專(zhuān)利名稱(chēng)：像素結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，且特別涉及一種使用激光剝離工藝(laser ablation process)來(lái)制作保護(hù)層的像素結(jié)構(gòu)的制作方法。
背景技術(shù)：
顯示器為人與信息的溝通界面，目前以平面顯示器為主要發(fā)展的趨勢(shì)。平面顯 示器主要有以下幾種有機(jī)電激發(fā)光顯示器(organic electroluminescence display)、 等離子體顯示器(plasma display panel)以及薄膜晶體管液晶顯示器等(thin film transistor liquid crystal display)。其中，又以薄膜晶體管液晶顯示器的應(yīng)用最為廣 泛。一般而言，薄膜晶體管液晶顯示器主要由薄膜晶體管陣列基板(thin film transistor array substrate) > ^fe^jtjt ^lJ SIS. (color filter substrate)禾口 ^夜晶層(liquid crystal layer)所構(gòu)成。其中，薄膜晶體管陣列基板包括多條掃描線(scan lines)、多條 數(shù)據(jù)線(data lines)以及多個(gè)陣列排列的像素結(jié)構(gòu)(pixel unit)，且各個(gè)像素結(jié)構(gòu)分別與 對(duì)應(yīng)的掃描線及數(shù)據(jù)線電性連接。圖IA 圖IG為公知像素結(jié)構(gòu)的制造流程圖。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1A，提供基板10，并 通過(guò)第一道光掩模工藝于基板10上形成柵極20。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，在基板10上形成柵 極絕緣層30以覆蓋住柵極20。然后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C，通過(guò)第二道光掩模工藝于柵極絕緣層30 上形成位于柵極20上方的溝道層40。一般而言，溝道層40的材質(zhì)為非晶硅(amorphous silicon)。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1D，通過(guò)第三道光掩模工藝于溝道層40的部分區(qū)域以及柵極絕 緣層30的部分區(qū)域上形成源極50以及漏極60。由圖ID可知，源極50與漏極60分別由溝 道層40的兩側(cè)延伸至柵極絕緣層30上，并將溝道層40的部分區(qū)域暴露。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D 1E，于基板10上形成保護(hù)層70以覆蓋柵極絕緣層30、溝道層40、源極50以及漏極60。然 后，請(qǐng)參照?qǐng)D1F，通過(guò)第四道光掩模工藝將保護(hù)層70圖案化，以于保護(hù)層70中形成接觸孔 H。由圖IF可知，保護(hù)層70中的接觸孔H會(huì)將漏極60的部分區(qū)暴露。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D1G， 通過(guò)第五道光掩模工藝于保護(hù)層70上形成像素電極80，由圖IG可知，像素電極80會(huì)透過(guò) 接觸孔H與漏極60電性連接。在像素電極80制作完成之后，便完成了像素結(jié)構(gòu)90的制作。承上述，公知的像素結(jié)構(gòu)90主要是通過(guò)五道光掩模工藝來(lái)進(jìn)行制作，換言之，像 素結(jié)構(gòu)90需采用五個(gè)具有不同圖案的光掩模(mask)來(lái)進(jìn)行制作。由于光掩模的造價(jià)十分 昂貴，且每道光掩模工藝均須使用到具有不同圖案的光掩模，因此，若無(wú)法縮減光掩模工藝 的數(shù)目，像素結(jié)構(gòu)90的制造成本將無(wú)法降低。此外，隨著薄膜晶體管液晶顯示面板的尺寸日益增加，用來(lái)制作薄膜晶體管陣列 基板的光掩模尺寸也會(huì)隨之增加，而大尺寸的光掩模在造價(jià)上將更為昂貴，使得像素結(jié)構(gòu) 90的制造成本無(wú)法有效地降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其適于降低制作成本。為具體描述本發(fā)明的內(nèi)容，在此提出一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其先提供基板，并 形成第一導(dǎo)電層于基板上，接著提供第一遮罩于第一導(dǎo)電層上方，且第一遮罩暴露出部分 的第一導(dǎo)電層。使用激光經(jīng)過(guò)第一遮罩照射第一導(dǎo)電層，以移除第一遮罩所暴露的部分第 一導(dǎo)電層，而形成柵極。之后，形成柵極絕緣層于基板上，以覆蓋柵極。接著，同時(shí)形成溝道 層、源極以及漏極于柵極上方的柵極絕緣層上，其中源極與漏極配置于溝道層的部分區(qū)域， 且柵極、溝道層、源極以及漏極構(gòu)成薄膜晶體管。然后，形成圖案化保護(hù)層于薄膜晶體管之 上，圖案化保護(hù)層暴露出部分漏極。接著，形成電性連接漏極的像素電極。在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)制作方法中，同時(shí)形成溝道層、源極以及漏極的方法例如為 先形成半導(dǎo)體層于柵極絕緣層上，接著，形成第二導(dǎo)電層于半導(dǎo)體層上。繼之，形成光致抗 蝕劑層于柵極上方的第二導(dǎo)電層上，其中光致抗蝕劑層可分為第一光致抗蝕劑區(qū)塊與位于 第一區(qū)塊兩側(cè)的第二光致抗蝕劑區(qū)塊，且第一光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度小于第二光致抗蝕劑 區(qū)塊的厚度。接著，以光致抗蝕劑層為掩模對(duì)第二導(dǎo)電層與半導(dǎo)體層進(jìn)行第一蝕刻工藝。然 后，減少光致抗蝕劑層的厚度，直到第一光致抗蝕劑區(qū)塊被完全移除。最后，以剩余的第二 光致抗蝕劑區(qū)塊為掩模對(duì)第二導(dǎo)電層進(jìn)行第二蝕刻工藝，以使剩余的第二導(dǎo)電層構(gòu)成源極 與漏極，而剩余的半導(dǎo)體層構(gòu)成溝道層。在其他實(shí)施例中，溝道層、源極與漏極的制作方法 還包括先在形成半導(dǎo)體層之后，形成歐姆接觸層于半導(dǎo)體層表面。接著，經(jīng)過(guò)第一蝕刻工藝 與第二蝕刻工藝，移除對(duì)應(yīng)于第二光致抗蝕劑區(qū)塊之外的歐姆接觸層。上述的減少光致抗 蝕劑層厚度的方法包括進(jìn)行灰化(ashing)工藝。在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)制作方法中，形成圖案化保護(hù)層的方法，在一個(gè)實(shí)施例中，例 如是在同時(shí)形成溝道層、源極以及漏極之后，形成保護(hù)層于柵極絕緣層與薄膜晶體管上。接 著，再圖案化保護(hù)層。在另一實(shí)施例中，形成圖案化保護(hù)層的方法例如是在同時(shí)形成溝道 層、源極以及漏極之后，形成保護(hù)層于柵極絕緣層與薄膜晶體管上。接著，再提供第二遮罩 于保護(hù)層上方，且第二遮罩暴露出部分的保護(hù)層。然后，使用激光經(jīng)過(guò)第二遮罩照射保護(hù) 層，以移除第二遮罩所暴露的部分保護(hù)層。在其他實(shí)施例中，形成圖案化保護(hù)層的方法例如 是在同時(shí)形成溝道層、源極以及漏極之后，形成光致抗蝕劑層于部分漏極上。接著，形成保 護(hù)層以覆蓋柵極絕緣層、薄膜晶體管以及光致抗蝕劑層。之后，移除光致抗蝕劑層，以使光 致抗蝕劑層上的保護(hù)層一并被移除。在另一實(shí)施例中，形成圖案化保護(hù)層的方法還可以是 形成保護(hù)層于柵極絕緣層以及剩余的第二光致抗蝕劑區(qū)塊上。之后，移除剩余的第二光致 抗蝕劑區(qū)塊，以使第二光致抗蝕劑區(qū)塊上的保護(hù)層一并被移除。上述移除光致抗蝕劑層的 方法包括掀離工藝。在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)制作方法中，形成像素電極的方法，在一個(gè)實(shí)施例中，例如是 在形成圖案化保護(hù)層之后，形成電極材料層于保護(hù)層以及薄膜晶體管上。接著，再圖案化電 極材料層。在另一實(shí)施例中，形成像素電極的方法例如是在形成圖案化保護(hù)層，形成電極材 料層于保護(hù)層以及薄膜晶體管上。接著，再提供第三遮罩于電極材料層上方，且第三遮罩暴 露出部分的電極材料層。然后，再使用激光經(jīng)過(guò)第三遮罩照射電極材料層，以移除遮罩所暴 露的部分電極材料層，在其他實(shí)施例中，形成像素電極的方法也可以是形成光致抗蝕劑層于圖案化保護(hù)層上，其中光致抗蝕劑層暴露出部分的漏極。接著，形成電極材料層以覆蓋圖 案化保護(hù)層、漏極以及光致抗蝕劑層。然后，移除光致抗蝕劑層以使光致抗蝕劑層上的電極 材料層一并被移除。上述的形成電極材料層的方法包括通過(guò)濺鍍形成銦錫氧化物層或銦鋅 氧化物層。此外，上述移除光致抗蝕劑層的方法包括掀離工藝。在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)制作方法中，形成圖案化保護(hù)層與像素電極的方法還可以例 如是在薄膜晶體管形成之后，形成保護(hù)層于柵極絕緣層與薄膜晶體管上。接著，形成光致 抗蝕劑層于保護(hù)層上，以圖案化保護(hù)層，光致抗蝕劑層暴露出部分的漏極與柵極接觸墊區(qū) (Gate contact pad)，其中光致抗蝕劑層可分為第三光致抗蝕劑區(qū)塊與第四光致抗蝕劑區(qū) 塊，且第三光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度小于第四光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度。之后，減少光致抗蝕劑 層的厚度，直到第三光致抗蝕劑區(qū)塊被完全移除。接著，形成電極材料層，以覆蓋圖案化保 護(hù)層、漏極以及光致抗蝕劑層。繼之，移除光致抗蝕劑層，以使光致抗蝕劑層上的電極材料 層一并被移除。在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)制作方法中，照射于第一導(dǎo)電層的激光能量例如是介于 10mJ/cm2至500mJ/cm2之間。另外，激光的波長(zhǎng)例如是介于IOOnm至400nm之間。本發(fā)明利用激光剝離的方式來(lái)制作柵極，并且使得溝道層、源極與漏極同時(shí)制作 完成，因此相比于公知的像素結(jié)構(gòu)制作方法，可以簡(jiǎn)化工藝步驟并減少光掩模的制作成本。 此外，在制作柵極時(shí)，激光剝離所使用的遮罩較公知的高精度光掩模簡(jiǎn)易，故此激光剝離工 藝步驟中所使用的遮罩的造價(jià)較為低廉。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖， 作詳細(xì)說(shuō)明如下。




圖IA 圖IG為公知像素結(jié)構(gòu)的制造流程圖。 圖2A 圖21為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法的示意圖。 圖3A 圖3C為一種形成圖案化保護(hù)層的激光剝離工藝示意圖。 圖4A 圖4C為一種形成圖案化保護(hù)層的制作方法的示意圖。 圖5A 圖5B為一種形成圖案化保護(hù)層的制作方法的示意圖。 圖6A 圖6C為一種形成像素電極的激光剝離工藝示意圖。 圖7A 圖7C為一種形成像素電極的制作方法的示意圖。 圖8A 圖8D為一種形成圖案化保護(hù)層與像素電極的制作方法的示意圖。 并且，上述附圖中的各附圖標(biāo)記說(shuō)明如下
10,200基板20,212柵極30,220柵極絕緣層40,232溝道層50,242源極60,244漏極70保護(hù)層80,282像素電極
90像素結(jié)構(gòu)
210第一導(dǎo)電層
230半導(dǎo)體層
240第二導(dǎo)電層
250、252、254光致抗蝕劑層
250a第一光致抗蝕劑區(qū)塊
250b第二光致抗蝕劑區(qū)塊
250c第三光致抗蝕劑區(qū)塊
250d第四光致抗蝕劑區(qū)塊
260薄膜晶體管
270保護(hù)層
272圖案化保護(hù)層
280電極材料層
282像素電極
H接觸開(kāi)口
L激光
Sl第-一遮罩
S2第:二遮罩
S3第:三遮罩
具體實(shí)施例方式圖2A 圖2G為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2A， 首先提供基板200，基板200的材質(zhì)例如為玻璃、塑膠等硬質(zhì)或軟質(zhì)材料。接著，形成第 一導(dǎo)電層210于基板200上，其中第一導(dǎo)電層210例如是通過(guò)濺鍍(sputtering)、蒸鍍 (evaporation)或是其他薄膜沉積技術(shù)所形成。接著，如圖2B所示，提供第一遮罩Sl于第一導(dǎo)電層210上方，且第一遮罩Sl暴露 出部分的第一導(dǎo)電層210，并使用激光L經(jīng)過(guò)第一遮罩Sl照射第一導(dǎo)電層210。詳言之，經(jīng) 激光L照射后的第一導(dǎo)電層210會(huì)吸收激光L的能量而自基板200表面剝離(ablation)。 具體而言，用來(lái)剝離第一導(dǎo)電層210的激光L的能量例如是介于lOmJ/cm2至500mJ/cm2之 間。另外，激光L的波長(zhǎng)例如是介于IOOnm至400nm之間。之后，如圖2C所示，移除第一遮罩Sl所暴露的部分第一導(dǎo)電層210之后，剩余的 第一導(dǎo)電層210構(gòu)成柵極212。值得注意的是，不同于公知使用造價(jià)昂貴的光掩模來(lái)進(jìn)行柵 極212的制作，本發(fā)明使用造價(jià)低廉的遮罩Sl完成柵極212的制作，因此能節(jié)省成本。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2D，于基板200上形成覆蓋柵極212的柵極絕緣層220，其中柵極 絕緣層220例如是通過(guò)化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)或其他合適的 薄膜沉積技術(shù)所形成，而柵極絕緣層220的材質(zhì)例如是氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等介電 材料。接著，于柵極絕緣層220上依序形成半導(dǎo)體層230以及第二導(dǎo)電層M0。在本實(shí)施例 中，半導(dǎo)體層230的材質(zhì)例如是非晶硅(amorphous silicon)或其他半導(dǎo)體材料，而第二導(dǎo) 電層240的材質(zhì)例如為鋁(Al)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、釹(Nd)、上述的氮化物如氮化鉬(MoN)、氮化鈦(TiN)、其疊層、上述的合金或是其他導(dǎo)電材料。接著請(qǐng)參考圖2E，在形成第二導(dǎo)電層240之后，于柵極212上方的第二導(dǎo)電層240 上形成光致抗蝕劑層250。如圖2E所示，光致抗蝕劑層250可分為第一光致抗蝕劑區(qū)塊 250a與位于第一光致抗蝕劑區(qū)塊250a兩側(cè)的第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b，且第一光致抗蝕 劑區(qū)塊250a的厚度小于第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b的厚度。接著，以光致抗蝕劑層250為 掩模對(duì)第二導(dǎo)電層240與半導(dǎo)體層230進(jìn)行第一蝕刻工藝。接著，減少光致抗蝕劑層250的厚度，直到第一光致抗蝕劑區(qū)塊250a被完全移除， 如圖2F所示，其中減少光致抗蝕劑層250厚度的方法例如是采用灰化的方式。請(qǐng)繼續(xù)參照 圖2F，在第一光致抗蝕劑區(qū)塊250a被完全移除之后，再以剩余的第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b 為掩模對(duì)第二導(dǎo)電層240進(jìn)行第二蝕刻工藝。在本實(shí)施例中，第一蝕刻工藝、第二蝕刻工藝 例如為進(jìn)行濕式蝕刻，在其他實(shí)施例中，蝕刻工藝也可以是干式蝕刻。之后，請(qǐng)參照?qǐng)D2G，在進(jìn)行去除剩余的光致抗蝕劑層250的工藝之后，剩余的第二 導(dǎo)電層240構(gòu)成源極242與漏極M4，而剩余的半導(dǎo)體層230構(gòu)成溝道層232，其中源極242 與漏極244配置于溝道層232的部分區(qū)域，且柵極212、溝道層232、源極M2以及漏極244 構(gòu)成薄膜晶體管260。在本實(shí)施例中，去除光致抗蝕劑層250的工藝?yán)缡菨袷轿g刻工藝。值得注意的是，不同于公知，本發(fā)明的溝道層232、源極242以及漏極244為同時(shí)形 成的，可以減少一道光掩模工藝，并降低工藝的復(fù)雜度。另外，上述薄膜晶體管260的溝道 層232、源極242與漏極244例如是通過(guò)同一道半調(diào)式光掩模(half-tone mask)或灰調(diào)光 掩模(gray-tone mask)工藝所形成。此外，在其他實(shí)施例中，在形成第二導(dǎo)電層MO以及 光致抗蝕劑層250(繪示于圖2D)之前，可先在半導(dǎo)體層230的表面形成歐姆接觸層(未繪 示)，接著，再通過(guò)第一蝕刻工藝與第二蝕刻工藝移除部分的歐姆接觸層(未繪示)。舉例 而言，可利用離子摻雜(ion doping)的方式于半導(dǎo)體層230的表面形成N型摻雜區(qū)，以減 少半導(dǎo)體層230與第二導(dǎo)電層240之間的接觸阻抗。接著請(qǐng)參照?qǐng)D2H，形成圖案化保護(hù)層272于薄膜晶體管260上，其中圖案化保護(hù)層 272暴露出部分漏極M4，如圖2H所示，圖案化保護(hù)層272例如是具有將漏極244暴露的接 觸開(kāi)口 H。在本實(shí)施例中，形成圖案化保護(hù)層272的方法例如是在薄膜晶體管260形成之 后，形成保護(hù)層270(繪示于圖3A)于薄膜晶體管沈0以及柵極絕緣層220上。接著，再圖 案化保護(hù)層270，其中圖案化保護(hù)層270的方法例如是進(jìn)行光刻蝕刻工藝。 接著，請(qǐng)參考圖21，形成像素電極282于圖案化保護(hù)層272上，在本實(shí)施例中，像素 電極282是透過(guò)接觸開(kāi)口 H連接至漏極M4。在本實(shí)施例中，形成像素電極282的方法例如 是在圖案化保護(hù)層272形成之后，形成電極材料層280于保護(hù)層270以及漏極244上。接 著，再圖案化電極材料層觀0，請(qǐng)參考圖6A 圖6C的描述。 此外，上述形成圖案化保護(hù)層272的方法也可以利用激光剝離工藝來(lái)完成，圖 3A 圖3C為一種形成圖案化保護(hù)層的激光剝離工藝示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D3A，在形成薄膜 晶體管260之后，形成保護(hù)層270于柵極絕緣層220與薄膜晶體管260上，其中保護(hù)層270 的材質(zhì)例如為氮化硅或氧化硅，而其形成的方法例如是以物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積 法全面性地沉積在基板200上。接著如圖3B，再提供第二遮罩S2于保護(hù)層270上方，且第 二遮罩S2暴露出部分的保護(hù)層270。然后，使用激光L經(jīng)過(guò)第二遮罩S2照射保護(hù)層270，而 經(jīng)激光L照射后的保護(hù)層270會(huì)吸收激光L的能量而自薄膜晶體管260表面剝離。之后，如圖3C所示，在移除第二遮罩S2所暴露的部分保護(hù)層270之后，形成暴露出接觸開(kāi)口 H的 圖案化保護(hù)層272。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，形成圖案化保護(hù)層272的方法還可以如圖4A 圖4C所繪 示。請(qǐng)先參照?qǐng)D4A，在形成薄膜晶體管260之后，形成光致抗蝕劑層252于部分漏極244 上。接著如圖4B所示，形成保護(hù)層270，以覆蓋柵極絕緣層220、薄膜晶體管沈0以及光致 抗蝕劑層252。之后，如圖4C所示，移除光致抗蝕劑層252，以使光致抗蝕劑層252上的保 護(hù)層270 —并被移除，形成暴露出接觸開(kāi)口 H的圖案化保護(hù)層272。在本實(shí)施例中，移除光 致抗蝕劑層252的方法例如為進(jìn)行掀離工藝。此外，圖5A 圖5B繪示另一種形成圖案化保護(hù)層的方法。請(qǐng)先參照?qǐng)D5A，形成圖 案化保護(hù)層272的方法可以是在移除剩余第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b之前，形成保護(hù)層270 于柵極絕緣層220以及剩余的第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b上。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D5B，在移除剩 余的第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b之后，使得第二光致抗蝕劑區(qū)塊250b上的保護(hù)層270 —并 被移除，以形成圖案化保護(hù)層272。在本實(shí)施例中，移除光致抗蝕劑層250b的方法例如為進(jìn) 行掀離工藝。此外，上述形成像素電極觀2的制作方法也可以利用激光剝離工藝來(lái)完成，圖 6A 圖6C為一種形成像素電極的激光剝離工藝示意圖。請(qǐng)先參照?qǐng)D6A，在形成圖案化保 護(hù)層272之后，形成電極材料層280于圖案化保護(hù)層272上，其中形成電極材料層觀0的方 法例如是通過(guò)濺鍍形成銦錫氧化物層或銦鋅氧化物層。接著，如圖6B所示，提供第三遮罩 S3于電極材料層280上方，且第三遮罩S3暴露出部分的電極材料層觀0，接著使用激光L 經(jīng)過(guò)第三遮罩S3照射電極材料層觀0。然后，請(qǐng)參照?qǐng)D6C，移除第三遮罩S3所暴露的部分 電極材料層280之后，形成透過(guò)接觸開(kāi)口 H連接至漏極244的像素電極觀2。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，形成像素電極觀2的方法還可以如圖7A 圖7C所繪示。 請(qǐng)先參照?qǐng)D7A，在形成圖案化保護(hù)層272之后，形成光致抗蝕劑層2M于圖案化保護(hù)層272 上，其中光致抗蝕劑層2M暴露出部分的漏極M4。接著如圖7B所示，形成電極材料層280 以覆蓋圖案化保護(hù)層272、漏極244以及光致抗蝕劑層254。然后，請(qǐng)參照?qǐng)D7C，移除光致抗 蝕劑層254，以使光致抗蝕劑層2M上的電極材料層280 —并被移除，而剩余的電極材料層 280即構(gòu)成像素電極觀2。上述移除光致抗蝕劑層的方法例如掀離工藝。此外，圖8A 圖8D繪示另一種形成圖案化保護(hù)層與像素電極的方法。如圖8A所 示，沉積保護(hù)層270于柵極絕緣層220與薄膜晶體管260之上，然后于保護(hù)層270上形成光 致抗蝕劑層250，此光致抗蝕劑層250可分為第三光致抗蝕劑區(qū)塊250c與第四光致抗蝕劑 區(qū)塊250d，第三光致抗蝕劑區(qū)塊250c位于漏極244邊緣以及儲(chǔ)存電容器C的邊緣上，用以 避免第二導(dǎo)電層240在后續(xù)工藝中，于薄膜晶體管260與儲(chǔ)存電容器C在膜層堆疊的坡度 上被過(guò)度蝕刻而產(chǎn)生柵極絕緣層220底切(under cut)，第四光致抗蝕劑區(qū)塊250d位于部 分薄膜晶體管260之上，且第三光致抗蝕劑區(qū)塊250c的厚度小于第四光致抗蝕劑區(qū)塊250d 的厚度，其中光致抗蝕劑層250的材料例如是有機(jī)材料。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D8B，以光致抗蝕劑 層250為掩模對(duì)保護(hù)層270進(jìn)行蝕刻，使暴露出部分薄膜晶體管沈0的漏極M4，以形成如 圖8B所示的圖案化保護(hù)層272。接著，如圖8C所示，減少光致抗蝕劑層250的厚度，直到第三光致抗蝕劑區(qū)塊250c 被完全移除。在第三光致抗蝕劑區(qū)塊250c被完全移除之后，只留下第四光致抗蝕劑區(qū)塊250d，接著沉積電極材料層觀0覆蓋第四光致抗蝕劑區(qū)塊250d、暴露出部分晶體管260的漏 極M4、部分基板200以及圖案化保護(hù)層272之上，然后進(jìn)行移除剩余光致抗蝕劑層250d， 以使剩余光致抗蝕劑層250d上的電極材料層280同時(shí)被移除，而剩余的導(dǎo)電層即構(gòu)成如圖 8D所示的像素電極觀2，并與晶體管沈0的漏極M4電性連接?；谏鲜?，本發(fā)明同時(shí)制作溝道層、源極以及漏極，因此相比于公知具有減少工藝 步驟的優(yōu)點(diǎn)。并且，本發(fā)明采用激光L照射的方式形成柵極，而非采用公知的光刻蝕刻工 藝，因此本發(fā)明所提出的像素結(jié)構(gòu)的制作方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明提出的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其柵極工藝不需使用光刻工藝，故相比于 光刻工藝所使用的高精度光掩模工藝，能降低光掩模的制作成本。2.由于制作像素結(jié)構(gòu)的工藝較少，可以減少冗長(zhǎng)的光掩模工藝(如光致抗蝕劑涂 布、軟烤、硬烤、曝光、顯影、蝕刻、光致抗蝕劑剝除等)制作像素結(jié)構(gòu)時(shí)所產(chǎn)生的缺陷。3.本發(fā)明所提出的激光剝離部分保護(hù)層的方法可以應(yīng)用于像素修補(bǔ)中的像素電 極的修補(bǔ)，以在像素結(jié)構(gòu)工藝中，移除可能殘留的像素電極(ΙΤ0 residue)，解決像素電極 之間的短路問(wèn)題，進(jìn)而增加生產(chǎn)合格率。雖然本發(fā)明已以?xún)?yōu)選實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，包括 提供一基板；形成一第一導(dǎo)電層于該基板上；提供一第一遮罩于該第一導(dǎo)電層上方，且該第一遮罩暴露出部分的該第一導(dǎo)電層； 使用激光經(jīng)過(guò)該第一遮罩照射該第一導(dǎo)電層，以移除該第一遮罩所暴露的部分該第一 導(dǎo)電層，而形成一柵極；形成一柵極絕緣層于該基板上，以覆蓋該柵極；形成一溝道層、一源極以及一漏極于該柵極上方的該柵極絕緣層上，其中該源極與該 漏極配置于該溝道層的部分區(qū)域，且該柵極、該溝道層、該源極以及該漏極構(gòu)成薄膜晶體 管；形成一保護(hù)層于該柵極絕緣層與該薄膜晶體管上；形成一第一光致抗蝕劑層于該保護(hù)層上，該第一光致抗蝕劑層暴露出部分的該漏極 與該柵極絕緣層，其中該第一光致抗蝕劑層分為第三光致抗蝕劑區(qū)塊與第四光致抗蝕劑區(qū) 塊，該第三光致抗蝕劑區(qū)塊位于該漏極邊緣并且該第三光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度小于該第四 光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度；圖案化該保護(hù)層以形成一圖案化保護(hù)層，其中部分該圖案化保護(hù)層位于該漏極邊緣； 減少該第一光致抗蝕劑層的厚度，直到該第三光致抗蝕劑區(qū)塊被完全移除； 形成一電極材料層，以覆蓋該圖案化保護(hù)層、該漏極以及該第四光致抗蝕劑區(qū)塊；以及 移除該第四光致抗蝕劑區(qū)塊，使該第四光致抗蝕劑區(qū)塊上的該電極材料層一并被移 除，以形成一電性連接于該漏極的像素電極。
2.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該溝道層、該源極以及該漏極 的方法包括形成一半導(dǎo)體層于該柵極絕緣層上； 形成一第二導(dǎo)電層于該半導(dǎo)體層上；形成一第二光致抗蝕劑層于該柵極上方的該第二導(dǎo)電層上，其中該第二光致抗蝕劑層 分為第一光致抗蝕劑區(qū)塊與位于該第一光致抗蝕劑區(qū)塊兩側(cè)的第二光致抗蝕劑區(qū)塊，且該 第一光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度小于該第二光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度；以該第二光致抗蝕劑層為掩模對(duì)該第二導(dǎo)電層與該半導(dǎo)體層進(jìn)行第一蝕刻工藝； 減少該第二光致抗蝕劑層的厚度，直到該第一光致抗蝕劑區(qū)塊被完全移除；以及 以剩余的該第二光致抗蝕劑區(qū)塊為掩模對(duì)該第二導(dǎo)電層進(jìn)行第二蝕刻工藝，以使剩余 的該第二導(dǎo)電層構(gòu)成該源極以及該漏極，而該剩余的半導(dǎo)體層構(gòu)成該溝道層。
3.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中減少該第二光致抗蝕劑層厚度的方 法包括進(jìn)行灰化工藝。
4.如權(quán)利要求2所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該溝道層、該源極以及該漏極 的方法還包括在形成該半導(dǎo)體層之后，且在形成該第二導(dǎo)電層以及該第二光致抗蝕劑層之前，形成 歐姆接觸層于該半導(dǎo)體層表面以及經(jīng)過(guò)該第一蝕刻工藝與該第二蝕刻工藝，移除對(duì)應(yīng)于該第二光致抗蝕劑區(qū)塊之外的該 歐姆接觸層。
5.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該激光的能量介于10mJ/cm2至 500mJ/cm2 之間。
6.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該激光的波長(zhǎng)介于IOOnm至400nm 之間。
7.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該電極材料層的方法包括借由 濺鍍形成一銦錫氧化物層或一銦鋅氧化物層。
8.如權(quán)利要求1所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中移除該第四光致抗蝕劑區(qū)塊的方法 包括掀離工藝。
9.一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，包括 提供一基板；形成一第一導(dǎo)電層于該基板上；提供一第一遮罩于該第一導(dǎo)電層上方，且該第一遮罩暴露出部分的該第一導(dǎo)電層； 使用激光經(jīng)過(guò)該第一遮罩照射該第一導(dǎo)電層，以移除該第一遮罩所暴露的部分該第一 導(dǎo)電層，而形成一柵極；形成一柵極絕緣層于該基板上，以覆蓋該柵極；形成一溝道層、一源極以及一漏極于該柵極上方的該柵極絕緣層上，其中該源極與該 漏極配置于該溝道層的部分區(qū)域，且該柵極、該溝道層、該源極以及該漏極構(gòu)成薄膜晶體 管；僅形成一第一光致抗蝕劑層于部分該漏極上；形成一保護(hù)層，以覆蓋該柵極絕緣層、該薄膜晶體管以及該第一光致抗蝕劑層； 移除該第一光致抗蝕劑層，以使該第一光致抗蝕劑層上的該保護(hù)層一并被移除而形成 一圖案化保護(hù)層于該薄膜晶體管之上，該圖案化保護(hù)層暴露出部分該漏極；以及 形成一像素電極，電性連接于該漏極。
10.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該溝道層、該源極以及該漏極 的方法包括形成一半導(dǎo)體層于該柵極絕緣層上； 形成一第二導(dǎo)電層于該半導(dǎo)體層上；形成一第二光致抗蝕劑層于該柵極上方的該第二導(dǎo)電層上，其中該第二光致抗蝕劑層 分為第一光致抗蝕劑區(qū)塊與位于該第一光致抗蝕劑區(qū)塊兩側(cè)的第二光致抗蝕劑區(qū)塊，且該 第一光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度小于該第二光致抗蝕劑區(qū)塊的厚度；以該第二光致抗蝕劑層為掩模對(duì)該第二導(dǎo)電層與該半導(dǎo)體層進(jìn)行第一蝕刻工藝； 減少該第二光致抗蝕劑層的厚度，直到該第一光致抗蝕劑區(qū)塊被完全移除；以及 以剩余的該第二光致抗蝕劑區(qū)塊為掩模對(duì)該第二導(dǎo)電層進(jìn)行第二蝕刻工藝，以使剩余 的該第二導(dǎo)電層構(gòu)成該源極以及該漏極，而該剩余的半導(dǎo)體層構(gòu)成該溝道層。
11.如權(quán)利要求10所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中減少該第二光致抗蝕劑層厚度的 方法包括進(jìn)行灰化工藝。
12.如權(quán)利要求10所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該溝道層、該源極以及該漏 極的方法還包括在形成該半導(dǎo)體層之后，且在形成該第二導(dǎo)電層以及該第二光致抗蝕劑層之前，形成歐姆接觸層于該半導(dǎo)體層表面以及經(jīng)過(guò)該第一蝕刻工藝與該第二蝕刻工藝，移除對(duì)應(yīng)于該第二光致抗蝕劑區(qū)塊之外的該 歐姆接觸層。
13.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中移除該第一光致抗蝕劑層的方法 包括掀離工藝。
14.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該像素電極的方法包括形成一電極材料層于該圖案化保護(hù)層以及該漏極上；以及圖案化該電極材料層。
15.如權(quán)利要求14所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該電極材料層的方法包括通 過(guò)濺鍍形成銦錫氧化物層或銦鋅氧化物層。
16.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該像素電極的方法包括形成一電極材料層于該圖案化保護(hù)層以及該漏極上；提供第三遮罩于該導(dǎo)電層上方，且該第三遮罩暴露出部分的該電極材料層；以及使用激光經(jīng)過(guò)該第三遮罩照射該電極材料層，以移除該第三遮罩所暴露的部分該電極 材料層。
17.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成該像素電極的方法包括形成第三光致抗蝕劑層于該圖案化保護(hù)層上，其中該第三光致抗蝕劑層暴露出部分的 該漏極；形成電極材料層，以覆蓋該圖案化保護(hù)層、該漏極以及該第三光致抗蝕劑層；以及移除該第三光致抗蝕劑層，以使該第三光致抗蝕劑層上的該電極材料層一并被移除。
18.如權(quán)利要求17所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中移除該第三光致抗蝕劑層的方法 包括掀離工藝。
19.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該激光的能量介于lOmJ/cm2至 500mJ/cm2 之間。
20.如權(quán)利要求9所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中該激光的波長(zhǎng)介于IOOnm至400nm 之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，包括下列步驟首先，提供形成有第一導(dǎo)電層的基板，接著提供第一遮罩于第一導(dǎo)電層上方，并使用激光經(jīng)過(guò)第一遮罩照射第一導(dǎo)電層，以形成柵極。接著，形成柵極絕緣層于基板上，以覆蓋柵極。繼之，同時(shí)形成溝道層、源極以及漏極于柵極上方的柵極絕緣層上，其中柵極、溝道層、源極以及漏極構(gòu)成薄膜晶體管。接著，形成圖案化保護(hù)層于薄膜晶體管之上，圖案化保護(hù)層暴露出部分漏極。接著，形成電性連接于漏極的像素電極。本發(fā)明利用激光剝離的方式來(lái)制作柵極，并且使得溝道層、源極與漏極同時(shí)制作完成，因此相比于公知的像素結(jié)構(gòu)制作方法，可以簡(jiǎn)化工藝步驟并減少光掩模的制作成本。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102097390SQ20101058841
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者廖達(dá)文, 方國(guó)龍, 楊智鈞, 林漢涂, 石志鴻, 蔡佳琪, 詹勛昌, 黃明遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司