專利名稱：像素結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)及其制造方法，且特別涉及一種使用三道光掩 模工藝完成的像素結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著平面顯示器產(chǎn)業(yè)技術(shù)的演進(jìn)，面板制造業(yè)者也紛紛尋求新的制造技 術(shù)來(lái)降低制造成本，以開創(chuàng)出更大的需求市場(chǎng)。其中，面板中用以控制的薄 膜晶體管基板是影響面板品質(zhì)的關(guān)鍵組件。因此，如何在兼顧成品元件的品 質(zhì)前提下，改變工藝以降低生產(chǎn)成本，便成為各家廠商積極開發(fā)的重點(diǎn)。傳統(tǒng)上一片薄膜晶體管基板大約需要五道或四道的光掩模工藝。但是每 一道光掩模工藝都必須經(jīng)過沉積源材料、形成光致抗蝕劑、曝光、顯影、蝕 刻等步驟，十分耗費(fèi)時(shí)間與物料成本。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)及其制造方法，僅需三道光掩模工藝即可完成 薄膜晶體管及信號(hào)線、配接墊等結(jié)構(gòu)，可節(jié)省許多時(shí)間與物料成本。根據(jù)本發(fā)明，提出一種像素結(jié)構(gòu)，包括薄膜晶體管及像素電極。薄膜晶 體管設(shè)置于基板上，包括柵極、絕緣層、半導(dǎo)體層、源極與漏極。絕緣層設(shè) 置于柵極上，半導(dǎo)體層設(shè)置于絕緣層上，源極與漏極設(shè)置于半導(dǎo)體層之上。像素電極設(shè)置于基板上并電性連接于薄膜晶體管，像素電極為多晶態(tài)(poly) 金屬氧化物。上述像素結(jié)構(gòu)中，該半導(dǎo)體層可包括半導(dǎo)體溝道層及歐姆接觸層。上述像素結(jié)構(gòu)中，該薄膜晶體管還可包括氧化金屬層，設(shè)置于該半導(dǎo) 體層及該源極與該漏極之間，該漏極經(jīng)由該氧化金屬層電性連接該像素電極。 上述像素結(jié)構(gòu)中，該氧化金屬層與該像素電極可由同一膜層構(gòu)成。 上述像素結(jié)構(gòu)中，該氧化金屬層與該像素電極的材質(zhì)可為銦錫氧化物。 上述像素結(jié)構(gòu)還可包括保護(hù)層，覆蓋該薄膜晶體管，該保護(hù)層為光致 抗蝕劑材料。上述像素結(jié)構(gòu)還可包括掃描線，電性連接于該柵極，其中該絕緣層還 設(shè)置于該掃描線上，且該像素電極部分覆蓋該掃描線上的絕緣層，以形成電 谷。上述像素結(jié)構(gòu)還可包括數(shù)據(jù)線，由金屬層以及氧化金屬層構(gòu)成，其中 該數(shù)據(jù)線電性連接于該源極，而該金屬層設(shè)置于該數(shù)據(jù)氧化金屬層上。上述像素結(jié)構(gòu)還可包括保護(hù)層，覆蓋于該數(shù)據(jù)線上，該保護(hù)層為光致 抗蝕劑材料。根據(jù)本發(fā)明，提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括下列步驟。首先是歩 驟a，執(zhí)行第一道光掩模工藝，以形成圖案化第一金屬層于基板上，圖案化 第一金屬層包含柵極。接著是步驟b，執(zhí)行第二道光掩模工藝，以形成圖案 化絕緣層及圖案化半導(dǎo)體層于柵極上方，圖案化絕緣層位于圖案化第一金屬 層上，圖案化半導(dǎo)體層位于圖案化絕緣層上。然后是步驟C，執(zhí)行第三道光 掩模工藝，以定義出薄膜晶體管及與薄膜晶體管耦接的像素電極，并形成保 護(hù)層覆蓋薄膜晶體管。上述制造方法中，步驟a可包括以下步驟在該基板上沉積第一金屬材 料層；在該第一金屬材料層上形成第一圖案光致抗蝕劑層；以該第一圖案光 致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該第一金屬材料層，以形成該圖案化第一金屬層。上述制造方法中，步驟b可包括以下步驟在該圖案化第一金屬層上沉 積絕緣材料層；在該絕緣材料層上沉積半導(dǎo)體材料層；在該半導(dǎo)體材料層上 形成第二圖案光致抗蝕劑層，該第二圖案光致抗蝕劑層具有第一厚度與第二 厚度，且該第一厚度大于該第二厚度；以該第二圖案光致抗蝕劑層為掩模， 蝕刻該半導(dǎo)體材料層及該絕緣材料層，以形成該圖案化絕緣層及該圖案化半 導(dǎo)體層；以灰化工藝除去具有該第二厚度的該第二圖案光致抗蝕劑層，以露 出部分的該圖案化半導(dǎo)體層；蝕刻露出部分的該圖案化半導(dǎo)體層；以及除去 剩余的該第二圖案光致抗蝕劑層。上述制造方法中，該圖案化半導(dǎo)體層可包括半導(dǎo)體溝道層及位于該半導(dǎo) 體溝道層上的歐姆接觸層，步驟c可包括以下步驟在該歐姆接觸層上形成 氧化金屬層；在該氧化金屬層上形成第二金屬層；在該第二金屬層上形成第
三圖案光致抗蝕劑層，該第三圖案光致抗蝕劑層具有第三厚度與第四厚度， 且該第三厚度大于該第四厚度；以該第三圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該 第二金屬層及該氧化金屬層，以露出部分的該歐姆接觸層；以及蝕刻露出部分的該歐姆接觸層。上述制造方法中，步驟C還可包括以下步驟以灰化工藝除去具有該第 四厚度的該第三圖案化光致抗蝕劑層，以露出部分的該第二金屬層；以及使該剩余的該第三圖案光致抗蝕劑層再流動(dòng)，以形成該保護(hù)層。上述制造方法中，步驟C還可包括以下步驟將該氧化金屬層晶化成為 多晶態(tài)金屬氧化物；以及蝕刻露出部分的該第二金屬層，以形成該薄膜晶體管的源極與漏極，并暴露出部分的該氧化金屬層，作為該像素電極。上述制造方法中，晶化該氧化金屬層的溫度可大于200°C。 根據(jù)本發(fā)明，再提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括下列步驟。首先， 提供基板，基板具有像素區(qū)。接著，在基板上形成圖案化第一金屬層。然后， 形成絕緣層及半導(dǎo)體層，其中絕緣層位于像素區(qū)的圖案化第一金屬層上，半 導(dǎo)體層位于絕緣層上。接著，在基板上形成氧化金屬層，并且該氧化金屬層 覆蓋圖案化第一金屬層、半導(dǎo)體層與絕緣層。然后，在氧化金屬層上形成第 二金屬層。接著，經(jīng)由半色調(diào)式光掩模(halftone mask)或灰色調(diào)式光掩模 (gray-tone mask)圖案化氧化金屬層與第二金屬層，以形成薄膜晶體管以及 與薄膜晶體管耦接的數(shù)據(jù)線與像素電極。然后，再流動(dòng)(reflow)光致抗蝕劑材料，以形成覆蓋薄膜晶體管與數(shù)據(jù)線的保護(hù)層。上述制造方法中，在該基板上形成該圖案化第金屬層的步驟可包括以下 步驟在該基板上沉積第一金屬材料層；在該第一金屬材料層上形成第一圖 案光致抗蝕劑層；蝕刻該第一金屬材料層，以形成該圖案化第一金屬層，其 中該圖案化第一金屬層包括掃描線、耦接于該掃描線的柵極與掃描接墊、以 及數(shù)據(jù)接墊。上述制造方法中，形成該絕緣層及該半導(dǎo)體層的步驟可包括以下步驟 在該圖案化第一金屬層上沉積絕緣材料層；在該絕緣材料層上沉積半導(dǎo)體材 料層；在該半導(dǎo)體材料層上形成第二圖案光致抗蝕劑層，該第二圖案光致抗 蝕劑層具有第一厚度與第二厚度，且該第一厚度大于該第二厚度；以該第二 圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該半導(dǎo)體材料層及該絕緣材料層，以在該掃
描線與該柵極上形成該絕緣層及該圖案化半導(dǎo)體層；以灰化工藝除去具有該 第二厚度的該第二圖案光致抗蝕劑層，以露出位于該掃描線上的該圖案化半 導(dǎo)體層；蝕刻位于該掃描線上的該圖案化半導(dǎo)體層，以形成位于該柵極上的 該半導(dǎo)體層；以及除去剩余的該第二圖案光致抗蝕劑層。上述制造方法中，該半導(dǎo)體層可包括半導(dǎo)體溝道層及位于該半導(dǎo)體溝道 層上的歐姆接觸層，而經(jīng)由該半色調(diào)式光掩?；蛟摶疑{(diào)式光掩模圖案化該 氧化金屬層與該第二金屬層以及形成該保護(hù)層的步驟可包括以下步驟在該 第二金屬層上形成第三圖案光致抗蝕劑層，該第三圖案光致抗蝕劑層具有第 三厚度與第四厚度，且該第三厚度大于該第四厚度；以該第三圖案光致抗蝕 劑層為掩模，蝕刻該第二金屬層及該氧化金屬層，以露出部分的該歐姆接觸 層；蝕刻露出部分的該歐姆接觸層；以灰化工藝除去具有該第四厚度的該第 三圖案化光致抗蝕劑層，以露出該像素電極、該掃描接墊以及該數(shù)據(jù)接墊上 方的該第二金屬層；使得該剩余的第三圖案光致抗蝕劑層再流動(dòng)，以形成該 保護(hù)層；將該氧化金屬層晶化成為多晶態(tài)金屬氧化物；以及以該保護(hù)層為掩 模，蝕刻露出的該第二金屬層，以暴露出該像素電極以及位于該掃描接墊與 該數(shù)據(jù)接墊上方的該氧化金屬層。上述制造方法中，晶化該氧化金屬層的溫度可大于200°C。 本發(fā)明可在工藝上節(jié)省許多時(shí)間及原物料，大幅降低整體的生產(chǎn)成本并 減少供貨時(shí)間。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，以下特舉優(yōu)選實(shí)施例并配合附圖 作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1示出本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法；圖2A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的第一道 光掩模工藝的平面圖；圖2B示出沿圖2A中剖面線AA'及BB'的剖面圖；圖3A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的第二道 光掩模工藝的平面圖；圖3B-圖3E示出沿圖3A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖4A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的第三道光掩模工藝的第一步驟的平面圖；圖4B示出沿圖4A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖；圖5A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的第三道光掩模工藝的第二步驟的平面圖；圖5B示出沿圖5A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖；圖6A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的第三道光掩模工藝的第三步驟的平面圖；圖6B-圖6D示出沿圖6A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖；圖7A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的第三道光掩模工藝的第四步驟的平面圖；以及圖7B-圖7C示出沿圖7A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖。 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下10:基板10a:像素區(qū)20:薄膜晶體管20a:源極 20b:漏極21:數(shù)據(jù)線 22:掃描線 28:像素電極區(qū)域30、 32:像素電極40:第二電極100:圖案化第一金屬層102:掃描接墊106:第一電極 108:數(shù)據(jù)接墊 210:絕緣材料層 210a:絕緣層1 220:半導(dǎo)體材料層 220a:圖案化半導(dǎo)體層 220b:半導(dǎo)體層222、 222a、 222b:半導(dǎo)體溝道層224、 224a、 224b、 224c:歐姆接觸層230、 230a、 230b、 230c:第二圖案光致抗蝕劑層310、 310a:氧化金屬層320、 320a:第二金屬層330、 330a、 330b、 330c:第三圖案光致抗蝕劑層 340:保護(hù)層具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其示出本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法。并請(qǐng)參照?qǐng)D2A及圖 2B，圖2A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)制造方法的執(zhí)行第 一道光掩模工藝的平面圖，而圖2B為沿圖2A中剖面線AA'及BB'的剖面圖。 請(qǐng)參照?qǐng)D2A，如步驟1所示，執(zhí)行第一道光掩模工藝，提供具有像素區(qū)10a 的基板IO，以在基板10上形成圖案化第一金屬層100。如圖2B所示，在第 一道光掩模工藝中，首先在基板IO上沉積第一金屬材料層(未示出)。接著， 在第一金屬材料層上形成第一圖案光致抗蝕劑層(未示出)。然后，以第一 圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻第一金屬材料層，以在基板10上形成圖案化 第一金屬層100。如圖2A所示，圖案化第一金屬層100包括掃描線22、耦 接于掃描線22的柵極104與掃描接墊102、數(shù)據(jù)接墊108及第一電極106。請(qǐng)參照?qǐng)D3A-圖3E，圖3A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié) 構(gòu)制造方法的執(zhí)行第二道光掩模工藝的平面圖，圖3B-圖3E示出沿圖3A中 剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖。如圖3B所示，首先，在圖案化第一金 屬層100上沉積絕緣材料層210。接著，在絕緣材料層210上沉積半導(dǎo)體材 料層220，半導(dǎo)體材料層220包括半導(dǎo)體溝道層222及歐姆接觸層224，其中 半導(dǎo)體溝道層222的材料例如為非晶硅，而歐姆接觸層224的材料例如為n+ 非晶硅。然后，在半導(dǎo)體材料層220上形成第二圖案光致抗蝕劑層230。第 二圖案光致抗蝕劑層230是通過半色調(diào)式光掩?；蚧疑{(diào)式光掩模形成的，
第二圖案光致抗蝕劑層230包括第二圖案光致抗蝕劑層230a與第二圖案光致 抗蝕劑層230b。其中第二圖案光致抗蝕劑層230a具有厚度tl而第二圖案光 致抗蝕劑層230b具有厚度t2，分別位于柵極104與第一電極106上方，且 厚度tl大于厚度t2。如圖3C所示，接著，以第二圖案光致抗蝕劑層230為掩模蝕刻半導(dǎo)體 材料層220及絕緣材料層210，以在柵極104與第一電極106上方形成圖案 化絕緣層210a及圖案化半導(dǎo)體層220a，其中圖案化半導(dǎo)體層220a包括半導(dǎo) 體溝道層222a及歐姆接觸層224a。如圖3D所示，然后，進(jìn)行灰化(ashing)工藝以減少第二圖案光致抗蝕 劑層230的厚度，直到具有厚度t2的第二圖案光致抗蝕劑層230b被完全除 去，以露出部分位于掃描線22的第一電極106上的圖案化半導(dǎo)體層220a， 并留下部分的第二圖案光致抗蝕劑層230c，第二圖案光致抗蝕劑層230c具 有厚度t3。接著，蝕刻在掃描線22 (第一電極106)上露出的圖案化半導(dǎo)體層220a， 以暴露出圖案化絕緣層210a，如圖3E所示。然后，除去剩余的第二圖案光 致抗蝕劑層230c，以在柵極104上形成包括歐姆接觸層224b及半導(dǎo)體溝道 層222b的圖案化半導(dǎo)體層220b，如圖3E及圖3A所示。因此，如圖1的步 驟2所示，第二道光掩模工藝中形成圖案化絕緣層210a及圖案化半導(dǎo)體層 220b，圖案化絕緣層210a位于部分的圖案化第一金屬層100上，圖案化半導(dǎo) 體層220b位于柵極104上方的圖案化絕緣層210a上。請(qǐng)參照?qǐng)D4A及圖4B，圖4A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素 結(jié)構(gòu)制造方法的執(zhí)行第三道光掩模工藝的第一步驟的平面圖，圖4B示出沿 圖4A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖。如圖4B所示，首先，在圖案 化第一金屬層100、圖案化半導(dǎo)體層220b的歐姆接觸層224b與圖案化絕緣 層210a上形成氧化金屬層310，氧化金屬層310的材質(zhì)優(yōu)選為銦錫氧化物 (indium tin oxide，ITO)。接著，在氧化金屬層310上形成第二金屬層320。 然后，在第二金屬層320上經(jīng)由半色調(diào)式光掩模或灰色調(diào)式光掩模形成第三 圖案光致抗蝕劑層330，第三圖案光致抗蝕劑層330包括具有厚度t4的第三 圖案光致抗蝕劑層330a與第三圖案光致抗蝕劑層330b;其中第三圖案光致 抗蝕劑層330a具有厚度t4而第三圖案光致抗蝕劑層330b具有厚度t5，且厚 度t4大于厚度t5。如圖4A所示，較薄的第三圖案光致抗蝕劑層330b覆蓋 于預(yù)定形成像素電極的區(qū)域、掃描接墊102及數(shù)據(jù)接墊108上方，較厚的第 三圖案光致抗蝕劑層330a覆蓋于預(yù)定形成數(shù)據(jù)線及薄膜晶體管的源極與漏 極上方。請(qǐng)參照?qǐng)D5A及圖5B，圖5A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素 結(jié)構(gòu)制造方法的執(zhí)行第三道光掩模工藝的第二步驟的平面圖，圖5B示出沿 圖5A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖。如圖5B所示，首先，以第三 圖案光致抗蝕劑層330為掩模，將第二金屬層320及氧化金屬層310蝕刻成 為圖案化第二金屬層320a及圖案化氧化金屬層310a，以露出柵極104上方 部分的歐姆接觸層224b。請(qǐng)參照?qǐng)D6A-圖6D，圖6A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié) 構(gòu)制造方法的執(zhí)行第三道光掩模工藝的第三步驟的平面圖，圖6B-圖6D示出 沿圖6A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖。如圖6B所示，首先，蝕刻 露出部分的歐姆接觸層224b，以形成歐姆接觸層224c，并露出半導(dǎo)體溝道層 222b。如圖6C所示，接著，進(jìn)行灰化工藝以減少第三圖案光致抗蝕劑層330 的厚度，直到具有厚度t5的第三圖案化光致抗蝕劑層330b被完全除去，以 露出包括像素電極區(qū)域28、掃描接墊102以及數(shù)據(jù)接墊108上方的圖案化第 二金屬層320a，并留下具有厚度t6的第三圖案化光致抗蝕劑層330c。如圖 6A所示，形成薄膜晶體管20以及與薄膜晶體管20耦接的數(shù)據(jù)線21，以及 包含第二金屬層320a與氧化金屬層310a的像素電極區(qū)域28。如圖6D所示，然后，使得剩余的第三圖案光致抗蝕劑層330c再流動(dòng)， 以形成保護(hù)層340。此步驟以加熱的方式使得光致抗蝕劑材料軟化，使其自 然流動(dòng)而覆蓋在薄膜晶體管20及數(shù)據(jù)線21上方。請(qǐng)參照?qǐng)D7A-圖7C，圖7A示出依照本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的一種像素結(jié) 構(gòu)制造方法的第三道光掩模工藝的第四步驟的平面圖，圖7B-圖7C示出沿圖 7A中剖面線AA'及BB'的制造流程剖面圖。如圖7B所示，首先，將氧化金 屬層310a晶化(crystallize)成為多晶態(tài)金屬氧化物310b。其中，用以晶化 氧化金屬層310a的溫度大于20(TC。如圖7C所示，接著，蝕刻露出部分的圖案化第二金屬層320a，以露出
多晶態(tài)的像素電極30、 32，其中像素電極32部分覆蓋于該掃描線22的絕緣 層210a上，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7A所示。第"電極106、絕緣層210a與第二電極 40構(gòu)成儲(chǔ)存電容，其中第二電極40為另一像素電極32的一部分。薄膜晶體 管20包括柵極104、絕緣層210a、半導(dǎo)體溝道層222b、歐姆接觸層224c、 源極20a與漏極20b。絕緣層210a設(shè)置于柵極104上，半導(dǎo)體溝道層222b、 歐姆接觸層224c設(shè)置于絕緣層210a上。源極20a與漏極20b設(shè)置于歐姆接 觸層224c之上。像素電極30電性連接于薄膜晶體管20。掃描線22電性連 接于柵極104，數(shù)據(jù)線21電性連接于源極20a，數(shù)據(jù)線21由部分第二金屬層 與部分多晶態(tài)氧化金屬層組成，由光致抗蝕劑材料形成的保護(hù)層340也覆蓋 于數(shù)據(jù)線21上。薄膜晶體管20中也包括多晶態(tài)的氧化金屬層，該多晶態(tài)的 氧化金屬層設(shè)置于歐姆接觸層224c及源極20a與漏極20b之間，且漏極20b 端的多晶態(tài)氧化金屬層電性連接像素電極30，且漏極20b端的多晶態(tài)氧化金 屬層與像素電極30是由同一膜層構(gòu)成的。由于具有多晶態(tài)的導(dǎo)電材料，因此 整體像素結(jié)構(gòu)比起傳統(tǒng)的像素結(jié)構(gòu)具有更好的導(dǎo)電性。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7A及 圖7C，如圖1中的步驟3所示，第三道光掩模工藝中定義出薄膜晶體管20 以及與薄膜晶體管20耦接的像素電極30及第二電極40，并形成覆蓋薄膜晶 體管20的保護(hù)層340。本發(fā)明上述實(shí)施例所公開的像素結(jié)構(gòu)及其制造方法，僅需三道光掩模工 藝即可完成像素結(jié)構(gòu)中的薄膜晶體管及信號(hào)線、信號(hào)線配接墊等結(jié)構(gòu)，在工 藝上節(jié)省許多時(shí)間及使用原物料，可大幅降低整體的生產(chǎn)成本并減少供貨時(shí) 間。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然而優(yōu)選實(shí)施例并 非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(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)可作各種的更動(dòng)與修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以 所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)，包括薄膜晶體管，設(shè)置于基板上，包括柵極；絕緣層，設(shè)置于該柵極上；半導(dǎo)體層，設(shè)置于該絕緣層上；及源極與漏極，設(shè)置于該半導(dǎo)體層之上；以及像素電極，設(shè)置于該基板上，電性連接于該薄膜晶體管，該像素電極為多晶態(tài)金屬氧化物。
2. 如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體溝道層及 歐姆接觸層。
3. 如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該薄膜晶體管還包括氧化金屬 層，設(shè)置于該半導(dǎo)體層及該源極與該漏極之間，該漏極經(jīng)由該氧化金屬層電 性連接該像素電極。
4 如權(quán)利要求3所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該氧化金屬層與該像素電極是由 同一膜層構(gòu)成的。
5. 如權(quán)利要求3所述的像素結(jié)構(gòu)，其中該氧化金屬層與該像素電極的材 質(zhì)為銦錫氧化物。
6. 如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括保護(hù)層，覆蓋該薄膜晶體管， 該保護(hù)層為光致抗蝕劑材料。
7. 如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括掃描線，電性連接于該柵極，其中該絕緣層還設(shè)置于該掃描線上，且該像素電極部分覆蓋該掃描線上的絕 緣層，以形成電容。
8. 如權(quán)利要求l所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括數(shù)據(jù)線，由金屬層以及氧化金屬層構(gòu)成，其中該數(shù)據(jù)線電性連接于該源極，而該金屬層設(shè)置于該數(shù)據(jù)氧 化金屬層上。
9. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，還包括保護(hù)層，覆蓋于該數(shù)據(jù)線上，該保護(hù)層為光致抗蝕劑材料。
10. —種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟 步驟a，執(zhí)行第一道光掩模工藝，以在基板上形成圖案化第--金屬層， 該圖案化第一金屬層包含柵極；步驟b，執(zhí)行第二道光掩模工藝，以在該柵極上方形成圖案化絕緣層及 圖案化半導(dǎo)體層，其中該圖案化絕緣層位于該圖案化第一金屬層上，該圖案 化半導(dǎo)體層位于該圖案化絕緣層上；以及步驟c，執(zhí)行第三道光掩模工藝，以定義出薄膜晶體管及與該薄膜晶體 管耦接的像素電極，并形成覆蓋該薄膜晶體管的保護(hù)層。
11. 如權(quán)利要求10所述的制造方法，其中步驟a包括以下步驟 在該基板上沉積第一金屬材料層； 在該第一金屬材料層上形成第一圖案光致抗蝕劑層； 以該第一圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該第一金屬材料層，以形成該圖案化第一金屬層。
12. 如權(quán)利要求10所述的制造方法，其中步驟b包括以下步驟 在該圖案化第一金屬層上沉積絕緣材料層； 在該絕緣材料層上沉積半導(dǎo)體材料層；在該半導(dǎo)體材料層上形成第二圖案光致抗蝕劑層，該第二圖案光致抗蝕 劑層具有第一厚度與第二厚度，且該第一厚度大于該第二厚度；以該第二圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該半導(dǎo)體材料層及該絕緣材料 層，以形成該圖案化絕緣層及該圖案化半導(dǎo)體層；以灰化工藝除去具有該第二厚度的該第二圖案光致抗蝕劑層，以露出部 分的該圖案化半導(dǎo)體層；蝕刻露出部分的該圖案化半導(dǎo)體層；以及除去剩余的該第二圖案光致抗蝕劑層。
13. 如權(quán)利要求10所述的制造方法，其中該圖案化半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體 溝道層及位于該半導(dǎo)體溝道層上的歐姆接觸層，步驟c包括以下步驟在該歐姆接觸層上形成氧化金屬層； 在該氧化金屬層上形成第二金屬層；在該第二金屬層上形成第三圖案光致抗蝕劑層，該第三圖案光致抗蝕劑 層具有第三厚度與第四厚度，且該第三厚度大于該第四厚度；以該第三圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該第二金屬層及該氧化金屬層， 以露出部分的該歐姆接觸層；以及 蝕刻露出部分的該歐姆接觸層。
14. 如權(quán)利要求13所述的制造方法，其中步驟C還包括以下步驟 以灰化工藝除去具有該第四厚度的該第三圖案化光致抗蝕劑層，以露出部分的該第二金屬層；以及使該剩余的該第三圖案光致抗蝕劑層再流動(dòng)，以形成該保護(hù)層。
15. 如權(quán)利要求14所述的制造方法，其中步驟c還包括以下步驟 將該氧化金屬層晶化成為多晶態(tài)金屬氧化物；以及蝕刻露出部分的該第二金屬層，以形成該薄膜晶體管的源極與漏極，并 暴露出部分的該氧化金屬層，作為該像素電極。
16. 如權(quán)利要求15所述的制造方法，其中晶化該氧化金屬層的溫度大于 200 。C。
17. —種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括以下步驟提供基板，該基板具有像素區(qū)； 在該基板上形成圖案化第一金屬層；形成絕緣層及半導(dǎo)體層，其中該絕緣層位于該像素區(qū)的圖案化第一金屬 層上，該半導(dǎo)體層位于該絕緣層上；在該基板上形成氧化金屬層，并且該氧化金屬層覆蓋該圖案化第一金屬 層、該半導(dǎo)體層與該絕緣層；在該氧化金屬層上形成第二金屬層；經(jīng)由半色調(diào)式光掩?；蚧疑{(diào)式光掩模圖案化該氧化金屬層與該第二金 屬層，以形成薄膜晶體管以及與該薄膜晶體管耦接的數(shù)據(jù)線與像素電極；以 及再流動(dòng)光致抗蝕劑材料，以形成覆蓋該薄膜晶體管與該數(shù)據(jù)線的保護(hù)層。
18. 如權(quán)利要求17所述的制造方法，其中在該基板上形成該圖案化第金 屬層的步驟包括以下步驟在該基板上沉積第一金屬材料層； 在該第一金屬材料層上形成第一圖案光致抗蝕劑層； 蝕刻該第一金屬材料層，以形成該圖案化第一金屬層，其中該圖案化第 一金屬層包括掃描線、耦接于該掃描線的柵極與掃描接墊、以及數(shù)據(jù)接墊。
19. 如權(quán)利要求18所述的制造方法，其中形成該絕緣層及該半導(dǎo)體層的步驟包括以下步驟在該圖案化第一金屬層上沉積絕緣材料層； 在該絕緣材料層上沉積半導(dǎo)體材料層；在該半導(dǎo)體材料層上形成第二圖案光致抗蝕劑層，該第二圖案光致抗蝕 劑層具有第一厚度與第二厚度，且該第一厚度大于該第二厚度；以該第二圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該半導(dǎo)體材料層及該絕緣材料 層，以在該掃描線與該柵極上形成該絕緣層及該圖案化半導(dǎo)體層；以灰化工藝除去具有該第二厚度的該第二圖案光致抗蝕劑層，以露出位 于該掃描線上的該圖案化半導(dǎo)體層；蝕刻位于該掃描線上的該圖案化半導(dǎo)體層，以形成位于該柵極上的該半 導(dǎo)體層；以及除去剩余的該第二圖案光致抗蝕劑層。
20. 如權(quán)利要求18所述的制造方法，其中該半導(dǎo)體層包括半導(dǎo)體溝道層 及位于該半導(dǎo)體溝道層上的歐姆接觸層，而經(jīng)由該半色調(diào)式光掩?；蛟摶疑?調(diào)式光掩模圖案化該氧化金屬層與該第二金屬層以及形成該保護(hù)層的步驟包 括以下步驟在該第二金屬層上形成第三圖案光致抗蝕劑層，該第三圖案光致抗蝕劑 層具有第三厚度與第四厚度，且該第三厚度大于該第四厚度；以該第三圖案光致抗蝕劑層為掩模，蝕刻該第二金屬層及該氧化金屬層， 以露出部分的該歐姆接觸層；蝕刻露出部分的該歐姆接觸層；以灰化工藝除去具有該第四厚度的該第三圖案化光致抗蝕劑層，以露出 該像素電極、該掃描接墊以及該數(shù)據(jù)接墊上方的該第二金屬層；使得該剩余的第三圖案光致抗蝕劑層再流動(dòng)，以形成該保護(hù)層-,將該氧化金屬層晶化成為多晶態(tài)金屬氧化物；以及以該保護(hù)層為掩模，蝕刻露出的該第二金屬層，以暴露出該像素電極以 及位于該掃描接墊與該數(shù)據(jù)接墊上方的該氧化金屬層。
21. 如權(quán)利要求19所述的制造方法，其中晶化該氧化金屬層的溫度大于 200 。C。
全文摘要
一種像素結(jié)構(gòu)及其制造方法，該制造方法包括下列步驟，首先，執(zhí)行第一道光掩模工藝，以在基板上形成圖案化第一金屬層，圖案化第一金屬層包含柵極。接著，執(zhí)行第二道光掩模工藝，以在柵極上方形成圖案化絕緣層及圖案化半導(dǎo)體層，圖案化絕緣層位于圖案化第一金屬層上，圖案化半導(dǎo)體層位于圖案化絕緣層上。然后，執(zhí)行第三道光掩模工藝，以定義出薄膜晶體管及與薄膜晶體管耦接的像素電極，并形成保護(hù)層覆蓋薄膜晶體管。本發(fā)明可在工藝上節(jié)省許多時(shí)間及原物料，大幅降低整體的生產(chǎn)成本并減少供貨時(shí)間。
文檔編號(hào)H01L27/12GK101159276SQ20071018702
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者林漢涂, 陳建宏 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司