晶體管陣列布線的制作方法
【專利說明】晶體管陣列布線
[0001]晶體管陣列典型地包括為晶體管提供源電極的源極導(dǎo)體陣列、為晶體管提供漏電極的漏極導(dǎo)體陣列和為晶體管提供柵電極的柵極導(dǎo)體陣列。
[0002]—種用于連接該源極導(dǎo)體和柵極導(dǎo)體至一個或多個驅(qū)動器芯片的相應(yīng)輸出端子的技術(shù)涉及在該陣列的一個邊緣終止該源極導(dǎo)體以及在該陣列的另一個邊緣終止該柵極導(dǎo)體，以及(a)在該陣列的相應(yīng)邊緣提供分開的源極驅(qū)動器芯片和柵極驅(qū)動器芯片，或者在該陣列的共用邊緣提供源極和柵極驅(qū)動器芯片并且提供圍繞該陣列的兩個邊緣延伸至柵極或源極的導(dǎo)電軌，該柵極導(dǎo)體或源極導(dǎo)體終止于與該驅(qū)動器芯片所位于的邊緣不同的該陣列的邊緣。
[0003]本申請的發(fā)明人已認(rèn)識到以下挑戰(zhàn):改進(jìn)源極/柵極導(dǎo)體至一個或多個驅(qū)動器芯片的布線(routing)。
[0004]在此提供一種包含晶體管陣列的裝置，其中該裝置包括:在第一層級的第一導(dǎo)體層，其限定了為所述晶體管陣列提供源電極或柵電極中的一個的多個第一導(dǎo)體;在第二層級的第二導(dǎo)體層，其限定了為所述晶體管陣列提供源電極或柵電極中的另一個的多個第二導(dǎo)體；其中所述第二導(dǎo)體層還限定了在所述第二導(dǎo)體之間的一個或多個位置處的布線導(dǎo)體，每個布線導(dǎo)體通過一個或多個層間導(dǎo)電連接連接到相應(yīng)的第一導(dǎo)體。
[0005]根據(jù)一個實(shí)施例，第一導(dǎo)體為該晶體管陣列提供源電極，且第二導(dǎo)體為該晶體管陣列提供柵電極。
[0006]根據(jù)一個實(shí)施例，每個第一導(dǎo)體與該晶體管陣列的相應(yīng)的一個或多個列相關(guān)聯(lián)，且每個第二導(dǎo)體與該晶體管陣列的相應(yīng)的一個或多個行相關(guān)聯(lián)。
[0007]根據(jù)一個實(shí)施例，第一導(dǎo)體為該晶體管陣列提供柵電極，而第二導(dǎo)體為該晶體管陣列提供源電極。
[0008]根據(jù)一個實(shí)施例，所述第二導(dǎo)體和所述布線導(dǎo)體終止于該晶體管陣列的共用側(cè)。
[0009]根據(jù)一個實(shí)施例，該方法還包括在該晶體管的該共用側(cè)處的驅(qū)動器芯片，所述驅(qū)動器芯片包括源極輸出端子和柵極輸出端子，其中源極輸出端子和柵極輸出端子的順序與該晶體管陣列的該共用側(cè)處的第二導(dǎo)體和布線導(dǎo)體的順序相匹配。
[0010]根據(jù)一個實(shí)施例，該第一層級在該第二層級之下。
[0011]根據(jù)一個實(shí)施例，所述層間導(dǎo)電連接形成均勻的層間連接陣列的一部分，該均勻的層間連接陣列還包括未連接到任何第一導(dǎo)體的層間連接。
[0012]參考附圖，僅通過非限制性的示例在下文描述本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述附圖中:
[0013]圖1是TFT陣列的柵極導(dǎo)體和源極導(dǎo)體的配置示例的平面示意圖；以及
[0014]圖2是TFT陣列的柵極導(dǎo)體和源極導(dǎo)體的配置示例的截面示意圖。
[0015]出于簡明的目的，圖1和圖2例示了小的4X4薄膜晶體管(TFT)陣列的柵極導(dǎo)體和源極導(dǎo)體的配置示例；但相同類型的配置可應(yīng)用于更大的晶體管陣列，例如包含超過一百萬個晶體管的晶體管陣列。圖中所例示的裝置可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行修改，其修改方式的其他示例在說明書的末尾說明。
[0016]在支撐襯底30上提供第一圖案化導(dǎo)體層。該支撐襯底30例如可包括塑料膜和形成于該塑料膜和該第一導(dǎo)體層之間的平坦化層以及一個或多個其它的功能層(例如導(dǎo)體層和/或絕緣體層)，所述功能層在該塑料膜和該平坦化層之間，和/或在該平坦化層和該第一圖案化導(dǎo)體層之間，和/或在該塑料膜的與該平坦化層相對的一側(cè)。
[0017]該第一圖案化導(dǎo)體層被圖案化以限定(i)源極導(dǎo)體2a、2b、2c、2d的陣列，在該示例中每個源極導(dǎo)體為相應(yīng)的晶體管列提供源電極；以及漏極導(dǎo)體8的陣列，每個漏極導(dǎo)體為相應(yīng)的晶體管提供漏電極。第一圖案化導(dǎo)體層的此圖案化可以例如通過光刻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0018]在限定了源極導(dǎo)體2和漏極導(dǎo)體8的圖案化的第一導(dǎo)體層上形成半導(dǎo)體層32，所述半導(dǎo)體層32為每個晶體管提供相應(yīng)的半導(dǎo)體溝道。該半導(dǎo)體層32可以例如是通過液體處理技術(shù)(諸如旋涂或柔版印刷)沉積的有機(jī)聚合物半導(dǎo)體。
[0019]在該半導(dǎo)體層32上形成電介質(zhì)層34，所述電介質(zhì)層34為每個晶體管提供相應(yīng)的柵極電介質(zhì)。該電介質(zhì)層可以例如包括一個或多個有機(jī)聚合物電介質(zhì)層。
[0020]隨后該半導(dǎo)體層32和電介質(zhì)層34被圖案化以限定一個或多個向下延伸至各個源極導(dǎo)體2的通孔。此圖案化可通過例如激光燒蝕來執(zhí)行。此圖案化處理還可包括在所有其他對應(yīng)的位置處(甚至在沒有下層源極導(dǎo)體2(接合焊盤landing pad) 12之處)形成冗余的通孔，其中冗余通孔13也用導(dǎo)電材料填充(在形成柵極導(dǎo)體4和布線導(dǎo)體6的第二導(dǎo)電層的沉積期間)以生成冗余層間連接。這些冗余層間連接并不連接到任何源極導(dǎo)體2，但在TFT陣列用于控制作為顯示裝置的一部分的光學(xué)介質(zhì)的示例中，提供跨整個TFT陣列區(qū)域的層間連接13、14的均勻陣列從提供跨整個TFT陣列區(qū)域都具有均勻特性的顯示器的角度來看是有利的。
[0021]在圖案化的電介質(zhì)層34和圖案化的半導(dǎo)體層32上沉積導(dǎo)電材料，并且形成在電介質(zhì)層34上延伸的第二導(dǎo)體層，所述導(dǎo)電材料填充每個通過上文提及的圖案化步驟生成的通孔。
[0022]接著第二導(dǎo)體層被圖案化以限定(i)柵極導(dǎo)體4的陣列，每個柵極導(dǎo)體為相應(yīng)的晶體管行提供柵電極，和(ii)布線導(dǎo)體6的陣列，布線導(dǎo)體平行于柵極導(dǎo)體6地延伸并且每個布線導(dǎo)體位于相應(yīng)的一對柵極導(dǎo)體4之間。第二導(dǎo)體層的圖案化還限定了在漏極導(dǎo)體8的中心上的位置處的柵極導(dǎo)體4中的通孔。如下文所述，這些通孔允許在漏極導(dǎo)體8和相應(yīng)的頂部像素導(dǎo)體42之間形成層間導(dǎo)電連接10。在第二導(dǎo)體層限定向下到達(dá)源極導(dǎo)體2的層間導(dǎo)電連接的位置處形成布線導(dǎo)體6。每個布線導(dǎo)體6例如通過由第二導(dǎo)體層限定的一對相應(yīng)的層間導(dǎo)電連接14連接到相應(yīng)的源極導(dǎo)體。柵極導(dǎo)體4和布線導(dǎo)體6共同終止于晶體管陣列的同一個邊緣處。
[0023]由第一圖案化導(dǎo)體層限定的源極導(dǎo)體2各自被配置為限定在與布線導(dǎo)體6基本上平行的方向上寬度相對大的相應(yīng)的接合焊盤12。這些接合焊盤12促進(jìn)從布線導(dǎo)體6向下至源極導(dǎo)體2的層間導(dǎo)電連接14的形成。
[0024]圖2是沿著源極導(dǎo)體2中的一個的中心線截取的裝置的一部分的截面圖。出于更好地解釋本發(fā)明的目的，圖2的截面圖示出了層間導(dǎo)電連接14，所述層間導(dǎo)電連接14向下延伸至相應(yīng)的源極導(dǎo)體的一部分，位于該源極導(dǎo)體2的中心線上。
[0025]在該第二圖案化導(dǎo)體層上形成絕緣體層36，以及在絕緣體層36上形成第三導(dǎo)體層38。該第三導(dǎo)體層38被圖案化以限定被通孔穿透的基本上連續(xù)的導(dǎo)體層，所述通孔允許在漏極導(dǎo)體8之間形成穿過第二和第三導(dǎo)體層并向上到達(dá)相應(yīng)的頂部像素導(dǎo)體42的層間導(dǎo)電連接10。該第三導(dǎo)體層的功能是屏蔽頂部像素導(dǎo)體42使其免受包括柵極導(dǎo)體4和布線導(dǎo)體6的所有下層導(dǎo)體的電位的影響。
[0026]在第三導(dǎo)體層上形成另一個絕緣體層40。絕緣體層36、40可以例如是有機(jī)聚合物絕緣體層。隨后絕緣體層36、40、電介質(zhì)層34以及半導(dǎo)體層32被圖案化以限定經(jīng)由在第三導(dǎo)體層中限定的通孔并經(jīng)由在柵極導(dǎo)體4中限定的通孔向下延伸至每個漏極導(dǎo)體8的通孔。這些通孔的直徑小于在柵極導(dǎo)體4和第三導(dǎo)體層中限定的通孔的直徑以避免在層間導(dǎo)電連接10和第三導(dǎo)體層38和/或柵極導(dǎo)體4之間發(fā)生的任何電短路。
[0027]在頂部絕緣體層40上沉積導(dǎo)體材料。該導(dǎo)體材料填充在絕緣體層36、40、電介質(zhì)層34和半導(dǎo)體層32中限定的通孔并在頂部絕緣體層40上形成第四導(dǎo)體層42。隨后該第四導(dǎo)體層被圖案化以形成像素導(dǎo)體42的陣列，每個像素導(dǎo)體與相應(yīng)的漏極導(dǎo)體8相關(guān)聯(lián)。該像素導(dǎo)體42例如可以用于控制在該第四導(dǎo)體層上提供的光學(xué)介質(zhì)(未示出)。
[0028