本發(fā)明提供一種電子組件的制造方法，尤其涉及一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，已有研究指出金屬氧化物半導(dǎo)體材料具有高電子遷移率，故適合將其應(yīng)用于像素結(jié)構(gòu)中的薄膜晶體管作為信道層使用。在已知制造包括金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的像素結(jié)構(gòu)的方法中，通常是在基板上形成金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管后，才形成像素電極。一般而言，所述像素電極通常是選用濺鍍法所形成的非晶型氧化銦錫，其中所使用的制程氣體包括水或氫氣。然而，對(duì)于金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管而言，進(jìn)行非晶型氧化銦錫鍍膜時(shí)使用的水或氫氣會(huì)改變金屬氧化物半導(dǎo)體材料層的特性，使得原本具有半導(dǎo)體特性的金屬氧化物半導(dǎo)體材料層轉(zhuǎn)成具導(dǎo)體特性的金屬氧化物半導(dǎo)體材料層，進(jìn)而造成薄膜晶體管的信道層的導(dǎo)通，并影響薄膜晶體管的電性表現(xiàn)以及可靠度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其使得像素結(jié)構(gòu)具有良好的電性表現(xiàn)以及可靠度。

本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法包括以下步驟。于基板上形成柵極。于基板上形成柵絕緣層，以覆蓋柵極。于柵絕緣層上形成信道層，其中信道層的材料包括第一金屬氧化物半導(dǎo)體材料。于信道層的相對(duì)兩側(cè)上形成源極與漏極。于基板上形成絕緣層，以覆蓋源極、漏極及信道層，其中絕緣層具有暴露出漏極的開口。于基板上依序形成第一透明電極材料層及第二透明電極材料層，其中第一透明電極材料層的材料包括第二金屬氧化物半導(dǎo)體材料，第二透明電極材料層的材料包括金屬氧化物導(dǎo)電材料。利用同一掩模圖案化第 一透明電極材料層及第二透明電極材料層，以形成第一透明電極層及第二透明電極層，其中第一透明電極層通過開口與漏極接觸。

基于上述，在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法中，通過在形成絕緣層之后，依序形成材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料的第一透明電極材料層及材料包括金屬氧化物導(dǎo)電材料的第二透明電極材料層，藉此使得材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料的信道層不會(huì)受到水或氫氣的影響而特性改變。如此一來，由本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法所制得的像素結(jié)構(gòu)具有良好的電性表現(xiàn)以及可靠度。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施方式，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1a至圖1g是依照本發(fā)明一實(shí)施方式的像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面示意圖。

附圖標(biāo)記：

10：像素結(jié)構(gòu)

100：基板

102：絕緣層

104：第一透明電極材料層

106：第二透明電極材料層

108：第一透明電極層

110：第二透明電極層

ch：信道層

d：漏極

g：柵極

gi：柵絕緣層

op：開口

pe：像素電極

s：源極

tft：薄膜晶體管

具體實(shí)施方式

圖1a至圖1g是依照本發(fā)明一實(shí)施方式的像素結(jié)構(gòu)的制造方法的剖面示意圖。

首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1a，提供基板100。就光學(xué)特性而言，基板100可為透光基板或不透光/反射基板。透光基板的材質(zhì)可選自玻璃、石英、有機(jī)聚合物、其他適當(dāng)材料或其組合。不透光/反射基板的材質(zhì)可選自導(dǎo)電材料、金屬、晶圓、陶瓷、其他適當(dāng)材料或其組合。需說明的是，基板100若選用導(dǎo)電材料時(shí)，則需在基板100搭載構(gòu)件之前，于基板100上形成一絕緣層(未顯示)，以避免基板100與構(gòu)件之間發(fā)生短路的問題。

接著，于基板100上形成柵極g。詳細(xì)而言，在本實(shí)施方式中，形成柵極g的方法包括：于基板100上使用濺鍍制程形成一柵極材料層(未顯示)后，對(duì)所述柵極材料層進(jìn)行第一道微影蝕刻制程，其中微影蝕刻制程包括光阻涂布(photoresistcoat)、曝光(exposure)、顯影(develop)、蝕刻(etch)、剝膜(strip)等步驟。另外，在本實(shí)施方式中，基于導(dǎo)電性的考慮，柵極g的材料為金屬材料，所述金屬材料例如是鉬、鋁、鈦、上述金屬的合金或是上述至少二者材料的堆棧層。然而，本發(fā)明不限于此。在其他實(shí)施方式中，柵極g亦可以使用其他導(dǎo)電材料(例如：金屬氮化物、金屬氧化物、金屬氮氧化物等)或是金屬與其它導(dǎo)電材料的堆棧層。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1b，于基板100上形成柵絕緣層gi，以覆蓋柵極g。在本實(shí)施方式中，柵絕緣層gi可利用物理氣相沉積法(physicsvapordeposition，pvd)或化學(xué)氣相沉積法(plasmaenhancedchemicalvapordeposition，cvd)全面性地沉積在基板100上，其中化學(xué)氣相沉積法例如是等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法(plasma-enhancedchemicalvapordeposition，pecvd)。另外，柵絕緣層gi的材料例如包括二氧化硅(sio2)、氧化氮(sinx)或其堆棧層。在本實(shí)施方式中，雖柵絕緣層gi是全面性覆蓋柵極g與基板100，然本發(fā)明不限于此。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1c，于柵絕緣層gi上形成信道層ch，其中信道層ch的材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料。詳細(xì)而言，在本實(shí)施方式中，形成信道層ch的方法包括以下步驟：首先，于柵絕緣層gi上形成一信道材料層(未 顯示)，其中信道材料層的材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料，所述金屬氧化物半導(dǎo)體材料例如是氧化銦鎵鋅(indium-gallium-zincoxide，igzo)或三氧化二銦(in2o3)，以及形成信道材料層的方法包括濺鍍制程或涂布制程。接著，對(duì)所述信道材料層進(jìn)行第二道微影蝕刻制程，其中微影蝕刻制程包括光阻涂布、曝光、顯影、蝕刻、剝膜等步驟。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1d，于信道層ch的相對(duì)兩側(cè)上形成源極s與漏極d。詳細(xì)而言，源極s與漏極d彼此相分離且暴露出部分的信道層ch。

在本實(shí)施方式中，形成源極s與漏極d的方法包括：于基板100上使用濺鍍制程形成一導(dǎo)電材料層(未顯示)后，對(duì)所述導(dǎo)電材料層進(jìn)行第三道微影蝕刻制程，其中微影蝕刻制程包括光阻涂布、曝光、顯影、蝕刻、剝膜等步驟。另外，在本實(shí)施方式中，基于導(dǎo)電性的考慮，源極s與漏極d的材料為金屬材料，所述金屬材料例如是鉬、鋁、鈦、上述金屬的合金或是上述至少二者材料的堆棧層。然而，本發(fā)明不限于此。在其他實(shí)施方式中，源極s與漏極d亦可以使用其他導(dǎo)電材料(例如：金屬氮化物、金屬氧化物、金屬氮氧化物等)或是金屬與其它導(dǎo)電材料的堆棧層。

另外一提的是，在本實(shí)施方式中，柵極g、柵絕緣層gi、信道層ch、源極s與漏極d構(gòu)成了一個(gè)薄膜晶體管tft。具體而言，在本實(shí)施方式中，由于信道層ch的材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料，故薄膜晶體管tft即為金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管。從另一觀點(diǎn)而言，在本實(shí)施方式中，薄膜晶體管tft屬于背信道蝕刻型態(tài)。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1e，于基板100上形成絕緣層102，以覆蓋源極s、漏極d及信道層ch，其中絕緣層102具有開口op，暴露出漏極d。詳細(xì)而言，在本實(shí)施方式中，形成絕緣層102的方法包括以下步驟：首先，于基板100上全面性地形成一絕緣材料層(未顯示)，其中絕緣材料層的材料包括二氧化硅或其他適合的絕緣材料，以及絕緣材料層可通過等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(pecvd)形成。接著，對(duì)所述絕緣材料層進(jìn)行第四道微影蝕刻制程，以形成前述開口op，其中微影蝕刻制程包括光阻涂布、曝光、顯影、蝕刻、剝膜等步驟。另外，在本實(shí)施方式中，絕緣層102的厚度例如是介于至之間。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1f，于基板100上依序形成第一透明電極材料層104及 第二透明電極材料層106。詳細(xì)而言，在本實(shí)施方式中，形成第一透明電極材料層104的方法包括濺鍍制程或涂布制程，第一透明電極材料層104的材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料，所述金屬氧化物半導(dǎo)體材料例如是氧化銦鎵鋅(igzo)或三氧化二銦(in2o3)，以及第一透明電極材料層104的厚度介于至之間。更詳細(xì)而言，當(dāng)使用濺鍍制程形成第一透明電極材料層104時(shí)，制程氣體為氬氣或氬氣與氧氣的混合氣體。

值得說明的是，如前文所述，當(dāng)使用濺鍍制程形成第一透明電極材料層104時(shí)，制程氣體只會(huì)用到氬氣或氬氣與氧氣的混合氣體，而不會(huì)用到水或是氫氣。如此一來，不論是使用濺鍍制程還是涂布制程來形成第一透明電極材料層104，過程中都不會(huì)存在會(huì)改變信道層ch(即金屬氧化物半導(dǎo)體材料)的特性的水等離子體或是氫氣等離子體。

另外，在本實(shí)施方式中，形成第二透明電極材料層106的方法包括濺鍍制程，而第二透明電極材料層106的材料包括金屬氧化物導(dǎo)電材料，所述金屬氧化物導(dǎo)電材料例如是非晶型氧化銦錫(amorphousindium-tinoxide，a-ito)。具體而言，當(dāng)使用濺鍍制程形成第二透明電極材料層106時(shí)，制程氣體除了使用氬氣或氬氣與氧氣的混合氣體外，還使用了水或是氫氣。

值得說明的是，如前文所述，雖然在使用濺鍍制程形成第二透明電極材料層106的過程中會(huì)產(chǎn)生水等離子體或氫氣等離子體，但由于第二透明電極材料層106是在第一透明電極材料層104之后形成，且第一透明電極材料層104與信道層ch之間至少還存在有絕緣層102，因此能夠有效避免水等離子體或氫氣等離子體對(duì)信道層ch(即金屬氧化物半導(dǎo)體材料)造成影響，使得薄膜晶體管tft不會(huì)有電性漂移的問題而具有良好的電性表現(xiàn)以及可靠度。另外一提的是，形成第二透明電極材料層106過程中所產(chǎn)生的水等離子體或氫氣等離子體能夠使第一透明電極材料層104中的金屬氧化物半導(dǎo)體材料進(jìn)行導(dǎo)體化，進(jìn)而提升第一透明電極材料層104的導(dǎo)電能力。也就是說，通過形成第二透明電極材料層106過程中所產(chǎn)生的水等離子體或氫氣等離子體，使得原本具有半導(dǎo)體特性的第一透明電極材料層104得以轉(zhuǎn)成具導(dǎo)體特性的第一透明電極材料層104。

接著，請(qǐng)參照?qǐng)D1g，利用同一掩模圖案化第一透明電極材料層104及第二透明電極材料層106，以形成第一透明電極108層及第二透明電極層110， 其中第一透明電極層108通過開口op與漏極d接觸。詳細(xì)而言，在本實(shí)施方式中，形成第一透明電極108層及第二透明電極層110的方法包括：對(duì)第一透明電極材料層104及第二透明電極材料層106進(jìn)行第五道微影蝕刻制程，所述第五道微影蝕刻制程包括光阻涂布、曝光、顯影、蝕刻、剝膜等步驟，其中光阻是涂布在第二透明電極材料層106上，曝光步驟是使用第五道掩模對(duì)涂布在第二透明電極材料層106上的光阻進(jìn)行曝光，蝕刻步驟是一并對(duì)第一透明電極材料層104及第二透明電極材料層106進(jìn)行蝕刻，且蝕刻液例如是草酸。

進(jìn)一步而言，在本實(shí)施方式中，第一透明電極層108與第二透明電極層110是直接接觸的，以及由于第一透明電極層108與第二透明電極層110是通過使用同一張掩模(即第五道掩模)而形成，故第一透明電極層108與第二透明電極層110具有相同的圖案。換言之，在本實(shí)施方式中，第二透明電極層110完全覆蓋第一透明電極層108。

另外，在本實(shí)施方式中，第一透明電極層108與第二透明電極層110一起構(gòu)成與漏極d電性連接的像素電極pe。值得一提的是，如前文所述，形成第二透明電極材料層106過程中所產(chǎn)生的水等離子體或氫氣等離子體能夠使原本具有半導(dǎo)體特性的第一透明電極材料層104進(jìn)行導(dǎo)體化，藉此提升了第一透明電極層108的導(dǎo)電能力，因而使得由第一透明電極層108與第二透明電極層110構(gòu)成的像素電極pe具有良好的導(dǎo)電能力。

接著，在形成第一透明電極層108及第二透明電極層110后，還包括對(duì)第二透明電極層110進(jìn)行結(jié)晶化制程。在本實(shí)施方式中，結(jié)晶化制程包括進(jìn)行一高溫處理，所述高溫處理的溫度約為150℃至300℃。詳細(xì)而言，在本實(shí)施方式中，通過對(duì)第二透明電極層110進(jìn)行結(jié)晶化制程，使得第二透明電極層110的結(jié)晶性更加良好，因而進(jìn)一步提升第二透明電極層110的導(dǎo)電能力。另外，在本實(shí)施方式中，雖然在形成第一透明電極108層及第二透明電極層110后，有對(duì)第二透明電極層110進(jìn)行結(jié)晶化制程，但本發(fā)明并不限于此。

基于上述，藉由進(jìn)行上述所有步驟(圖1a至圖1g)后，便可完成本實(shí)施方式的像素結(jié)構(gòu)10的制作。在上述實(shí)施方式中，像素結(jié)構(gòu)10藉由五道微影蝕刻制程即可完成制作。值得說明的是，如前文所述，通過在形成絕緣層 102之后，先形成制造過程中不會(huì)產(chǎn)生水等離子體或是氫氣等離子體的第一透明電極材料層104，使得即使形成第二透明電極材料層106的過程中會(huì)產(chǎn)生水等離子體或氫氣等離子體，仍能夠有效避免水等離子體或氫氣等離子體對(duì)信道層ch(即金屬氧化物半導(dǎo)體材料)造成影響，進(jìn)而使得薄膜晶體管tft避免產(chǎn)生電性漂移的問題。如此一來，與已知像素結(jié)構(gòu)相比，像素結(jié)構(gòu)10能夠具有良好的電性表現(xiàn)以及可靠度。

綜上所述，在本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法中，通過在形成絕緣層之后，依序形成材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料的第一透明電極材料層及材料包括金屬氧化物導(dǎo)電材料的第二透明電極材料層，藉此使得材料包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料的信道層不會(huì)受到水或氫氣的影響而特性改變。如此一來，由本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)的制造方法所制得的像素結(jié)構(gòu)具有良好的電性表現(xiàn)以及可靠度。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭示如上，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)可作些許的變動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。