專利名稱：像素結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)及其制作方法，且特別是涉及一種邊界電場切換型 (fringe field switching, FFS)顯示器的像素結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
目前市場對于薄膜晶體管液晶顯示面板(TFT liquid crystal display panel) 皆朝向高對比、無灰階反轉(zhuǎn)、高亮度、高色飽和度、快速反應(yīng)以及廣視角等方向發(fā)展。常見的廣視角技術(shù)包括扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic, TN)液晶加上廣視角膜(wide viewing film)、共平面切換型(in-plane switching, IPS)液晶顯示面板、邊界電場切換型液晶顯示面板與多域垂直配向型(multi-domainvertical alignment, MVA)液晶顯示面板。以邊界電場切換型液晶顯示面板為例，其具有廣視角以及低色偏等優(yōu)點特性。在低溫多晶硅邊界電場切換型液晶顯示面板的工藝中，在制作像素結(jié)構(gòu)時，通常會使用到10 至11道光掩模工藝(非晶硅邊界電場切換型液晶顯示面板工藝則為7至8道工藝)。如此一來，必須花費(fèi)較多的工藝時間以及較高的成本，且工藝步驟也非常繁雜。此外，在邊界電場切換型液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)中具有二層透明導(dǎo)電氧化層 (例如銦錫氧化物(indium tin oxide, IT0)層)，且在形成第一層透明導(dǎo)電氧化層之前會先形成一層平坦層，然后再將第一層透明導(dǎo)電氧化層形成于平坦層上，以及于第一層透明導(dǎo)電氧化層上依序形成保護(hù)層(passivation layer)與第二層透明導(dǎo)電氧化層。因此，邊界電場切換型液晶顯示面板的像素結(jié)構(gòu)會有較多層次的絕緣膜堆疊的問題，因而導(dǎo)致像素結(jié)構(gòu)的光穿透率下降。另外，在上述的邊界電場切換型液晶顯示面板的工藝中，在形成平坦層及第一層透明導(dǎo)電氧化層之后，通常會通過化學(xué)氣相沉積工藝來形成保護(hù)層，因為化學(xué)氣相沉積的高溫工藝容易影響到其下方的平坦層而產(chǎn)生污染(如有機(jī)物、碳等)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)，其具有較少的膜層。本發(fā)明另提供一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其具有較少的工藝步驟。本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)，其包括基板、薄膜晶體管、第一電極、平坦層以及第二電極。薄膜晶體管配置于基板上。薄膜晶體管具有漏極。第一電極配置于基板上，且第一電極覆蓋并且接觸漏極。平坦層配置于基板上，并且覆蓋薄膜晶體管以及第一電極。平坦層具有對應(yīng)于第一電極的凹陷。第二電極配置于平坦層上。第二電極包括相互平行的多個條狀電極圖案。這些條狀電極圖案位于凹陷內(nèi)。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括圖案化半導(dǎo)體層、柵絕緣層、圖案化第一導(dǎo)電層、中間介電層(interlayer dielectric, ILD)以及圖案化第二導(dǎo)電層。圖案化半導(dǎo)體層配置于基板上。圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體圖案以及下電極圖案，其中半導(dǎo)體圖案具有溝道區(qū)以及位于溝道區(qū)兩側(cè)的源極區(qū)以及漏極區(qū)。柵絕緣層配置于基板上，并且覆蓋
5半導(dǎo)體圖案與下電極圖案。圖案化第一導(dǎo)電層配置于柵絕緣層上。圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及上電極圖案，其中柵極圖案位于溝道區(qū)的上方，而上電極圖案位于下電極圖案的上方。中間介電層配置于柵絕緣層上，并且覆蓋柵極圖案以及上電極圖案。圖案化第二導(dǎo)電層配置于中間介電層上。圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案、漏極圖案以及接墊圖案。 源極圖案經(jīng)由貫穿中間介電層與柵絕緣層的第一貫孔而電性連接至源極區(qū)，以作為薄膜晶體管的源極。漏極圖案經(jīng)由貫穿中間介電層與柵絕緣層的第二貫孔而電性連接至漏極區(qū)與下電極圖案，以作為薄膜晶體管的漏極，且漏極圖案的一部分與上電極圖案重疊。接墊圖案經(jīng)由貫穿中間介電層的第三貫孔而電性連接至上電極圖案。第一電極配置于中間介電層上，且第一電極覆蓋并且接觸漏極圖案。平坦層配置于中間介電層上，并且覆蓋源極圖案、 漏極圖案、第一電極以及接墊圖案。平坦層具有第四貫孔，此第四貫孔暴露出部分的接墊圖案。第二電極經(jīng)由第四貫孔而電性連接至接墊圖案以及上電極圖案。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，上述的半導(dǎo)體圖案與下電極圖案相連接，而第二貫孔暴露出半導(dǎo)體圖案與下電極圖案的連接處，以使漏極圖案同時電性連接到半導(dǎo)體圖案與下電極圖案。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，上述的半導(dǎo)體圖案例如為第一型摻雜，而下電極圖案例如為第二型摻雜。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，上述的第一型摻雜例如為N型摻雜，而第二型摻雜例如為P型摻雜。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，上述的圖案化半導(dǎo)體層的材料例如為多晶硅，其中對應(yīng)于第一電極的凹陷處的平坦層的厚度例如介于5000 A至10000 A之間。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括圖案化第一導(dǎo)電層、柵絕緣層、圖案化半導(dǎo)體層以及圖案化第二導(dǎo)電層。圖案化第一導(dǎo)電層配置于基板上。圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及電極圖案。柵絕緣層配置于基板上，并且覆蓋圖案化第一導(dǎo)電層。圖案化半導(dǎo)體層配置于柵絕緣層上。圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體圖案，此半導(dǎo)體圖案位于柵極圖案的上方。圖案化第二導(dǎo)電層配置于柵絕緣層上。圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案以及漏極圖案。源極圖案與漏極圖案分別位于半導(dǎo)體圖案的兩側(cè)，以分別作為薄膜晶體管的源極以及漏極，且漏極圖案的一部分與電極圖案重疊。第一電極配置于柵絕緣層上，且第一電極覆蓋并且接觸該漏極圖案。平坦層配置于柵絕緣層上，并且覆蓋源極圖案、漏極圖案以及第一電極。第二電極穿過平坦層與柵絕緣層而電性連接至電極圖案。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)，上述的圖案化半導(dǎo)體層的材料例如為非晶娃。本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，此方法是先提供半成品。此半成品包括基板以及薄膜晶體管。薄膜晶體管配置于基板上，且薄膜晶體管具有漏極。然后，形成第一電極于基板上，此第一電極覆蓋并且接觸部分的漏極。接著，形成平坦層于基板上，此平坦層覆蓋薄膜晶體管以及第一電極。平坦層具有凹陷，此凹陷對應(yīng)于第一電極。之后，形成第二電極于平坦層上，此第二電極包括相互平行的多個條狀電極圖案，且這些條狀電極圖案位于凹陷內(nèi)。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，上述的半成品的形成方法例如是先形成半導(dǎo)體材料層于基板上。然后，對半導(dǎo)體材料層的第一部分進(jìn)行第一型溝道摻雜(channel doping)或第二型溝道摻雜。接著，對半導(dǎo)體材料層的第二部分進(jìn)行第二型摻雜， 以形成下電極圖案。而后，形成柵絕緣層于基板上，此柵絕緣層覆蓋半導(dǎo)體材料層。繼之，形成圖案化第一導(dǎo)電層于柵絕緣層上，此圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及上電極圖案， 且上電極圖案位于下電極圖案的上方。隨后，以柵極圖案為掩模來對第一部分的半導(dǎo)體材料層進(jìn)行第一型摻雜，以形成半導(dǎo)體圖案，此半導(dǎo)體圖案具有溝道區(qū)以及位于溝道區(qū)兩側(cè)的源極區(qū)以及漏極區(qū)。然后，形成中間介電層于柵絕緣層上。接著，形成貫穿中間介電層與柵絕緣層的第一貫孔、貫穿中間介電層與柵絕緣層的第二貫孔以及貫穿中間介電層的第三貫孔。第一貫孔暴露出部分的源極區(qū)，第二貫孔暴露出部分的漏極區(qū)與部分的下電極圖案， 而第三貫孔暴露出部分的上電極圖案。而后，形成圖案化第二導(dǎo)電層于中間介電層上，圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案、漏極圖案以及接墊圖案。源極圖案經(jīng)由第一貫孔而電性連接至源極區(qū)，以作為薄膜晶體管的源極。漏極圖案經(jīng)由第二貫孔而電性連接至漏極區(qū)與下電極圖案，以作為薄膜晶體管的漏極，且漏極圖案的一部分與上電極圖案重疊。接墊圖案經(jīng)由第三貫孔而電性連接至上電極圖案。之后，形成貫穿平坦層的第四貫孔，此第四貫孔暴露出部分的接墊圖案，以使第二電極經(jīng)由第四貫孔而電性連接至接墊圖案以及上電極圖案。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，上述的第一型溝道摻雜與第一型摻雜例如為N型摻雜，而第二型溝道摻雜與第二型摻雜例如為P型摻雜。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，上述的平坦層的凹陷的形成方法例如是對平坦層進(jìn)行曝光與光刻工藝，其中對應(yīng)于第一電極的該凹陷處的該平坦層的厚度例如介于5000 A至10000 A之間。依照本發(fā)明實施例所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，上述的半成品的形成方法例如是先形成圖案化第一導(dǎo)電層于基板上，此圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及電極圖案。然后，形成柵絕緣層于基板上，以覆蓋圖案化第一導(dǎo)電層。接著，形成圖案化半導(dǎo)體層于柵絕緣層上，此圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體圖案，此半導(dǎo)體圖案位于柵極圖案的上方。而后，形成圖案化第二導(dǎo)電層于柵絕緣層上，此圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案以及漏極圖案。源極圖案與漏極圖案分別位于半導(dǎo)體圖案的兩側(cè)，以分別作為薄膜晶體管的源極以及漏極， 且漏極圖案的一部分與電極圖案重疊。之后，形成貫穿平坦層以及柵絕緣層的貫孔，此貫孔暴露出部分的電極圖案，以使第二電極經(jīng)由貫孔而電性連接至電極圖案?；谏鲜?，本發(fā)明將作為源極/漏極的導(dǎo)電層與第一電極皆形成于同一層介電層上，且在第一電極與第二電極之間形成平坦層來代替已知技術(shù)中的保護(hù)層，因此與已知技術(shù)相比具有較少的工藝步驟以及減少了光掩模的使用數(shù)目。此外，在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)中，由于源極/漏極的導(dǎo)電層與第一電極皆形成于同一層介電層上，因此不用其他絕緣膜將源極/漏極的導(dǎo)電層與第一電極隔開，可以有效地減少像素結(jié)構(gòu)中其他絕緣膜的使用，進(jìn)而提高像素結(jié)構(gòu)的光穿透率。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。


圖IA至圖II為依照本發(fā)明的第一實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的俯視示意圖。
意圖。意圖。意圖。
圖2A至圖21為依照本發(fā)明的第一實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的剖面示
圖3A至圖3F為依照本發(fā)明的第二實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的俯視示
圖4A至圖4F為依照本發(fā)明的第二實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的剖面示
附圖標(biāo)記說明 100,300 基板 102 絕緣層 104a、104c 摻雜區(qū) 106,304 柵絕緣層 108a、302a 柵極圖案 110 中間介電層 114:第二貫孔 118,308 圖案化第二導(dǎo)電層 118b,308b 漏極圖案 118d、308c 數(shù)據(jù)線圖案 122,312 平坦層 126:第四貫孔 302b 電極圖案 306a 半導(dǎo)體材料層 306c 歐姆接觸層
100a 像素區(qū)
104 圖案化半導(dǎo)體材料層 104b 下電極圖案 108,302 圖案化第一導(dǎo)電層 108b 上電極圖案 112 第一貫孔 116 第三貫孔 118a、308a 源極圖案 118c 接墊圖案 120,310 第一電極 124,314 凹陷 128,318 第二電極 306 圖案化半導(dǎo)體層 306b 歐姆接觸材料層 316 貫孔
具體實施例方式[第一實施例]圖IA至圖II為依照本發(fā)明的第一實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的俯視示意圖。圖2A至圖21為依照本發(fā)明的第一實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的剖面示意圖。在本實施例中，為了便于說明，僅繪示出一個像素區(qū)，但本發(fā)明并不限于此。首先，請同時參照圖IA與圖2A，在基板100上形成絕緣層102?；?00的材料例如為玻璃、塑料或其他合適的材料。絕緣層102的材料例如為氧化物或氮化物。然后，在基板100的像素區(qū)IOOa中，在絕緣層102上形成圖案化半導(dǎo)體材料層104。圖案化半導(dǎo)體材料層104的材料例如為多晶硅。在圖IA中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102繪示出ο接著，請同時參照圖IB與圖2B，對圖案化半導(dǎo)體材料層104的第一部分進(jìn)行摻雜， 以形成摻雜區(qū)104a，此摻雜可為第一型或第二型摻雜，在本實施例中是以第一型摻雜為例， 但不以此為限。部分的摻雜區(qū)10 可作為薄膜晶體管的溝道區(qū)，因此上述的摻雜亦可稱為溝道摻雜。在圖IB中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102繪示出。而后，請同時參照圖IC與圖2C，對圖案化半導(dǎo)體材料層104的第二部分進(jìn)行第二型摻雜，以形成下電極圖案104b。在本實施例中，第一型摻雜為N型摻雜，而第二型摻雜為P型摻雜。繼之，在基板100上形成柵絕緣層106。柵絕緣層106覆蓋未經(jīng)摻雜的圖案化半導(dǎo)體材料層104、摻雜區(qū)104a、下電極圖案104b與絕緣層102。柵絕緣層106的材料例如為氧化物、氮化物或其他合適的介電材料。在圖IC中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102 與柵絕緣層106繪示出。然后，請同時參照圖ID與圖2D，在柵絕緣層106上形成圖案化第一導(dǎo)電層108。 圖案化第一導(dǎo)電層108的材料例如為金屬。圖案化第一導(dǎo)電層108包括柵極圖案108a以及上電極圖案108b。上電極圖案108b位于下電極圖案104b的上方而與其至少部分重疊。 接著，以柵極圖案108a為掩模來對圖案化半導(dǎo)體材料層104的第一部分(即摻雜區(qū)104a) 進(jìn)行第一型摻雜，以形成半導(dǎo)體圖案。此半導(dǎo)體圖案具有溝道區(qū)(位于柵極圖案108a下方且在此步驟中未被摻雜的摻雜區(qū)10 )以及位于溝道區(qū)兩側(cè)的摻雜區(qū)l(Mc。摻雜區(qū)l(Mc 作為薄膜晶體管的源極區(qū)與漏極區(qū)。在圖ID中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102與柵絕緣層106繪示出。特別一提的是，在圖ID與圖2D所述的步驟中，所形成的上電極圖案108b位于下電極圖案104b的上方，因此上電極圖案108b、下電極圖案104b以及位于二者之間的柵絕緣層106即可構(gòu)成儲存電容結(jié)構(gòu)。而后，請同時參照圖IE與圖2E，在柵絕緣層106上形成中間介電層110。中間介電層110覆蓋柵極圖案108a、上電極圖案108b以及柵絕緣層106。中間介電層110的材料例如為氧化物、氮化物或其他合適的介電材料。繼之，形成貫穿中間介電層110與柵絕緣層 106的第一貫孔112與第二貫孔114以及貫穿中間介電層110的第三貫孔116。第一貫孔 112暴露出部分的摻雜區(qū)l(Mc。第二貫孔114同時暴露出部分的摻雜區(qū)l(Mc與部分的下電極圖案104b。第三貫孔116暴露出部分的上電極圖案108b。在圖IE中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102、柵絕緣層106與中間介電層110繪示出。接著，請同時參照圖IF與圖2F，在中間介電層110上形成圖案化第二導(dǎo)電層118。 圖案化第二導(dǎo)電層118的材料例如為金屬。圖案化第二導(dǎo)電層118包括源極圖案118a、漏極圖案118b、接墊圖案118c以及數(shù)據(jù)線圖案118d。源極圖案118a經(jīng)由第一貫孔112而電性連接至作為源極區(qū)的摻雜區(qū)104c，以作為薄膜晶體管的源極。漏極圖案118b經(jīng)由第二貫孔114而電性連接至作為漏極區(qū)的下電極圖案104b與摻雜區(qū)104c，以作為薄膜晶體管的漏極。此外，漏極圖案118b的一部分與上電極圖案108b重疊，因此漏極圖案118b、上電極圖案108b以及位于二者之間的中間介電層110構(gòu)成儲存電容結(jié)構(gòu)。接墊圖案118c經(jīng)由第三貫孔116而電性連接至上電極圖案108b。在圖IF中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層 102、柵絕緣層106與中間介電層110繪示出。至此，由上述步驟所形成的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中可稱為半成品，其包括基板100以及由柵極(柵極圖案108a)、柵絕緣層106、源極(源極圖案118a以及與其連接的摻雜區(qū)104c) 與漏極(漏極圖案118b以及與其連接的下電極圖案104b與摻雜區(qū)104c)所構(gòu)成的薄膜晶體管。然后，請同時參照圖IG與圖2G，形成第一電極120于基板100上。第一電極120 覆蓋并且接觸部分的漏極圖案118b。第一電極120為透明電極，其材料例如為銦錫氧化物。 在圖IG中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102、柵絕緣層106與中間介電層110繪示出。特別一提的是，在本實施例中，由于圖案化第二導(dǎo)電層118與第一電極120皆形成于中間介電層110上，因此不用其他絕緣膜將第二導(dǎo)電層118與第一電極120隔開，可以有效地減少像素結(jié)構(gòu)中其他絕緣膜的使用，以提高像素結(jié)構(gòu)的光穿透率。接著，請同時參照圖IH與圖2H，在基板100上形成平坦層122。平坦層122覆蓋上述的薄膜晶體管以及第一電極120。平坦層122的材料例如為感光材料。平坦層122具有對應(yīng)于第一電極120的凹陷124。對應(yīng)于凹陷IM處的平坦層122厚度例如介于5000 A 至10000 A之間。凹陷1 的形成方法例如是對平坦層122中對應(yīng)于第一電極120的部分進(jìn)行曝光與光刻工藝，例如利用半調(diào)光掩模工藝(Half-tone)。然后，形成貫穿平坦層122 的第四貫孔126。第四貫孔1 暴露出部分的接墊圖案118c。在圖IH中，為了使附圖清楚， 因此未將絕緣層102、柵絕緣層106、中間介電層110與平坦層122繪示出。之后，請同時參照圖II與圖21，在平坦層122上形成第二電極128。第二電極128 為透明電極，其材料例如為銦錫氧化物。部分的第二電極1 經(jīng)由第四貫孔1 而電性連接至接墊圖案118c以及上電極圖案108b。此外，第二電極1 還包括相互平行的多個條狀電極圖案，且這些條狀電極圖案位于凹陷124內(nèi)。在圖II中，為了使附圖清楚，因此未將絕緣層102、柵絕緣層106、中間介電層110與平坦層122繪示出。特別一提的是，在凹陷IM中，第二電極128、第一電極120以及位于二者之間的平坦層122構(gòu)成儲存電容結(jié)構(gòu)，且由于凹陷IM中平坦層122的厚度較薄，因此可以有效地提高儲存電容結(jié)構(gòu)的效能。至于凹陷1 之外的平坦層122，因具有較厚的厚度，故可以有效地降低雜散電容。此外，在本實施例中，圖案化第二導(dǎo)電層118與第一電極120皆形成于中間介電層 110上，其省略了已知技術(shù)中于圖案化第二導(dǎo)電層118與第一電極120之間形成平坦層的步驟，且在第一電極120與第二電極1 之間形成平坦層來代替已知技術(shù)中的保護(hù)層，因此與已知技術(shù)相比，本實施例有效地簡化了工藝步驟而提高了產(chǎn)能，且減少了光掩模的使用數(shù)目而降低了生產(chǎn)成本。另外，在本實施例中，由于在形成平坦層122之后不需再通過化學(xué)氣相沉積工藝來形成已知技術(shù)中的保護(hù)層，因此可以有效地避免因化學(xué)氣相沉積的高溫工藝，容易影響到其下方的平坦層而產(chǎn)生污染(如有機(jī)物、碳等)的問題。[第二實施例]圖3A至圖3F為依照本發(fā)明的第二實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的俯視示意圖。圖4A至圖4F為依照本發(fā)明的第二實施例所繪示的像素結(jié)構(gòu)的制作流程的剖面示意圖。在本實施例中，為了便于說明，僅繪示出一個像素區(qū)，但本發(fā)明并不限于此。首先，請同時參照圖3A與圖4A，在基板300上形成圖案化第一導(dǎo)電層302?；?300的材料例如為玻璃、塑料或其他合適的材料。圖案化第一導(dǎo)電層302的材料例如為金屬。圖案化第一導(dǎo)電層302包括柵極圖案30 以及電極圖案302b。然后，請同時參照圖:3B與圖4B，在基板300上形成柵絕緣層304，以覆蓋圖案化第一導(dǎo)電層302。柵絕緣層304的材料例如為氧化物、氮化物或其他合適的介電材料。接著， 在柵絕緣層304上形成圖案化半導(dǎo)體層306。圖案化半導(dǎo)體層306包括半導(dǎo)體圖案，且此半導(dǎo)體圖案位于柵極圖案30 的上方。在本實施例中，此半導(dǎo)體圖案包括半導(dǎo)體材料層306a 以及位于其上的歐姆接觸材料層306b。半導(dǎo)體材料層306a的材料例如為非晶硅。半導(dǎo)體材料層306a作為薄膜晶體管的溝道層。歐姆接觸材料層306b的材料例如為η+摻雜非晶硅。在圖:3B中，為了使附圖清楚，因此未將柵絕緣層304繪示出。接著，請同時參照圖3C與圖4C，在柵絕緣層304上形成第二導(dǎo)電層(未繪示)。第二導(dǎo)電層的材料例如為金屬。接著，將第二導(dǎo)電層以及位于其下方的歐姆接觸材料層306b 圖案化，以形成圖案化第二導(dǎo)電層308以及歐姆接觸層306c。圖案化第二導(dǎo)電層308包括源極圖案308a、漏極圖案308b以及數(shù)據(jù)線圖案308c。源極圖案308a與漏極圖案308b分別位于半導(dǎo)體圖案(圖案化半導(dǎo)體層306)的兩側(cè)，以分別作為薄膜晶體管的源極以及漏極， 且漏極圖案308b的一部分與電極圖案302b重疊。因此，漏極圖案308b、電極圖案302b以及位于二者之間的柵絕緣層304構(gòu)成儲存電容結(jié)構(gòu)。在圖3C中，為了使附圖清楚，因此未將柵絕緣層304繪示出。至此，由上述步驟所形成的結(jié)構(gòu)在本發(fā)明中可稱為半成品，其包括基板300以及由柵極(柵極圖案30 )、柵絕緣層304、溝道層(半導(dǎo)體材料層306a)、歐姆接觸層306c、 源極(源極圖案308a)與漏極(漏極圖案308b)所構(gòu)成的薄膜晶體管。然后，請同時參照圖3D與圖4D，形成第一電極310于基板300上。第一電極310 覆蓋并且接觸部分的漏極圖案308b。第一電極310為透明電極，其材料例如為銦錫氧化物。 在圖3D中，為了使附圖清楚，因此未將柵絕緣層304繪示出。接著，請同時參照圖3E與圖4E，在基板300上形成平坦層312。平坦層312覆蓋上述的薄膜晶體管以及第一電極310。平坦層312的材料例如為感光材料。平坦層312具有對應(yīng)于第一電極310的凹陷314。對應(yīng)于凹陷314處的平坦層312厚度例如介于5000 A 至10000 A之間。凹陷314的形成方法例如是對平坦層312中對應(yīng)于第一電極310的部分進(jìn)行曝光與光刻工藝，例如利用半調(diào)光掩模工藝。然后，形成貫穿平坦層312以及柵絕緣層304的貫孔316。貫孔316暴露出部分的電極圖案302b。在圖3E中，為了使附圖清楚， 因此未將柵絕緣層304與平坦層312繪示出。之后，請同時參照圖3F與圖4F，在平坦層312上形成第二電極318。第二電極318 為透明電極，其材料例如為銦錫氧化物。部分的第二電極318經(jīng)由貫孔316而電性連接至電極圖案302b。此外，第二電極318還包括相互平行的多個條狀電極圖案，且這些條狀電極圖案位于凹陷314內(nèi)。在圖3F中，為了使附圖清楚，因此未將柵絕緣層304與平坦層312 繪示出。特別一提的是，在凹陷314中，第二電極318、第一電極310以及位于二者之間的平坦層312構(gòu)成儲存電容結(jié)構(gòu)，且由于凹陷314中的平坦層312的厚度較薄，因此可以有效地提高儲存電容結(jié)構(gòu)的效能。至于凹陷314之外的平坦層312，因具有較厚的厚度，故可以有效地降低雜散電容。此外，在本實施例中，圖案化第二導(dǎo)電層308與第一電極310皆形成于柵絕緣層 304上，其省略了已知技術(shù)中于圖案化第二導(dǎo)電層308與第一電極310之間形成平坦層的步驟，且在第一電極310與第二電極318之間形成平坦層312來代替已知技術(shù)中的保護(hù)層，因此與已知技術(shù)相比，本實施例有效地簡化了工藝步驟而提高了產(chǎn)能，且減少了光掩模的使用數(shù)目而降低了生產(chǎn)成本。另外，在本實施例中，由于在形成平坦層312之后不需再通過化學(xué)氣相沉積工藝來形成已知技術(shù)中的保護(hù)層，因此可以有效地避免因化學(xué)氣相沉積的高溫工藝，容易影響到其下方的平坦層而產(chǎn)生污染(如有機(jī)物、碳等)的問題。
雖然本發(fā)明已以實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，包括 基板；薄膜晶體管，配置于該基板上，該薄膜晶體管具有漏極； 第一電極，配置于該基板上，且該第一電極覆蓋并且接觸該漏極； 平坦層，配置于該基板上，并且覆蓋該薄膜晶體管以及該第一電極，該平坦層具有對應(yīng)于該第一電極的凹陷；以及第二電極，配置于該平坦層上，該第二電極包括相互平行的多個條狀電極圖案，該多個條狀電極圖案位于該凹陷內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括圖案化半導(dǎo)體層，配置于該基板上，該圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體圖案以及下電極圖案，其中該半導(dǎo)體圖案具有溝道區(qū)以及位于該溝道區(qū)兩側(cè)的源極區(qū)以及漏極區(qū)； 柵絕緣層，配置于該基板上，并且覆蓋該半導(dǎo)體圖案與該下電極圖案； 圖案化第一導(dǎo)電層，配置于該柵絕緣層上，該圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及上電極圖案，其中該柵極圖案位于該溝道區(qū)的上方，而該上電極圖案位于該下電極圖案的上方；中間介電層，配置于該柵絕緣層上，并且覆蓋該柵極圖案以及該上電極圖案；以及圖案化第二導(dǎo)電層，配置于該中間介電層上，該圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案、漏極圖案以及接墊圖案，該源極圖案經(jīng)由貫穿該中間介電層與該柵絕緣層的第一貫孔而電性連接至該源極區(qū)，以作為該薄膜晶體管的源極，該漏極圖案經(jīng)由貫穿該中間介電層與該柵絕緣層的第二貫孔而電性連接至該漏極區(qū)與該下電極圖案，以作為該薄膜晶體管的該漏極， 且該漏極圖案的一部分與該上電極圖案重疊，該接墊圖案經(jīng)由貫穿該中間介電層的第三貫孔而電性連接至該上電極圖案；其中，該第一電極配置于該中間介電層上，且該第一電極覆蓋并且接觸該漏極圖案； 該平坦層配置于該中間介電層上，并且覆蓋該源極圖案、該漏極圖案、該第一電極以及該接墊圖案，該平坦層具有第四貫孔，該第四貫孔暴露出部分的該接墊圖案；以及該第二電極經(jīng)由該第四貫孔而電性連接至該接墊圖案以及該上電極圖案。
3.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體圖案與該下電極圖案相連接，而該第二貫孔暴露出該半導(dǎo)體圖案與該下電極圖案的連接處，以使該漏極圖案同時電性連接到該半導(dǎo)體圖案與該下電極圖案。
4.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體圖案為第一型摻雜，而該下電極圖案為第二型摻雜。
5.如權(quán)利要求4所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該第一型摻雜為N型摻雜，而該第二型摻雜為P 型摻雜。
6.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該圖案化半導(dǎo)體層的材料包括多晶硅，其中對應(yīng)于該第一電極的該凹陷處的該平坦層的厚度介于5000 A至10000 A之間。
7.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括圖案化第一導(dǎo)電層，配置于該基板上，該圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及電極圖案；柵絕緣層，配置于該基板上，并且覆蓋該圖案化第一導(dǎo)電層；圖案化半導(dǎo)體層，配置于該柵絕緣層上，該圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體圖案，該半導(dǎo)體圖案位于該柵極圖案的上方；圖案化第二導(dǎo)電層，配置于該柵絕緣層上，該圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案以及漏極圖案，該源極圖案與該漏極圖案分別位于該半導(dǎo)體圖案的兩側(cè)，以分別作為該薄膜晶體管的源極以及該漏極，且該漏極圖案的一部分與該電極圖案重疊；其中，該第一電極配置于該柵絕緣層上，且該第一電極覆蓋并且接觸該漏極圖案； 該平坦層配置于該柵絕緣層上，并且覆蓋該源極圖案、該漏極圖案以及該第一電極；以及該第二電極穿過該平坦層與該柵絕緣層而電性連接至該電極圖案。
8.如權(quán)利要求7所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該圖案化半導(dǎo)體層的材料包括非晶硅。
9.一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，包括提供半成品，該半成品包括基板以及薄膜晶體管，該薄膜晶體管配置于該基板上，且該薄膜晶體管具有漏極；形成第一電極于該基板上，該第一電極覆蓋并且接觸部分的該漏極； 形成平坦層于該基板上，該平坦層覆蓋該薄膜晶體管以及該第一電極，該平坦層具有凹陷，該凹陷對應(yīng)于該第一電極；以及形成第二電極于該平坦層上，該第二電極包括相互平行的多個條狀電極圖案，該多個條狀電極圖案位于該凹陷內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該半成品的方法包括 形成半導(dǎo)體材料層于該基板上；對該半導(dǎo)體材料層的第一部分進(jìn)行第一型溝道摻雜或第二型溝道摻雜； 對該半導(dǎo)體材料層的第二部分進(jìn)行第二型摻雜，以形成下電極圖案； 形成柵絕緣層于該基板上，該柵絕緣層覆蓋該半導(dǎo)體材料層； 形成圖案化第一導(dǎo)電層于該柵絕緣層上，該圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及上電極圖案，該上電極圖案位于該下電極圖案的上方；以該柵極圖案為掩模來對該第一部分的該半導(dǎo)體材料層進(jìn)行第一型摻雜，以形成半導(dǎo)體圖案，該半導(dǎo)體圖案具有溝道區(qū)以及位于該溝道區(qū)兩側(cè)的源極區(qū)以及漏極區(qū)； 形成中間介電層于該柵絕緣層上；形成貫穿該中間介電層與該柵絕緣層的該第一貫孔、貫穿該中間介電層與該柵絕緣層的該第二貫孔以及貫穿該中間介電層的該第三貫孔，該第一貫孔暴露出部分的該源極區(qū)， 該第二貫孔暴露出部分的該漏極區(qū)與部分的該下電極圖案，而該第三貫孔暴露出部分的該上電極圖案；形成圖案化第二導(dǎo)電層于該中間介電層上，該圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案、漏極圖案以及接墊圖案，該源極圖案經(jīng)由該第一貫孔而電性連接至該源極區(qū)，以作為該薄膜晶體管的源極，該漏極圖案經(jīng)由該第二貫孔而電性連接至該漏極區(qū)與該下電極圖案，以作為該薄膜晶體管的該漏極，且該漏極圖案的一部分與該上電極圖案重疊，該接墊圖案經(jīng)由該第三貫孔而電性連接至該上電極圖案；以及形成貫穿該平坦層的第四貫孔，該第四貫孔暴露出部分的該接墊圖案，以使該第二電極經(jīng)由該第四貫孔而電性連接至該接墊圖案以及該上電極圖案。
11.如權(quán)利要求10所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該第一型溝道摻雜與該第一型摻雜為N型摻雜，而該第二型溝道摻雜與該第二型摻雜為P型摻雜。
12.如權(quán)利要求10所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該平坦層的該凹陷的形成方法包括對該平坦層進(jìn)行曝光與光刻工藝，其中對應(yīng)于該第一電極的該凹陷處的該平坦層的厚度介于5000 A至10000 A之間。
13.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該半成品的方法包括 形成圖案化第一導(dǎo)電層于該基板上，該圖案化第一導(dǎo)電層包括柵極圖案以及電極圖案；形成柵絕緣層于該基板上，以覆蓋該圖案化第一導(dǎo)電層；形成圖案化半導(dǎo)體層于該柵絕緣層上，該圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體圖案，該半導(dǎo)體圖案位于該柵極圖案的上方；形成圖案化第二導(dǎo)電層于該柵絕緣層上，該圖案化第二導(dǎo)電層包括源極圖案以及漏極圖案，該源極圖案與該漏極圖案分別位于該半導(dǎo)體圖案的兩側(cè)，以分別作為該薄膜晶體管的源極以及該漏極，且該漏極圖案的一部分與該電極圖案重疊；以及形成貫穿該平坦層以及該柵絕緣層的貫孔，該貫孔暴露出部分的該電極圖案，以使該第二電極經(jīng)由該貫孔而電性連接至該電極圖案。
全文摘要
本發(fā)明公開一種像素結(jié)構(gòu)及其制作方法。此像素結(jié)構(gòu)包括基板、薄膜晶體管、第一電極、平坦層以及第二電極。薄膜晶體管配置于基板上。薄膜晶體管具有漏極。第一電極配置于基板上，且第一電極覆蓋并且接觸漏極。平坦層配置于基板上，并且覆蓋薄膜晶體管以及第一電極。平坦層具有對應(yīng)于第一電極的凹陷。第二電極配置于平坦層上。第二電極包括相互平行的多個條狀電極圖案。這些條狀電極圖案位于凹陷內(nèi)。
文檔編號G02F1/1343GK102176458SQ20111004594
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者彭佳添, 李振岳, 游鎮(zhèn)宇 申請人:友達(dá)光電股份有限公司