提供扫描信号的栅极布线和用于提供数据信号的数据布线给每个像素提供信号，通过用于供电的电源线给每个像素供电。
[0006]对于具有高分辨率的18英寸以上的大型显示装置，用于栅极和数据布线的材料成为用于确定图像质量的一个非常重要的因素，因为图像质量取决于该材料的比电阻。包括栅极布线与数据布线的整个线电阻随大尺寸和高分辨率显示器的趋势而增加。这增加了每一条线的电阻和各线之间的寄生电容，从而导致了由电阻-电容所造成的RC延迟。此外，由于RC延迟而产生串扰，从而恶化了图像质量。
[0007]因此，为了防止这种RC延迟，低电阻的金属如铝或铝合金可用于栅极布线和数据布线。然而，铝的耐化学腐蚀性差，并且会在随后的工艺中引起缺陷。
[0008]为解决这一问题，可以增加线宽度或线厚度以减小电阻。然而，线厚度的增加会由于大的台阶覆盖率而增加短路的风险。
[0009]以下,将参照图1A到IE更详细地解释上述问题。图1A到IE是图示用于相关技术的有源矩阵显示器的薄膜晶体管制造方法的剖面图。
[0010]参照图1A，在基板10上沉积栅极金属膜然后图案化栅极金属膜以形成栅极布线(未图示)和从栅极布线延伸的栅极20。
[0011]参照图1B，栅极绝缘膜30、非晶硅膜32和含有杂质的非晶硅膜34顺序地沉积在上面形成有栅极20的基板10的整个表面上，以覆盖栅极20。将非晶硅膜32和含有杂质的非晶硅膜34图案化以形成有源层35。
[0012]参照图1C，在上面形成了有源层35的基板10的整个表面上沉积数据金属层。将数据金属层图案化以形成与栅极布线相交的数据布线(未图示)(在栅极布线与数据布线之间插入栅极绝缘膜30)，以及在有源层35上与栅极20部分地重叠并且彼此面对的源极42和漏极44。接下来，使用源极42和漏极44作为掩模，蚀刻在源极42和漏极44之间暴露的含杂质的非晶硅图案，从而形成沟道Ch。
[0013]参照图1D，在上面形成有数据布线(未图示)、源极42和漏极44的基板10的整个表面上形成钝化膜50，然后形成接触孔52以暴露薄膜晶体管的漏极44的一部分。钝化膜50用于保护沟道Ch不受外部湿气或接触的影响。
[0014]参照图1E，在其中形成有接触孔52的钝化膜50上沉积透明金属层，然后图案化透明金属层以形成像素电极60。像素电极60与通过钝化膜50的接触孔52暴露的薄膜晶体管的漏极44连接。
[0015]图2是图示图1E的部分A的放大剖面图。参照图2，栅极20、源极42和漏极44突出从而高于其邻近部分，因为它们是通过图案化形成的。因此，当将源极42和像素电极60形成得较厚以减小电阻时，因为在随后的工艺中要形成的栅极绝缘膜30、有源层35、源极42和漏极44的阶梯覆盖率由于与栅极的阶梯差而增加，所以会发生短路。此外，当将源极42和漏极44同样形成得较厚以减小电阻时，因为在随后的工艺中要形成的钝化膜50和像素电极60的阶梯覆盖率由于与源极和漏极的阶梯差而增加，所以会发生短路。
[0016]此外，如图2所示，栅极20与源极42、漏极44之间的寄生电容Cp会由于与栅极20的阶梯差而增加。这会导致显示装置上的严重闪烁并产生图像质量缺陷。

【发明内容】

[0017]因此，本发明努力解决在相关技术中出现的问题并提供一种形成低电阻线的方法，通过使用使线变厚的低电阻材料来增加孔径比，并通过防止因增加的线厚度所引起的阶梯覆盖率和闪烁的问题而改善图像质量，以及提供一种使用该方法制造薄膜晶体管的方法。
[0018]根据一个实施方式，提供一种形成线的方法，该方法包括:在基底层上沉积金属层；通过去除所述金属层的一部分来暴露所述基底层的一部分；通过采用所述金属层作为掩模来去除所述基底层的暴露部分，在所述基底层中形成凹槽；在所述基底层的凹槽中形成籽晶层；和通过化学镀方式或电镀方式，在所述基底层的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。。
[0019]根据另一实施方式，提供一种形成线的方法，该方法包括:在基底层上沉积有机绝缘膜；通过去除所述有机绝缘膜的一部分，在所述有机绝缘膜中形成凹槽或开口 ；在所述有机绝缘膜的凹槽或开口中形成籽晶层；和通过化学镀方式或电镀方式，在所述有机绝缘层的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。
[0020]根据又一实施方式，提供一种形成线的方法，该方法包括:在基底层上顺序地涂覆有机绝缘膜和金属层；通过去除所述金属层的一部分暴露所述有机绝缘膜的一部分；通过使用所述金属层作为掩模来去除所述有机绝缘膜的暴露部分，在所述有机绝缘膜中形成凹槽；在所述有机绝缘膜的凹槽中形成籽晶层；和通过化学镀方式或电镀方式，在所述有机绝缘膜的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。
[0021]优选地，所述线是包括栅极的栅极布线，或者包括源极和漏极的数据布线。
[0022]优选地，所述基底层在形成所述栅极布线时由从硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)中选择的玻璃材料或塑料材料形成，或者在形成所述数据布线时由从硅氧化物膜和硅氮化物膜中选择的无机绝缘膜形成。[0023]优选地，所述金属层由选自钛、钛合金、铝和铝合金构成的集合中的材料形成。
[0024]优选地，所述籽晶层由选自钯、钼、金、铜、钥、铬和钛构成的集合中的材料形成，所述镀层由选自银、金和铜构成的集合中的材料形成。
[0025]根据又一实施方式，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括:通过使用上述方法形成由籽晶层和镀层构成的线作为栅极；顺序地沉积栅极绝缘膜、非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜以覆盖所述栅极，并将所述非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜图案化，以形成半导体层；在上面形成有所述半导体层的基板的整个表面上沉积数据金属层，并将所述数据金属层图案化，以在所述半导体层上形成彼此面对的源极和漏极；和通过使用所述源极和漏极作为掩模来去除在所述源极和漏极之间暴露的含有杂质的非晶硅膜，形成沟道。
[0026]根据又一实施方式，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括:通过使用上述方法形成由籽晶层和镀层构成的线作为栅极；顺序地沉积栅极绝缘膜、非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜以覆盖所述栅极，并将所述非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜图案化以形成半导体层；通过使用上述方法，在上面形成有所述半导体层的基板的整个表面上的栅极绝缘膜上形成有机绝缘膜，在所述有机绝缘膜中形成凹槽或通孔，在所述凹槽或通孔中形成由籽晶层和镀层构成的数据导电层；将所述数据导电层图案化以在所述半导体层上形成彼此面对的源极和漏极；和通过使用所述源极和漏极作为掩模来去除在所述源极和漏极之间暴露的含有杂质的非晶硅膜，形成沟道。
[0027]根据又一实施方式，提供一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括:在基底层上形成栅极；在上面形成有所述栅极的基底层的整个表面上顺序地沉积栅极绝缘膜、非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜以覆盖所述栅极，并将所述非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜图案化以形成半导体层；通过使用上述方法，在上面形成有所述半导体层的基板的整个表面上的栅极绝缘膜上形成有机绝缘膜，在所述有机绝缘膜中形成凹槽或通孔，在所述凹槽或通孔中形成由籽晶层和镀层构成的数据导电层；将所述数据导电层图案化以在所述半导体层上形成彼此面对的源极和漏极；和通过使用所述源极和漏极作为掩模来去除在所述源极和漏极之间暴露的含有杂质的非晶硅膜，形成沟道。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]并入在本申请中构成本申请一部分的附图提供对本发明的进一步理解，附图示出了本发明的实施方式并与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中:
[0029]图1A到IE是图示用于相关技术有源矩阵显示器的薄膜晶体管制造方法的剖面图；
[0030]图2是图示图1E的部分A的放大剖面图；
[0031]图3A到3F是图示根据本发明第一示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺的剖面图；
[0032]图4A到4G是图示根据本发明第二示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺的剖面图；
[0033]图5A到5F是图示根据本发明第三示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺的剖面图；
[0034]图6A到61是图示根据本发明第四示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺的剖面图；
[0035]图7A到7E是图示通过采用根据本发明的第一或第二示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺来制造薄膜晶体管的工艺的剖面图；
[0036]图8A到8F是图示通过采用根据本发明的第三或第四示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺来制造薄膜晶体管的工艺的剖面图；以及
[0037]图9A到9F是图示通过采用根据本发明的第三或第四示例性实施方式的平板显示器的线形成工艺来制造薄膜晶体管的工艺的剖面图。
【具体实施方式】
[0038]以下，将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。在整个说明书中使用相似的参考数字表示基本上相似的元件。
[0039]首先，将参照图3A到3F描述根据本发明第一示例性实施方式的平板显示器的线形成方法。在第一示例性实施方式中要形成的线包括具有栅极的栅极布线以及包括源极和栅极的数据布线。
[0040]参照图3A和3B，通过光刻工艺在基底层100上形成光致抗蚀剂图案PRl，以暴露位于其下的基底层100的一部分。基底层100在形成栅极布线时由诸如硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)之类的玻璃材料或塑料材料形成，或在形成数据布线时由诸如硅氧化物膜和硅氮化物膜之类的无机绝缘膜形成。
[0041]参照图3C，通过使用蚀刻气体的干蚀刻来蚀刻通过光致抗蚀剂图案PRl暴露的基底层100，以形成凹槽101。
[0042]参照图3D，通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)将诸如钯(Pd)、钼(Pt)、金(Au)、铜(Cu)、钥(Mo)、铬(Cr)和钛(Ti)之类的金属涂覆到具有凹槽101和光致抗蚀剂图案PRl的基底层100上，使得在在基底层100的光致抗蚀剂图案PRl上和凹槽101中形成第一导电层IlOa和110b。第一导电层IlOa和IlOb可以由单层或双层形成。如果第一导电层IlOa和IlOb由双层形成，将与基底层100具有良好接触能力的金属形成为下层。
[0043]参照图3E，将光致抗蚀剂图案PRl与第一导电层IlOa去除，使得基底层100的凹槽101中形成的第一导电层IlOb保留，从而形成籽晶层例如籽金属(seed metal) 110b。
[0044]参照图3F，通过已知的电镀方式或化学镀方式，在籽金属IlOb上镀上镀层材料例如低电阻金属(比如银、金和铜)的金属镀层115,从而形成线120。由籽金属IlOb和金属镀层115构成的线120的厚度等于或大于基底层100的凹槽101的深度，并且可以根据需要适当选择。
[0045]接下来，将参照图4A到4F描述根据本发明第二示例性实施方式的平板显示器的线形成方法。与在第一示例性实施方式中要形成的线类似，在第二示例性实施方式中要形成的线包括具有栅极的栅极布线以及具有源极和栅极的数据布线。第二示例性实施方式的线形成方法与第一示例性实施方式的线形成方法的区别在于，在形成光致抗蚀剂图案之前附加地形成第一导电层。
[0046]参照图4A和4B，通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，将由钛、钛合金、铝及铝合金制成的第一导电层210涂覆到基底层200上。基底层200在形成栅极布线时由诸如硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)之类的玻璃材料或塑料材料形成，或在形成数据布线时由诸如硅氧化物膜和硅氮化物膜之类的无机绝缘膜形成。
[0047]参照图4C，通过光刻工艺在上面沉积有第一导电层210的基底层200上形成光致抗蚀剂图案PR1，以暴露第一导电层210的一部分。然后，通过使用蚀刻溶液的湿蚀刻来去除通过光致抗蚀剂图案PRl暴露的第一导电层210的部分，从而形成第一导电图案210a。
[0048]参照图4D，通过使用蚀刻气体的干蚀刻来蚀刻通过第一导电图案210a暴露的基底层200的部分以及光致抗蚀剂图案PR1，从而在基底层200中形成凹槽201。
[0049]参照图4E，通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)，将诸如钯、钼、金、铜、钥、铬和钛之类的金属涂覆到其中形成有凹槽201的基底层200和光致抗蚀剂图案PRl上，以在基底层200的光致抗蚀剂图案PRl上和凹槽201中形成第二导电层220a和220b。
[0050]参照图4F，将光致抗蚀剂图案PRl与第二导电层220a去除，选择性地蚀刻在基底层200上形成的第二导电层210a，使得在基底层200的凹槽201中形成的第二导电层220b保留，从而在基底层200的凹槽201中形成籽金属220b。
[0051]参照图4G，通过已知的电镀方式或化学镀方式，在籽金属220b上镀上低电阻金属(比如银、金和铜)的金属镀层225，从而形成线230。由籽金属220b和金属镀层225构成的线230的厚度等于或大于基底层200的凹槽201的深度，并且可以根据需要适当选择。
[0052]根据第二示例性实施例的线形成方法，在基底层200上形成第一导电层210a，这防止了当在基底层200中形成凹槽201时，基底层200的顶表面被过度蚀刻。因此，与第一示例性实施方式的线形成方法相比，可以更精细地控制要在基底层200上形成的凹槽201的形状。
[0053]接下来，将参照图5A到5F描述根据本发明第三示例性实施方式的平板显示器的线形成方法。与在第一和第二示例性实施方式中要形成的线类似，在第三示例性实施方式中要形成的线包括具有栅极的栅极布线以及具有源极和栅极的数据布线。第三示例性实施方式的线形成方法与第一示例性实施方式的线形成方法的区别在于，在基底层上形成具有凹槽(或通孔)的有机绝缘膜之后，在有机绝缘膜的凹槽中形成线。
[0054]参照图5A和5B，在基底层300上形成由聚酰亚胺、光敏压克力等制成的有机绝缘膜310。基底层300在形成栅极布线时由诸如硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)之类的玻璃材料或塑料材料形成，或在形成数据布线时由诸如硅氧化物膜和硅氮化物膜之类的无机绝缘膜形成。
[0055]参照图5C，通过光刻工艺在具有有机绝缘膜310的基底层300上形成光致抗蚀剂图案PR1，以暴露有机绝缘膜310的一部分。之后，通过使用蚀刻气体的干蚀刻来去除通过光致抗蚀剂图案PRl暴露的有机绝缘膜310的部分，从而形成具有凹槽或开口 310b的有机绝缘膜图案310a。
[0056]参照图通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)将诸如钯、钼、金、铜、钥、铬和钛之类的金属涂覆到具有凹槽或开口 310b的光致抗蚀剂图案PRl上，以在光致抗蚀剂图案PRl上和有机绝缘膜310a的凹槽310b中形成第一导电层320a和320b。
[0057]参照图5E，将光致抗蚀剂图案PRl与第一导电层320a去除，使得在有机绝缘膜图案310a的开口 310b中形成的第一导电层320b保留，从而形成籽金属320b。[0058]参照图5F,通过已知的电镀方式或化学镀方式,在籽金属320b上镀上低电阻金属(比如银、金和铜)的金属镀层325，从而形成线330。由籽金属320b和金属镀层325构成的线330的厚度等于或大于有机绝缘膜图案310a的凹槽或开口 310b的深度，并且可以根据需要适当选择。
[0059]根据第三示例性实施方式的线形成方法，在有机绝缘膜的凹槽或开口中形成线，这带来了减小与在形成源极和漏极之后的工艺中要形成的显示装置电极的台阶差的效果。
[0060]接下来，将参照图6A到61描述根据本发明第四示例性实施方式的平板显示器的线形成方法。与在第一到第三示例性实施方式中要形成的线类似，在第四示例性实施方式中要形成的线包括具有栅极的栅极布线以及具有源极和漏极的数据布线。第四示例性实施方式的线形成方法与第三示例性实施方式的线形成方法的区别在于，在基底层上形成有机绝缘膜之后形成第一导电层。
[0061]参照图6A和6B，通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)在基底层400上顺序地涂覆由聚酰亚胺、光敏压克力等制成的有机绝缘膜410和第一导电层420。基底层400在形成栅极布线时由诸如硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)之类的玻璃材料或塑料材料形成，或在形成数据布线时由诸如硅氧化物膜和硅氮化物膜之类的无机绝缘膜形成。
[0062]参照图6C，通过光刻工艺在第一导电层420上形成第一光致抗蚀剂图案PRl，以暴露第一导电层420的一部分。之后，通过使用蚀刻溶液的湿蚀刻来去除通过第一光致抗蚀剂图案PRl暴露的第一导电层420的部分，从而形成具有开口 420b的第一导电图案420a。
[0063]参照图6D，去除第一光致抗蚀剂图案PR1，并通过使用第一导电图案420a作为掩模对有机绝缘膜410进行干蚀刻，从而在有机绝缘膜410中形成凹槽410a。
[0064]参照图6E，选择性地蚀刻和去除在有机绝缘膜410上形成的第一导电图案420a，以暴露有机绝缘膜410。
[0065]参照图6F，通过光刻工艺，在具有凹槽410a的有机绝缘膜410上形成具有与有机绝缘膜410的凹槽410a相对应的开口的第二光致抗蚀剂图案PR2。
[0066]参照图6G，通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)将诸如钯、钼、金、铜、钥、铬和钛之类的金属涂覆到其中形成有凹槽410a的有机绝缘膜410和第二光致抗蚀剂图案PR2上，以在基底层400的光致抗蚀剂图案PR2上和凹槽410a中形成第二导电层430a和 430b ο
[0067]参照图6H，去除第二光致抗蚀剂图案PR2与第二导电层430a，使得在有机绝缘膜410的开口 410b中形成的第二导电层430b保留，从而形成籽金属430b。
[0068]参照图61，通过已知的电镀方式或化学镀方式，在籽金属430b上镀上低电阻金属(比如银、金和铜)的金属镀层435,从而形成线440。由籽金属430b和金属镀层435构成的线440的厚度等于或大于有机绝缘膜410的凹槽410a的深度，并且可以根据需要适当选择。
[0069]根据第四示例性实施方式的线形成方法，在有机绝缘膜410的顶部形成第一导电图案420a之后，在有机绝缘膜410中形成凹槽410a，这防止了当在有机绝缘膜410中形成凹槽410a时，有机绝缘膜410的顶表面被过度蚀刻。因此，与第三示例性实施方式的线形成方法相比，可以更精细地控制要在有机绝缘膜410上形成的凹槽410a的形状。[0070]根据上述第一到第四示例性实施方式的线形成方法，可以按照各种组合形成线。也就是说，第一到第四示例性实施方式的线形成方法中的每一种适用于包括栅极的栅极布线形成方法及包括源极和漏极的数据布线形成方法，可以使用这些方法的各种组合。因此，虽然没有给出不同组合中每一个的描述，但是应被理解的是，通过这四个示例性实施方式的组合所形成的线的结构落入在本发明的范围内。
[0071]接下来，将描述通过使用本发明第一和第二示例性实施方式的线形成方法来形成显示装置的薄膜晶体管的方法。
[0072]图7A到7E是图示在形成包括栅极的栅极布线时通过采用本发明第一和第二示例性实施方式的线形成方法来制造薄膜晶体管的工艺的剖面图。
[0073]参照图7A，通过第一或第二示例性实施方式的线形成方法，在基板SUB上形成由籽金属S和金属镀层P构成的线作为栅极GE。基板SUB由诸如硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)之类的玻璃材料或塑料材料形成。
[0074]参照图7B，在上面形成有栅极GE的基板SUB的整个表面上顺序地沉积栅极绝缘膜G1、非晶硅膜SEMl和含有杂质的非晶硅膜SEM2，以覆盖栅极GE。将非晶硅膜SEMl和含有杂质的非晶硅膜SEM2图案化以形成半导体层SEM。
[0075]参照图7C，在上面形成有半导体层SEM的基板SUB的整个表面上沉积数据导电层。将数据导电层图案化以形成与栅极布线交叉的数据布线(未图示)(在数据布线与栅极布线之间插入栅极绝缘膜GI )，以及在半导体层SEM上与栅极GE部分地重叠并且彼此面对的源极SE和漏极DE。接下来，使用源极SE和漏极DE作为掩模来蚀刻在源极SE和漏极DE之间暴露的含杂质的非晶硅图案，从而形成沟道Ch。
[0076]参照图7D，在上面形成有数据布线(未图示)、源极SE和漏极DE的基板SUB的整个表面上形成钝化膜PAS，然后形成接触孔H以暴露薄膜晶体管的漏极DE的一部分。钝化膜PAS是为了保护沟道Ch免受外部湿气或接触的影响。
[0077]参照图7E，在其中形成有接触孔H的钝化膜PAS上沉积透明导电层，然后图案化透明导电层以形成电极EL。电极EL与通过钝化膜PAS的接触孔H暴露的薄膜晶体管的漏极DE连接。
[0078]图8A到8F是图示通过在形成栅极时采用本发明第一或第二示例性实施方式的线形成方法，在形成源极和漏极时采用根据本发明第三或第四示例性实施方式的线形成方法，来制造薄膜晶体管的工艺的剖面图。在图8A到8E的工艺中，图8A和8B的工艺步骤与图7A和7B中的相同，因此将省略其说明。
[0079]参照图8C，采用第三示例性实施方式的图5B到5F中图示的工艺或者第四示例性实施方式的图6B到61中图示的工艺，在上面形成有半导体层SEM的基板SUB的整个表面上的栅极绝缘膜GI上形成有机绝缘膜01,在有机绝缘膜OI中形成凹槽或通孔,在凹槽或通孔中形成由第二籽金属S2和第二金属镀层PS构成的数据金属层DL。
[0080]参照图8D，通过光刻工艺图案化数据金属层DL，以形成与栅极布线交叉的数据布线(未图示K在数据布线与栅极布线之间插入栅极绝缘膜GI)，以及在半导体层SEM上与栅极GE部分地重叠并且彼此面对的源极SE和漏极DE。接下来，使用源极SE和漏极DE作为掩模来蚀刻在源极SE和漏极DE之间暴露的含杂质的非晶硅膜SEM2，从而形成沟道Ch。
[0081]参照图8E，在上面形成有数据布线(未图示)、源极SE和漏极DE的基板SUB的整个表面上形成钝化膜PAS，然后形成接触孔H以暴露薄膜晶体管的漏极DE的一部分。钝化膜PAS是为了保护沟道Ch免受外部湿气或接触的影响。
[0082]参照图8F，在其中形成有接触孔H的钝化膜PAS上沉积透明金属层，然后图案化透明金属层以形成电极EL。电极EL与通过钝化膜PAS的接触孔H暴露的薄膜晶体管的漏极DE连接。
[0083]图9A到9F是图示通过在形成栅极时采用相关技术的线形成方法，在形成源极和漏极时采用第三和第四示例性实施方式的线形成方法来制造薄膜晶体管的工艺的剖面图。
[0084]参照图9A，在基板SUB上沉积栅极金属膜，然后图案化栅极金属膜以形成栅极布线(未图示)和从栅极布线延伸的栅极GE。
[0085]参照图9B，在上面形成有栅极GE的基板SUB的整个表面上顺序地沉积栅极绝缘膜G1、非晶硅膜SEMl和含有杂质的非晶硅膜SEM2以覆盖栅极GE。将非晶硅膜SEMl和含有杂质的非晶硅膜SEM2图案化以形成半导体层SEM。
[0086]参照图9C，采用第三示例性实施方式的图5B到5F中图示的工艺或第四示例性实施方式的图6B到61中图示的工艺，在上面形成有半导体层SEM的基板SUB的整个表面上的栅极绝缘膜GI上形成有机绝缘膜OI,在有机绝缘膜OI中形成凹槽或通孔,在凹槽或通孔中形成由第二籽金属S2和第二金属镀层PS构成的数据金属层DL。第三和第四示例性实施方式的基底层由栅极绝缘膜和半导体层构成。
[0087]参照图9D，通过光刻工艺图案化数据金属层DL，以形成与栅极布线交叉的数据布线(未图示K在数据布线与栅极布线之间插入栅极绝缘膜GI)，以及在半导体层SEM上与栅极GE部分地重叠并且彼此面对的源极SE和漏极DE。接下来，使用源极SE和漏极DE作为掩模来蚀刻在源极SE和漏极DE之间暴露的含杂质的非晶硅膜SEM2，从而形成沟道Ch。
[0088]参照图9E，在上面形成有数据布线(未图示)、源极SE和漏极DE的基板SUB的整个表面上形成钝化膜PAS，然后形成接触孔H以暴露薄膜晶体管的漏极DE的一部分。钝化膜PAS是为了保护沟道Ch免受外部湿气或接触的影响。
[0089]参照图9F，在其中形成有接触孔H的钝化膜PAS上沉积透明金属层，然后图案化透明金属层以形成电极EL。电极EL与通过钝化膜PAS的接触孔H暴露的薄膜晶体管的漏极DE连接。
[0090]根据本发明示例性实施方式的上述线形成方法和使用该方法制造薄膜晶体管的方法，在基底层中形成凹槽或开口以形成使用低电阻金属的线。这可增加线的厚度，从而增加开口率，并且可克服由增加的线厚度所造成的台阶覆盖率的问题。因此，可以防止短路和闪烁的问题，从而实现图像质量的改善。
[0091]通过本说明书，应该理解的是，对于所属领域技术人员来说，在不偏离本发明的技术原理的条件下可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明的技术范围不应限于本说明书中的详细说明，而应该由所附权利要求书的范围来限定。
【权利要求】
1.一种形成线的方法，该方法包括: 在基底层上沉积金属层； 通过去除所述金属层的一部分来暴露所述基底层的一部分； 通过采用所述金属层作为掩模来去除所述基底层的暴露部分，在所述基底层中形成凹槽； 在所述基底层的凹槽中形成籽晶层；和 通过化学镀方式或电镀方式，在所述基底层的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。。
2.一种形成线的方法，该方法包括: 在基底层上沉积有机绝缘月旲; 通过去除所述有机绝缘膜的一部分，在所述有机绝缘膜中形成凹槽或开口 ； 在所述有机绝缘膜的凹槽或开口中形成籽晶层；和 通过化学镀方式或电镀方式，在所述有机绝缘层的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。
3.一种形成线的方法，该方法包括: 在基底层上顺序地涂覆有`机绝缘膜和金属层； 通过去除所述金属层的一部分暴露所述有机绝缘膜的一部分； 通过使用所述金属层作为掩模来去除所述有机绝缘膜的暴露部分，在所述有机绝缘膜中形成凹槽； 在所述有机绝缘膜的凹槽中形成籽晶层；和 通过化学镀方式或电镀方式，在所述有机绝缘膜的凹槽中形成的籽晶层上镀上镀层材料，以形成由所述籽晶层和镀层构成的线。
4.根据权利要求1到3中任意一项的方法，其中所述线是包括栅极的栅极布线，或者包括源极和漏极的数据布线。
5.根据权利要求4的方法，其中，所述基底层在形成所述栅极布线时由从硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)、未掺杂的硅酸盐玻璃(USG)和磷硅酸盐玻璃(PSG)中选择的玻璃材料或塑料材料形成，或者在形成所述数据布线时由从硅氧化物膜和硅氮化物膜中选择的无机绝缘膜形成。
6.根据权利要求1或3的方法，其中所述金属层由选自钛、钛合金、铝和铝合金构成的集合中的材料形成。
7.根据权利要求1到3中任意一项的方法，其中，所述籽晶层由选自钯、钼、金、铜、钥、铬和钛构成的集合中的材料形成，所述镀层由选自银、金和铜构成的集合中的材料形成。
8.—种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括: 通过使用根据权利要求1的方法形成由籽晶层和镀层构成的线作为栅极； 顺序地沉积栅极绝缘膜、非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜以覆盖所述栅极，并将所述非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜图案化，以形成半导体层； 在上面形成有所述半导体层的基板的整个表面上沉积数据金属层，并将所述数据金属层图案化，以在所述半导体层上形成彼此面对的源极和漏极；和 通过使用所述源极和漏极作为掩模来去除在所述源极和漏极之间暴露的含有杂质的非晶硅膜，形成沟道。
9.一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括: 通过使用权利要求1的方法形成由籽晶层和镀层构成的线作为栅极； 顺序地沉积栅极绝缘膜、非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜以覆盖所述栅极，并将所述非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜图案化以形成半导体层； 通过使用权利要求2或3的方法，在上面形成有所述半导体层的基板的整个表面上的栅极绝缘膜上形成有机绝缘膜，在所述有机绝缘膜中形成凹槽或通孔，在所述凹槽或通孔中形成由籽晶层和镀层构成的数据导电层； 将所述数据导电层图案化以在所述半导体层上形成彼此面对的源极和漏极；和通过使用所述源极和漏极作为掩模来去除在所述源极和漏极之间暴露的含有杂质的非晶硅膜，形成沟道。
10.一种制造薄膜晶体管的方法，该方法包括: 在基底层上形成栅极； 在上面形成有所述栅极的基底层的整个表面上顺序地沉积栅极绝缘膜、非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜以覆盖所述栅极，并将所述非晶硅膜和含有杂质的非晶硅膜图案化以形成半导体层； 通过使用权利要求2或3的方法，在上面形成有所述半导体层的基板的整个表面上的栅极绝缘膜上形成有机绝缘膜，在所述有机绝缘膜中形成凹槽或通孔，在所述凹槽或通孔中形成由籽晶层和镀层构成的数据导电层； 将所述数据导电层图案化以在所述半导体层上形成彼此面对的源极和漏极；和通过使用所述源极和漏极作为掩模来去除在所述源极和漏极之间暴露的含有杂质的非晶硅膜，形成沟道。
【文档编号】H01L21/336GK103681284SQ201210553758
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年12月18日 优先权日:2012年9月11日
【发明者】权五楠, 金海烈 申请人:乐金显示有限公司