本發(fā)明是有關(guān)于一種畫素單元與其制造方法。

背景技術(shù)：

于各式消費(fèi)性電子產(chǎn)品之中，應(yīng)用薄膜電晶體(thinfilmtransistor；tft)的液晶顯示器已經(jīng)被廣泛地使用。薄膜電晶體式的液晶顯示器主要是由薄膜電晶體陣列基板、彩色濾光陣列基板和液晶層所構(gòu)成，其中薄膜電晶體陣列基板上設(shè)置有多個(gè)以陣列排列的薄膜電晶體以及與每一個(gè)薄膜電晶體對(duì)應(yīng)配置的畫素電極以構(gòu)成畫素結(jié)構(gòu)。

然而，對(duì)應(yīng)各種消費(fèi)性需求，應(yīng)用薄膜電晶體的液晶顯示器的尺寸已有多種變化，其自小尺寸至大尺寸的應(yīng)用皆已漸漸發(fā)展，其中，當(dāng)顯示器應(yīng)用在大尺寸且設(shè)計(jì)為具有高解析度的時(shí)候，畫素結(jié)構(gòu)制程的設(shè)計(jì)規(guī)則(designrule)將更顯嚴(yán)苛。對(duì)此，隨著更嚴(yán)苛的設(shè)計(jì)規(guī)則，當(dāng)制程中出現(xiàn)預(yù)期外狀況時(shí)，顯示器的顯示品質(zhì)將會(huì)受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一實(shí)施方式提供一種畫素單元的制造方法，于畫素單元的制造過程中，形成數(shù)據(jù)線的步驟早于形成與通道層及掃描線電性連接的導(dǎo)體的步驟，且至少有形成絕緣層的步驟介于其間，故可防止數(shù)據(jù)線與第二接觸洞內(nèi)的導(dǎo)體因相連而發(fā)生短路，使得所進(jìn)行的制程可以有更寬的設(shè)計(jì)規(guī)則并具有更佳的良率，藉以避免應(yīng)用畫素單元的顯示器的顯示品質(zhì)受到影響。

本發(fā)明的一實(shí)施方式提供一種畫素單元的制造方法，包含以下步驟。形成一通道層。形成第一圖案層于通道層上方，且第一圖案層包含掃描線及閘極。形成第二圖案層于第一圖案層上方，且第二圖案層包含數(shù)據(jù)線及源極，其中源極與通道層電性連接。形成第三圖案層于第二圖案層上方，且第三圖案層包含汲極及輔助電極，其中汲極與通道層電性連接，且輔助電極與掃描線透過第一接觸洞而電性連接。

于部分實(shí)施方式中，畫素單元的制造方法更包含形成第一電極與第二電極于該第三圖案層上方。

于部分實(shí)施方式中，畫素單元的制造方法更包含形成平坦層于第三圖案層上方，并形成第二接觸洞于平坦層之中，其中第一電極位于平坦層上方，并透過第二接觸洞與汲極電性連接。

于部分實(shí)施方式中，輔助電極的一部份位于第一接觸洞內(nèi)，且沿一水平方向觀察，數(shù)據(jù)線不與輔助電極的另一部分重疊。

于部分實(shí)施方式中，汲極透過第三接觸洞而與通道層電性連接，且汲極的一部份位于第三接觸洞內(nèi)，其中沿另一水平方向觀察，數(shù)據(jù)線不與汲極的另一部份重疊。

于部分實(shí)施方式中，畫素單元的制造方法更包含形成一絕緣層，其中形成絕緣層的步驟晚于形成第二圖案層的步驟，并早于形成第三圖案層的步驟，且第一接觸洞至少穿過絕緣層。

本發(fā)明的一實(shí)施方式提供一種畫素單元，設(shè)置于基板上，并包含通道層、第一絕緣層、第一圖案層、第二絕緣層、第二圖案層、第三絕緣層及第三圖案層。通道層設(shè)置于基板上。第一絕緣層覆蓋通道層。第一圖案層設(shè)置于第一絕緣層上，并包含掃描線及閘極，其中閘極至基板的垂直投影與通道層至基板的垂直投影至少部分重疊。第二絕緣層設(shè)置于第一絕緣層上，并覆蓋第一圖案層，其中第一絕緣層及第二絕緣層共同具有第一接觸洞。第二圖案層設(shè)置于第二絕緣層上，并包含數(shù)據(jù)線及源極，其中源極透過第一接觸洞而與通道層電性連接。第三絕緣層設(shè)置于第二絕緣層上，并覆蓋第二圖案層，其中第二絕緣層及第三絕緣層共同具有第二接觸洞，而第一絕緣層、第二絕緣層及第三絕緣層共同具有第三接觸洞。第三圖案層設(shè)置于第三絕緣層上，并包含汲極及輔助電極，其中輔助電極透過第二接觸洞而與掃描線電性連接，且汲極透過第三接觸洞而與通道層電性連接。

于部分實(shí)施方式中，沿第一水平方向觀察，數(shù)據(jù)線的一部份不與輔助電極重疊。

于部分實(shí)施方式中，汲極的一部份位于第三接觸洞內(nèi)，且沿第二水平方向觀察，數(shù)據(jù)線不與汲極的另一部份重疊。

于部分實(shí)施方式中，輔助電極的一部份位于第二接觸洞內(nèi)，且沿第一水平方向觀察，數(shù)據(jù)線不與輔助電極的另一部份重疊。

于部分實(shí)施方式中，畫素單元更包含平坦層、第一電極、平坦層、鈍化層及第二電極。平坦層覆蓋于第三圖案層上，并具有第四接觸洞。第一電極設(shè)置于平坦層上，并透過第四接觸洞而與汲極電性連接。鈍化層覆蓋于第一電極。第二電極設(shè)置于平坦層上，并透過鈍化層而與第一電極電性隔離。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成通道層及第一圖案層的上視示意圖。

圖1b為沿圖1a的線段1b-1b’的剖面示意圖。

圖1c為沿圖1a的線段1c-1c’的剖面示意圖。

圖2a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第二圖案層的上視示意圖。

圖2b為沿圖2a的結(jié)構(gòu)線段2b-2b’的剖面示意圖。

圖2c為沿圖2a的線段2c-2c’的剖面示意圖。

圖3a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第二接觸洞及第三接觸洞的上視示意圖。

圖3b為沿圖3a的結(jié)構(gòu)線段3b-3b’的剖面示意圖。

圖3c為沿圖3a的線段3c-3c’的剖面示意圖。

圖4a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第三圖案層的上視示意圖。

圖4b為沿圖4a的結(jié)構(gòu)線段4b-4b’的剖面示意圖。

圖4c為沿圖4a的線段4c-4c’的剖面示意圖。

圖5a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第一電極的上視示意圖。

圖5b為沿圖5a的結(jié)構(gòu)線段5b-5b’的剖面示意圖。

圖5c為沿圖5a的線段5c-5c’的剖面示意圖。

圖6a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第二電極的上視示意圖。

圖6b為沿圖6a的結(jié)構(gòu)線段6b-6b’的剖面示意圖。

圖6c為沿圖6a的線段6c-6c’的剖面示意圖。

其中，附圖標(biāo)記

102基板

110a、110b、110c通道層

112第一絕緣層

114第一圖案層

116掃描線

118、118a、118b、118c閘極

120第二絕緣層

122第二圖案層

124數(shù)據(jù)線

126a、126b、126c源極

128第三絕緣層

130第三圖案層

132輔助電極

134a、134b、134c汲極

136平坦層

138a、138b、138c第一電極

140鈍化層

142第二電極

144a、144b、144c開口

1b-1b’、1c-1c’、2b-2b’、2c-2c’、3b-3b’、3c-3c’、4b-4b’、4c-4c’、5b-5b’、5c-5c’、6b-6b’、6c-6c’線段

o1第一水平方向

o2第二水平方向

t1a、t1b、t1c第一接觸洞

t2b第二接觸洞

t3a、t3b、t3c第三接觸洞

t4a、t4b、t4c第四接觸洞

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以更進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。

在本文中，使用第一、第二與第三等等的詞匯，是用于描述各種元件、組件、區(qū)域、層是可以被理解的。但是這些元件、組件、區(qū)域、層不應(yīng)該被這些術(shù)語所限制。這些詞匯只限于用來辨別單一元件、組件、區(qū)域、層。因此，在下文中的一第一元件、組件、區(qū)域、層也可被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層，而不脫離本發(fā)明的本意。

于實(shí)施方式與申請(qǐng)專利范圍中，除非內(nèi)文中對(duì)于冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個(gè)或多個(gè)。將進(jìn)一步理解的是，本文中所使用的「包含」、「包括」、「具有」及相似詞匯，指明其所記載的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個(gè)或多個(gè)其它特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件，與/或其中的群組。

當(dāng)一元件被稱為「連接」或「耦接」至另一元件時(shí)，它可以為直接連接或耦接至另一元件，又或是其中有一額外元件存在。相對(duì)的，當(dāng)一元件被稱為「直接連接」或「直接耦接」至另一元件時(shí)，其中是沒有額外元件存在。

關(guān)于本文中所使用的「約」、「大約」或「大致約」一般通常是指數(shù)值的誤差或范圍約百分之二十以內(nèi)，較好地是約百分之十以內(nèi)，而更佳地則是約百分五之以內(nèi)。文中若無明確說明，其所提及的數(shù)值皆視作為近似值，即如「約」、「大約」或「大致約」所表示的誤差或范圍。

以下將對(duì)本發(fā)明的畫素單元的制造方法的各流程做說明。請(qǐng)參照?qǐng)D1a、圖1b及圖1c，圖1a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成通道層及第一圖案層114的上視示意圖，圖1b為沿圖1a的線段1b-1b’的剖面示意圖，而圖1c為沿圖1a的線段1c-1c’的剖面示意圖。于此制作階段中，通道層110a、110b、110c先形成在基板102上，通道層110a、110b、110c對(duì)應(yīng)依序排列的三個(gè)畫素，通道層110b位于通道層110a和通道層110c之間，通道層110a與通道層110c的形狀以及開口方向舉例為相同，通道層110b的開口方向不同于通道層110a的開口方向，以正視圖1a為例，通道層110a的開口朝向下方，通道層110b的開口朝向右上方，故通道層110b的開口方向與通道層110a的開口方向構(gòu)成鈍角。第一絕緣層112形成在通道層110a、110b、110c上并覆蓋通道層110a、110b、110c。接著，第一圖案層114設(shè)置于第一絕緣層112上，并包含掃描線116及閘極118a、118b、118c，其中掃描線116可沿第一方向d1延伸。第一圖案層114的閘極118a至基板102的垂直投影可與通道層110a至基板102的垂直投影至少部分重疊，也就是說，當(dāng)以垂直基板102的方向俯視通道層110a及第一圖案層114時(shí)，第一圖案層114與通道層110a的重疊部分可視為第一圖案層114的閘極118a，類似地，第一圖案層114與通道層110b的重疊部分可視為第一圖案層114的閘極118b，第一圖案層114與通道層110c的重疊部分可視為第一圖案層114的閘極118c。在本實(shí)施方式中，通道層110a對(duì)應(yīng)兩個(gè)閘極118a，亦即為雙閘極結(jié)構(gòu)，通道層110b、110c為類似的情況，在此不贅述。

請(qǐng)參照?qǐng)D2a、圖2b及圖2c，圖2a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第二圖案層122的上視示意圖，圖2b為沿圖2a的線段2b-2b’的剖面示意圖，而圖2c為沿圖2a的線段2c-2c’的剖面示意圖。于此制作階段中，第二絕緣層120先形成在第一絕緣層112上，并覆蓋第一圖案層114，接著，移除部分的第一絕緣層112及部分的第二絕緣層120，以使第一絕緣層112及第二絕緣層120共同具有第一接觸洞t1a、t1b、t1c。于形成第一接觸洞t1a、t1b、t1c后，通道層110a、110b、110c的一部分可分別由第一接觸洞t1a、t1b、t1c暴露出來，接著，再形成第二圖案層122于通道層110a、110b、110c、第一圖案層114及第二絕緣層120上方，其中第二圖案層122可透過第二絕緣層120而與第一圖案層114隔開。

第二圖案層122包含數(shù)據(jù)線124a、124b、124c及源極126a、126b、126c，其中數(shù)據(jù)線124a、124b、124c可分別沿第二方向d2延伸，數(shù)據(jù)線124a、124b、124c可沿第一方向d1依序排列，且第二方向d2與第一方向d1實(shí)質(zhì)上正交。亦即，掃描線116a、116b、116c的延伸方向與數(shù)據(jù)線124a、124b、124c的延伸方向互為實(shí)質(zhì)上正交，從而定義出畫素區(qū)域。源極126a的一部份至基板102上的垂直投影可與通道層110a至基板102上的垂直投影至少部分重疊，且源極126a的此一部份可填入第一接觸洞t1a，從而透過第一接觸洞t1a而與通道層110a電性連接。源極126b的一部份至基板102上的垂直投影可與通道層110b至基板102上的垂直投影至少部分重疊，且源極126b的此一部份可填入第一接觸洞t1b，從而透過第一接觸洞t1b而與通道層110b電性連接，源極126c的一部份至基板102上的垂直投影可與通道層110c至基板102上的垂直投影至少部分重疊，且源極126c的此一部份可填入第一接觸洞t1c，從而透過第一接觸洞t1c而與通道層110c電性連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D3a、圖3b及圖3c，圖3a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第二接觸洞t2b及第三接觸洞t3a、t3b、t3c的上視示意圖，圖3b為沿圖3a的線段3b-3b’的剖面示意圖，而圖3c為沿圖3a的線段3c-3c’的剖面示意圖。于此制作階段中，第三絕緣層128先形成在第二絕緣層120上，并覆蓋第二圖案層122，第三絕緣層128的厚度舉例為等于或大于2000埃，第三絕緣層128的材料舉例為氧化硅。接著，移除部分的第一絕緣層112、部分的第二絕緣層120及部分的第三絕緣層128，以使第二絕緣層120及第三絕緣層128共同具有第二接觸洞t2b，而第一絕緣層112、第二絕緣層120及第三絕緣層128共同具有第三接觸洞t3a、t3b、t3c。于形成第二接觸洞t2b及第三接觸洞t3a、t3b、t3c后，部分的掃描線116可由第二接觸洞t2b暴露出來，而通道層110a、110b、110c的一部分可分別由第三接觸洞t3a、t3b、t3c暴露出來。

請(qǐng)參照?qǐng)D4a、圖4b及圖4c，圖4a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式繪示形成第三圖案層130的上視示意圖，圖4b為沿圖4a的線段4b-4b’的剖面示意圖，而圖4c為沿圖4a的線段4c-4c’的剖面示意圖。于此制作階段中，第三圖案層130先形成在第三絕緣層128上，且第三圖案層130包含輔助電極132及汲極134a、134b、134c。如圖4c所示，輔助電極132的一部分位于第二接觸洞t2b內(nèi)，從而使輔助電極132透過第二接觸洞t2b而與掃描線116電性連接。汲極134a透過第三接觸洞t3a與通道層110a電性連接，汲極134b透過第三接觸洞t3b與通道層110b電性連接，汲極134c透過第三接觸洞t3c與通道層110c電性連接。

由于形成第三絕緣層128的步驟晚于形成第二圖案層122的步驟且早于形成第三圖案層130的步驟，故第二圖案層122與第三圖案層130可視為形成在不同平面上，即沿水平方向觀察時(shí)，數(shù)據(jù)線124a、124b、124c的一部分不與輔助電極132重疊。舉例而言，當(dāng)沿圖4a的第一水平方向o1觀察時(shí)，數(shù)據(jù)線124a不會(huì)與輔助電極132重疊，數(shù)據(jù)線124b不會(huì)與輔助電極132重疊，數(shù)據(jù)線124c不會(huì)與輔助電極132重疊，即數(shù)據(jù)線124a、124b、124c不會(huì)與輔助電極132在同一水平面。而當(dāng)沿圖4a的第二水平方向o2觀察時(shí)，雖數(shù)據(jù)線124a會(huì)與汲極134a的一部份重疊，然而數(shù)據(jù)線124a不會(huì)與汲極134a的另一部分重疊，即位于第三絕緣層128上方的部分汲極134a不會(huì)與數(shù)據(jù)線124a位在同一水平面。類似地，數(shù)據(jù)線124b與汲極134b、數(shù)據(jù)線124c與汲極134c具有上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，在此不贅述。

于此配置下，可提升所形成結(jié)構(gòu)的良率。舉例而言，如圖4a所示，當(dāng)所形成的結(jié)構(gòu)是以垂直基板102的方向觀之時(shí)，由于第二圖案層122與第三圖案層130可視為形成在不同水平面，故可防止數(shù)據(jù)線124a與汲極134a之間、數(shù)據(jù)線124b與汲極134b之間、數(shù)據(jù)線124c與汲極134c之間因蝕刻因素(etchingissue)而發(fā)生短路，亦即，可防止數(shù)據(jù)線124a、124b、124c分別與第三接觸洞t3a、t3b、t3c內(nèi)的導(dǎo)體因相連而發(fā)生短路。同樣地，也可防止數(shù)據(jù)線124b與第二接觸洞t2b內(nèi)的導(dǎo)體因相連而發(fā)生短路，亦防止數(shù)據(jù)線124b與輔助電極132之間因蝕刻因素而發(fā)生短路。因此，透過前述制作順序，所進(jìn)行的制程可以有更寬的設(shè)計(jì)規(guī)則(designrule)，而不會(huì)因蝕刻步驟受到局限。另一方面，由于防止了蝕刻因素所可能致使的短路，故即使前述制程是應(yīng)用在大尺寸且設(shè)計(jì)為具有高解析度的面板中，所進(jìn)行的制程仍可具有一定程度的良率，藉以防止顯示品質(zhì)受到影響。

此外，于第三圖案層130形成后，第三圖案層130的輔助電極132與掃描線116互為并聯(lián)配置。于此并聯(lián)配置下，輔助電極132可降低掃描線116的阻抗，致使降低掃描線116及閘極118(請(qǐng)見圖1a)的電阻電容乘積值(rc值)。舉例而言，當(dāng)掃描線116的材料包含有鉬的時(shí)候，輔助電極132的材料可以包含鋁、銅、鈦或鉬，藉以透過并聯(lián)配置而降低掃描線116的阻抗。

請(qǐng)參照?qǐng)D5a、圖5b及圖5c，圖5a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式所繪示的形成第一電極的上視示意圖，圖5b為沿圖5a的線段5b-5b’的剖面示意圖，而圖5c為沿圖5a的線段5c-5c’的剖面示意圖。于此制作階段中，可先形成平坦層136在第三絕緣層128上，并覆蓋第三圖案層130的輔助電極132及汲極134a、134b、134c。接著，移除部分的平坦層136，以使平坦層136具有第四接觸洞t4a、t4b、t4c。于形成第四接觸洞t4a、t4b、t4c后，汲極134a、134b、134c的第一部分可分別由第四接觸洞t4a、t4b、t4c暴露出來。第一電極138a、138b、138c形成在平坦層136上，第一電極138a至基板102上的垂直投影會(huì)與汲極134a至基板102上的垂直投影至少部分重疊，且一部份的第一電極138a可填入第四接觸洞t4a，從而透過第四接觸洞t4a而與汲極134a電性連接，第一電極138b至基板102上的垂直投影會(huì)與汲極134b至基板102上的垂直投影至少部分重疊，且一部份的第一電極138b可填入第四接觸洞t4b，從而透過第四接觸洞t4b而與汲極134b電性連接，第一電極138c至基板102上的垂直投影會(huì)與汲極134c至基板102上的垂直投影至少部分重疊，且一部份的第一電極138c可填入第四接觸洞t4c，從而透過第四接觸洞t4c而與汲極134c電性連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D6a、圖6b及圖6c，圖6a為依據(jù)本揭露內(nèi)容的部分實(shí)施方式所繪示的形成第二電極的上視示意圖，圖6b為沿圖6a的線段6b-6b’的剖面示意圖，而圖6c為沿圖6a的線段6c-6c’的剖面示意圖。于此制作階段中，鈍化層140可先形成在平坦層136上，并覆蓋第一電極138a及138b，鈍化層140的厚度舉例為1000埃，鈍化層140的材料舉例為氮化硅。接著，第二電極142可形成在鈍化層140上，并透過鈍化層140而與第一電極138a及138b隔離，其中第二電極142具有開口144a、144b、144c，且于垂直基板102的方向看向第二電極142時(shí)，開口144a、144b、144c分別落于對(duì)應(yīng)的畫素區(qū)域內(nèi)，開口144a、144b、144c分別與第一電極138a、138b、138c重疊。

第一電極138a、138b、138c與第二電極142的組合可使其中一者做為畫素電極，而另一者做為共用電極，并用以透過其間的電場(chǎng)控制液晶分子(未繪示)的配向。于第二電極142形成后，基板102上的各層結(jié)構(gòu)的組合可做為畫素單元，此外，基板102與畫素單元的組合可視為陣列基板。

綜上所述，本發(fā)明提供一種畫素單元的制造方法，于畫素單元的制造過程中，其形成數(shù)據(jù)線的步驟早于形成與通道層及掃描線電性連接的導(dǎo)體的步驟，且至少有形成絕緣層的步驟介于其之間，故可防止數(shù)據(jù)線與接觸洞內(nèi)的導(dǎo)體因相連而發(fā)生短路，使得所進(jìn)行的制程可以有更寬的設(shè)計(jì)規(guī)則并具有更佳的良率。另一方面，可形成與掃描線并聯(lián)的輔助電極，透過輔助電極，可降低掃描線的阻抗，致使降低閘極的電阻電容乘積值。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。