畫素結(jié)構(gòu)及其制作方法

專利名稱：畫素結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種畫素結(jié)構(gòu)及其制作方法，特別是一種具有氧化物半導(dǎo)體層的畫素結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
常見的平面顯示器包括液晶顯示器(liquid crystal displays)、電衆(zhòng)顯示器 (plasma displays)、有機(jī)發(fā)光二極管顯不器(organic light emitting diode displays) 等。以目前最為普及的液晶顯示器為例，其主要是由薄膜晶體管數(shù)組基板、彩色濾光基板以及夾于二者之間的液晶層所構(gòu)成。在薄膜晶體管數(shù)組基板上，多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶體管或低溫多晶硅薄膜晶體管作為各個子畫素的切換組件。近年來，有許多研究指出氧化物半導(dǎo)體(oxide semiconductor)薄膜晶體管相較于非晶娃薄膜晶體管,具有較高的載子移動率(mobility)，而氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管相較于低溫多晶硅薄膜晶體管，則具有較佳的臨界電壓(Vth)均勻性。因此，氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管有潛力成為下一代平面顯示器的關(guān)鍵組件。氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管中，與氧化物半導(dǎo)體接觸的源極與汲極多是利用金屬材料制作的。以現(xiàn)行的制作方法而言，圖案化金屬材料所采用的蝕刻劑對于氧化物半導(dǎo)體與金屬材料的蝕刻選擇比不佳。所以，當(dāng)源極與汲極制作于氧化物半導(dǎo)體上方，則金屬材料的圖案化過程往往使氧化物半導(dǎo)體也受到蝕刻劑侵蝕，造成氧化物半導(dǎo)體的通道特性不佳。 另外，當(dāng)氧化物半導(dǎo)體制作于源極與汲極上方，則形成氧化物半導(dǎo)體時所使用的氧將會氧化源極與汲極的表面使源極與汲極接觸氧化物半導(dǎo)體的接觸阻抗增加，不利于組件特性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種畫素結(jié)構(gòu)及其制作方法，該畫素結(jié)構(gòu)具有理想組件特性，該制造方法有助于提升組件特性且不需增加額外的圖案化制成或是使用額外的光罩。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案一是一種畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其包括 于一基板上形成一掃描線以及電性連接于該掃描線的一閘極；于該基板上形成一氧化物導(dǎo)體層，且該氧化物導(dǎo)體層包括一畫素電極以及一第一輔助圖案層，該第一輔助圖案層部分地重迭于該閘極所在面積，其中該第一輔助圖案層包括一第一金屬接觸部以及一第一半導(dǎo)體接觸部；于該基板上形成一金屬導(dǎo)體層，位于該氧化物導(dǎo)體層遠(yuǎn)離該基板的一側(cè)，該金屬導(dǎo)體層包括一數(shù)據(jù)線、一源極以及一汲極，該源極連接于該數(shù)據(jù)線，該源極與該汲極彼此分離，該汲極接觸該第一金屬接觸部并暴露出該第一半導(dǎo)體接觸部，而該汲極電性連接該畫素電極，其中暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部位于該源極與該汲極之間；形成一氧化物半導(dǎo)體層，該氧化物半導(dǎo)體層連接于該源極與該汲極之間并接觸于該金屬導(dǎo)體層所暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部；以及形成一絕緣層于該閘極與該金屬導(dǎo)體層之間。進(jìn)一步地，形成該氧化物導(dǎo)體層的步驟更包括形成一第二輔助圖案層，該第一輔助圖案層與該第二輔助圖案層彼此分離并各自重迭于該閘極，且該第二輔助圖案層包括一第二金屬接觸部以及一第二半導(dǎo)體接觸部，而該第二半導(dǎo)體接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離小于該第二金屬接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離。進(jìn)一步地，形成該金屬導(dǎo)體層的步驟更包括使該源極接觸于該第二金屬接觸部且暴露出該第二半導(dǎo)體接觸部。進(jìn)一步地，形成該氧化物半導(dǎo)體層的步驟更包括讓該氧化物半導(dǎo)體層接觸該第二半導(dǎo)體接觸部。進(jìn)一步地，形成該氧化物導(dǎo)體層的步驟包括使該第一輔助圖案層與該畫素電極直接連接。進(jìn)一步地，形成該氧化物導(dǎo)體層的步驟包括使該第一輔助圖案層與該畫素電極彼此分離且形成該金屬導(dǎo)體層的方法更包括使該汲極連接于該畫素電極與該第一輔助圖案層之間。進(jìn)一步地，該畫素結(jié)構(gòu)的制作方法更包括形成一保護(hù)層，使該掃描線、該閘極、該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層、該氧化物半導(dǎo)體層以及該絕緣層皆位于該保護(hù)層與該基板之間。進(jìn)一步地，形成該絕緣層的步驟是于形成該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層以及該氧化物半導(dǎo)體層的步驟之后進(jìn)行，且形成該掃描線與該閘極的步驟是于形成該絕緣層之后進(jìn)行使該絕緣層位于該閘極與該基板之間。進(jìn)一步地，形成該絕緣層的步驟是于形成該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層以及該氧化物半導(dǎo)體層的步驟之前進(jìn)行，且形成該掃描線與該閘極的步驟是于形成該絕緣層之前進(jìn)行使該閘極位于該絕緣層與該基板之間。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案二是一種畫素結(jié)構(gòu)，其包括一掃描線， 配置于一基板上；一閘極，配置于該基板上并電性連接于該掃描線；一氧化物導(dǎo)體層，配置于該基板上，且該氧化物導(dǎo)體層包括一畫素電極以及一第一輔助圖案層，該第一輔助圖案層部分地重迭于該閘極所在面積，其中該第一輔助圖案層包括一第一金屬接觸部以及一第一半導(dǎo)體接觸部；一金屬導(dǎo)體層，位于該氧化物導(dǎo)體層遠(yuǎn)離該基板的一側(cè)，該金屬導(dǎo)體層包括一數(shù)據(jù)線、一源極以及一汲極，該源極連接于該數(shù)據(jù)線，該源極與該汲極彼此分離，該汲極接觸該第一金屬接觸部并暴露出該第一半導(dǎo)體接觸部，而該汲極電性連接該畫素電極， 其中暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部位于該源極與該汲極之間；一氧化物半導(dǎo)體層，連接于該源極與該汲極之間并接觸于該金屬導(dǎo)體層所暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部；以及一絕緣層，配置于該閘極與該金屬導(dǎo)體層之間。進(jìn)一步地，該氧化物導(dǎo)體層更包括一第二輔助圖案層，該第一輔助圖案層與該第二輔助圖案層彼此分離并各自重迭于該閘極，且該第二輔助圖案層包括一第二金屬接觸部以及一第二半導(dǎo)體接觸部，而該第二半導(dǎo)體接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離小于該第二金屬接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離。進(jìn)一步地，該源極接觸于該第二金屬接觸部且暴露出該第二半導(dǎo)體接觸部。進(jìn)一步地，該氧化物半導(dǎo)體層接觸該第二半導(dǎo)體接觸部。進(jìn)一步地，該第一輔助圖案層與該畫素電極直接連接。進(jìn)一步地，該第一輔助圖案層與該畫素電極彼此分離且該汲極連接于該畫素電極與該第一輔助圖案層之間。進(jìn)一步地，該畫素結(jié)構(gòu)更包括一保護(hù)層，該掃描線、該閘極、該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層、該氧化物半導(dǎo)體層以及該絕緣層皆位于該保護(hù)層與該基板之間。進(jìn)一步地，該絕緣層位于該閘極與該基板之間。進(jìn)一步地，該閘極位于該絕緣層與該基板之間。本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明在制作畫素電極的同時制作輔助圖案層，使源極與汲極接觸輔助圖案層并暴露出輔助圖案層的一部分。如此一來，于源極與汲極上方所形成的氧化物半導(dǎo)體層與輔助圖案層之間接觸良好而具有理想的電性連接。換言之，本發(fā)明的畫素結(jié)構(gòu)具有理想的組件特性。此外，輔助圖案層不需藉由額外的制程加以制作而是與畫素電極同時制作，所以本發(fā)明的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法不會因為輔助電極的制作而變的復(fù)雜。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，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。


圖IA至圖ID繪示為本發(fā)明一實施例的畫素結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。圖2繪示為本發(fā)明另一實施例的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。圖3繪示為本發(fā)明又一實施例的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖。主要組件符號說明
10 :基板
100,200,300 :畫素結(jié)構(gòu)
110 :導(dǎo)體材料層 112 :掃描線 114 :閘極 120 :絕緣層
130,330 :氧化物導(dǎo)體層 130’ 氧化物導(dǎo)體材料層 132、332 :畫素電極 134,334 :第一輔助圖案層 134A :第一金屬接觸部 134B :第一半導(dǎo)體接觸部 136,336 :第二輔助圖案層 136A :第二金屬接觸部 136B :第二半導(dǎo)體接觸部 140 :金屬導(dǎo)體層 142 :數(shù)據(jù)線 144 :汲極 146 :源極
150 :氧化物半導(dǎo)體層150’ 氧化物半導(dǎo)體材料層 160 :保護(hù)層 A-A’、B-B’、C-C’ 剖線 D :距離
TFT :薄膜晶體管。
具體實施例方式圖IA至圖ID繪示為本發(fā)明一實施例的畫素結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖，其中圖IA至圖ID各圖中右側(cè)部分為上視圖而左側(cè)部分為沿A-A’剖線的剖面示意圖。請先參照圖1A， 于一基板10上形成一掃描線112以及電性連接于掃描線112的一閘極114。另外,本實施例更進(jìn)一步于掃描線112與閘極114上形成一絕緣層120。掃描線112與閘極114的制作方法實質(zhì)上包括了(請參照圖IA的左側(cè)部分)于基板10上形成一導(dǎo)體材料層110并將導(dǎo)體材料層110圖案化以形成掃描線112與閘極114。 導(dǎo)體材料層110可以是金屬層、金屬氧化物層、金屬迭層等膜層，而其形成于基板10上的方式包括，但不限定，濺鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等成膜方法。圖案化導(dǎo)體材料層 110的方法包括微影蝕刻制程，也就是說，此一步驟可以使用一道光罩來圖案化導(dǎo)體材料層 110。不過，本發(fā)明不以此為限，在其它的實施例中，掃描線112與閘極114可以藉由印刷法制作于基板10上而無需限定為采用上述的成膜及圖案化制程。亦即，掃描線112與閘極 114的制作方法實質(zhì)上也可以選擇性地不使用光罩。之后，請參照圖1B，于基板10上形成一氧化物導(dǎo)體層130。氧化物導(dǎo)體層130包括一畫素電極132、一第一輔助圖案層134以及一第二輔助圖案層136。氧化物導(dǎo)體層130 的制作方法例如是(如圖IB的左側(cè)部分所示)先于絕緣層120上形成氧化物導(dǎo)體材料層 130’，再將氧化物導(dǎo)體材料層130’圖案化成氧化物導(dǎo)體層130，其中形成氧化物導(dǎo)體材料層130’的方法包括濺鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等成膜方法，而此處的圖案化方法例如是微影蝕刻制程。因此，氧化物導(dǎo)體層130的制作方法中可以使用一道光罩。第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136彼此分離并各自重迭于閘極114。也就是說，第一輔助圖案層134的面積與閘極114的面積有所重迭且第二輔助圖案層136的面積與閘極114的面積也有所重迭。另外，本實施例是以閘極114由掃描線112的分支所構(gòu)成以進(jìn)行說明，因此第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136是重迭于掃描線112所分岔出來的分支(也就是閘極114)。不過，在其它實施例中，掃描線112可以不具有分支而閘極114的輪廓可以由第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136重迭于掃描線114的部分來定義。具體而言，第一輔助圖案層134包括一第一金屬接觸部134A以及一第一半導(dǎo)體接觸部134B，且第二輔助圖案層136包括一第二金屬接觸部136A以及一第二半導(dǎo)體接觸部136B。第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二輔助圖案層136之間的距離小于第一金屬接觸部 134A與第一輔助圖案層136之間的距離。同樣地，第二半導(dǎo)體接觸部136B與第一輔助圖案層134之間的距離小于第二金屬接觸部136A與第一輔助圖案層134之間的距離。也就是說，第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136彼此相接近的部分在本實施例中可以定義為半導(dǎo)體接觸部而彼此相遠(yuǎn)離的部分在本實施例中可以定義為金屬接觸部。
另外，本實施例的設(shè)計使得第一輔助圖案層134直接連接于畫素電極132，但在其它實施例中，第一輔助圖案層134與畫素電極132可以彼此分離。因此，本實施例的氧化物導(dǎo)體層130的圖案設(shè)計僅是舉例說明之用，并非用以限定本發(fā)明。值得一提的是，本實施例采用相同的氧化物導(dǎo)體材料層130’制作畫素電極132、第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136。所以，畫素電極132、第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136可以使用同一道光罩制作而不需增加光罩的使用數(shù)量。再者，請參照圖1C，于絕緣層120與氧化物導(dǎo)體層130上形成一金屬導(dǎo)體層140， 其位于氧化物導(dǎo)體層130遠(yuǎn)離基板10的一側(cè)。金屬導(dǎo)體層140的制作方法例如是(如圖 IC的左側(cè)部分所示)先于絕緣層120與氧化物導(dǎo)體層130上形成金屬材料層140’，再將金屬材料層140’圖案化成金屬導(dǎo)體層140，其中形成金屬材料層140’的方法包括濺鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等成膜方法，而此處的圖案化方法例如是微影蝕刻制程。因此，金屬導(dǎo)體層140的制作方法可以使用一道光罩。具體來說，金屬導(dǎo)體層140包括一數(shù)據(jù)線142、一汲極144以及一源極146。源極 146連接于數(shù)據(jù)線142，源極146與汲極144彼此分離，且汲極144電性連接畫素電極132。 此外，汲極144接觸第一金屬接觸部134A并暴露出第一半導(dǎo)體接觸部134B，而源極146接觸第二金屬接觸部136A并暴露出第二半導(dǎo)體接觸部136B。也就是說，第一輔助圖案層134 與第二輔助圖案層136中所謂的金屬接觸部是指氧化物導(dǎo)體層130中欲與金屬構(gòu)件接觸的部分，且金屬構(gòu)件實質(zhì)上會暴露出半導(dǎo)體接觸部。在此，第一金屬接觸部134A與第二金屬接觸部136A被汲極144與源極146直接覆蓋而不被暴露出來，而圖IC中以箭頭表示第一金屬接觸部134A與第二金屬接觸部136A的位置。同時，金屬導(dǎo)體層140暴露出來的第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二半導(dǎo)體接觸部136B 位于源極146與汲極144之間。值得一提的是，汲極144接觸第一金屬接觸部134A且源極 146接觸第二金屬接觸部136A。因此，汲極144與第一金屬接觸部134A電性連接在一起而可以視為復(fù)合式汲極，且源極146與第二金屬接觸部136A電性連接在一起而可以視為復(fù)合式源極。在本實施例中，畫素電極132與第一輔助圖案層132直接連接在一起，所以金屬材料所構(gòu)成的汲極144可以透過第一輔助圖案層134而電性連接于畫素電極132。如此一來， 畫素電極132與汲極144之間沒有絕緣層的設(shè)置而使得畫素電極132與汲極144不需透過貫穿于絕緣層的接觸開口來與彼此電性連接。因此，相較于畫素電極132與汲極144之間設(shè)置有絕緣層的設(shè)計而言，本實施例可以無需于絕緣層中制作接觸開口而節(jié)省至少一道光罩。并且，畫素電極132與汲極144之間的接觸阻抗也不會受限于接觸開口的面積，因而畫素電極132與汲極144可以良好的與彼此導(dǎo)通。接著，請參照圖1D，形成一氧化物半導(dǎo)體層150，其連接于源極146與汲極144之間并接觸于金屬導(dǎo)體層140所暴露出來的第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二半導(dǎo)體接觸部 136B。也就是說，在第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136中，所謂的半導(dǎo)體接觸部是指氧化物導(dǎo)體層130中欲與半導(dǎo)體構(gòu)件接觸的部分。氧化物半導(dǎo)體層150的制作方法例如是(如圖ID的左側(cè)部分所示)先于絕緣層 120、氧化物導(dǎo)體層130與金屬導(dǎo)體層140上形成氧化物半導(dǎo)體材料層150’，再將氧化物半導(dǎo)體材料層150’圖案化成氧化物半導(dǎo)體層150，其中形成氧化物半導(dǎo)體材料層150’的方法包括濺鍍、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積等成膜方法，而此處的圖案化方法例如是微影蝕刻制程。因此，氧化物半導(dǎo)體層150的制作方法可以使用一道光罩。另外，形成氧化物半導(dǎo)體材料層150’的過程中可以進(jìn)行摻雜步驟使氧化物半導(dǎo)體層150具有所需的導(dǎo)電或是半導(dǎo)體特性。也就是說，氧化物半導(dǎo)體材料層150’的材質(zhì)可以是未摻雜的氧化物半導(dǎo)體材料或是摻雜的氧化物半導(dǎo)體材料，其中氧化物半導(dǎo)體材料包括有氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鋅 (IZO)、氧化銦鎵(IGO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鎘 氧化鍺(2Cd0 -Ge02)或氧化鎳鈷(NiCo204)等。
另外，本實施例可以選擇性地在制作完氧化物半導(dǎo)體層150之后，于基板10上形成一保護(hù)層160。此時，掃描線112、閘極114、絕緣層120、氧化物導(dǎo)體層130、金屬導(dǎo)體層 140以及氧化物半導(dǎo)體層150皆位于保護(hù)層160與基板10之間以構(gòu)成畫素結(jié)構(gòu)100。閘極114、氧化物導(dǎo)體層130、金屬導(dǎo)體層140、氧化物半導(dǎo)體層150例如共同構(gòu)成一薄膜晶體管TFT。在一實施例中，保護(hù)層160需具備特定圖案設(shè)計時，可以選擇性地以微影蝕刻制程圖案化，也就是說，保護(hù)層160可以選擇性地使用一道光罩加以制作而具有特定的圖案。當(dāng)然，本發(fā)明不以此為限。在本實施例中，形成氧化物半導(dǎo)體層150的過程中可能因為氧元素的存在而使金屬導(dǎo)體層140的表面被氧化。如此一來，金屬導(dǎo)體層140與氧化物半導(dǎo)體層150之間的接觸阻抗將會提升而可能不利于薄膜晶體管TFT的組件特性。不過，本實施例的氧化物半導(dǎo)體層150接觸于金屬導(dǎo)體層140所暴露出來的第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二半導(dǎo)體接觸部136B。第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二半導(dǎo)體接觸部136B可以作為復(fù)合式汲極與復(fù)合式源極的一部分，亦即薄膜晶體管TFT的通道寬度例如為第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二半導(dǎo)體接觸部136B之間的距離D。此時，第一半導(dǎo)體接觸部134B與第二半導(dǎo)體接觸部136B自身為氧化物導(dǎo)體材料所構(gòu)成，不容易受氧元素的存在而發(fā)生變異，所以復(fù)合式汲極與復(fù)合式源極良好地接觸于氧化物半導(dǎo)體層150。也就是說，本實施例的設(shè)計有助于使薄膜晶體管 TFT具有理想的組件特性。此外，本實施例將氧化物半導(dǎo)體層150制作于金屬導(dǎo)體層140遠(yuǎn)離于基板10的一側(cè)，也就是氧化物半導(dǎo)體層150制作于后而金屬導(dǎo)體層140制作于先。所以，金屬導(dǎo)體層140 的圖案化過程不會造成氧化物半導(dǎo)體層150的表面受到蝕刻，這有助于避免氧化物半導(dǎo)體層150的組件特性變差而使薄膜晶體管TFT具有理想的組件特性。整體而言，本實施例在制作閘極114與掃描線112的過程、制作氧化物導(dǎo)體層130 的過程、制作金屬導(dǎo)體層140的過程、制作氧化物半導(dǎo)體層150的過程以及制作保護(hù)層160 的過程可以分別使用一道光罩。所以，畫素結(jié)構(gòu)100可以采用五道光罩加以制作。不過，在其它的實施例中，閘極114與掃描線112可以選擇性地以印刷的方式制作而省略一道光罩的使用。另外，保護(hù)層160可選擇性地不被圖案化而再度省略一道光罩的使用。所以，畫素結(jié)構(gòu)100的制作方法可以僅在制作氧化物導(dǎo)體層130的過程、制作金屬導(dǎo)體層140的過程以及制作氧化物半導(dǎo)體層150的過程使用光罩，也就是僅使用三道光罩就可以完成畫素結(jié)構(gòu)100。因此，本實施例的設(shè)計非但可以使氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管具有理想的組件特性， 更因為使用光罩?jǐn)?shù)的減少而具有簡單的制程以及便宜的制作成本。以上述實施例而言，形成絕緣層120的步驟是于形成氧化物導(dǎo)體層130、金屬導(dǎo)體層140以及氧化物半導(dǎo)體層150的步驟之前進(jìn)行，且形成掃描線112與閘極114的步驟是于形成絕緣層120之前進(jìn)行。所以，上述實施例是使閘極114位于絕緣層120與基板10之間的底閘型薄膜晶體管TFT。然而，上述制作步驟的順序并非意圖限定本發(fā)明的精神。圖2繪示為本發(fā)明另一實施例的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖，其中圖2中右側(cè)部分為上視圖而左側(cè)部分為沿B-B’剖線的剖面示意圖。請參照圖2，畫素結(jié)構(gòu)200與上述實施例的畫素結(jié)構(gòu)100相似，且兩者的組成構(gòu)件相同，因此兩實施例中相同的組件符號將表示為相同的構(gòu)件。畫素結(jié)構(gòu)200中各個構(gòu)件的制作步驟可以參照前述圖IA至圖ID的說明，不過本實施例的掃描線112、閘極114與絕緣層140是制作于氧化物半導(dǎo)體層150遠(yuǎn)離于基板10 的一側(cè)。也就是說，在本實施例中，形成絕緣層120的步驟是于形成氧化物導(dǎo)體層130、金屬導(dǎo)體層140以及氧化物半導(dǎo)體層150的步驟之后進(jìn)行，且形成掃描線112與閘極114的步驟是于形成絕緣層120的步驟之后進(jìn)行。如此一來，絕緣層120位于閘極114與基板10之間而構(gòu)成一種頂閘型薄膜晶體管。與前述實施例相同地，畫素結(jié)構(gòu)200可以采用五道光罩或是更少數(shù)目的光罩加以制作。另外，氧化物導(dǎo)體層130中第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136可以作為復(fù)合式汲極與復(fù)合式源極的一部分，且第一輔助圖案層134與第二輔助圖案層136都接觸氧化物半導(dǎo)體層150以在兩者之間定義出組件的信道，所以薄膜晶體管TFT可以具有理想的組件特性。更進(jìn)一步而言，前述實施例雖以第一輔助圖案層134直接連接于畫素電極132來進(jìn)行說明，但本發(fā)明不以此為限。舉例而言，圖3繪示為本發(fā)明又一實施例的畫素結(jié)構(gòu)的示意圖，其中圖3中右側(cè)部分為上視圖而左側(cè)部分為沿C-C’剖線的剖面示意圖。請參照圖3， 畫素結(jié)構(gòu)300與畫素結(jié)構(gòu)100相似，兩實施例的主要差異在于氧化物導(dǎo)體層330的圖案設(shè)計。因此，本實施例除了氧化物導(dǎo)體層330的組件符號外，其余組件符號皆相同于畫素結(jié)構(gòu) 100而表示為相同的構(gòu)件。另外，畫素結(jié)構(gòu)300的制作方法可以參照于圖IA至圖ID的說明，而不另贅述。詳言之，本實施例的氧化物導(dǎo)體層330包括畫素電極332、第一輔助圖案層334以及第二輔助圖案層336。與畫素結(jié)構(gòu)100不同地，第一輔助圖案層334與畫素電極332未直接連接在一起而彼此分離。因此，本實施例制作金屬導(dǎo)體圖案140時可以使汲極144連接于畫素電極332與第一輔助圖案層334之間以讓汲極144電性連接于畫素電極332。此時，第一輔助圖案層334例如是透過汲極144電性連接至畫素電極332。第一輔助圖案層334以及第二輔助圖案層336同樣地可以局部地被汲極144與源極146所暴露，所以氧化物半導(dǎo)體層150可以直接接觸于被暴露的第一輔助圖案層334以及第二輔助圖案層336。也就是說，本實施例的畫素結(jié)構(gòu)300中，薄膜晶體管的通道是定義于第一輔助圖案層334以及第二輔助圖案層336之間。如此一來，制作氧化物半導(dǎo)體層150 的過程即使因為氧元素的存在將金屬導(dǎo)體層140的表面氧化也不會影響薄膜晶體管的電性特性。此外，金屬導(dǎo)體層140的圖案化過程也不會影響氧化物半導(dǎo)體層150的特性使畫素結(jié)構(gòu)300具有理想的質(zhì)量。上述數(shù)個實施例中，雖在制作畫素電極132、332的過程中同時制作出第一輔助圖案層134、334與第二輔助圖案層136、336。不過，在其它的實施例中，在制作畫素電極132、 332的過程中可選擇性地僅制作出第一輔助圖案層134、334與第二輔助圖案層136、336其中一者。也就是說，在其它實施例中，氧化物導(dǎo)體層130、330除了包括有畫素電極132、332外，可以僅包括對應(yīng)于源極的輔助圖案層或是僅包括對應(yīng)于汲極的輔助圖案層。因此，第一輔助圖案層134、334與第二輔助圖案層136、336無需限定于同時制作在同一個畫素結(jié)構(gòu)中。當(dāng)然，當(dāng)氧化物導(dǎo)體層130、330包括有對應(yīng)于汲極的輔助圖案層時，這個對應(yīng)于汲極的輔助圖案層可選擇性地直接連接畫素電極或是透過金屬所制作的汲極與畫素電極連接。綜上所述，本發(fā)明在制作氧化物半導(dǎo)體層之前先制作畫素電極以及對應(yīng)于源極或汲極的輔助圖案層。并且，在接續(xù)以金屬材料制作源極與汲極的過程中使得源極與汲極暴露出輔助圖案層。如此一來，在輔助圖案層上制作氧化物半導(dǎo)體層就可以利用金屬源極與金屬汲極暴露出來的輔助圖案層定義出薄膜晶體管的信道，其中輔助圖案層不容易因為氧化物半導(dǎo)體層的制作而變質(zhì)而使本發(fā)明的畫素結(jié)構(gòu)具有理想的組件特性。另外，本發(fā)明不需以額外的制程步驟或是光罩來制作輔助圖案層因而不會增加制作成本的增加。雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，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)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括于一基板上形成一掃描線以及電性連接于該掃描線的一閘極；于該基板上形成一氧化物導(dǎo)體層，且該氧化物導(dǎo)體層包括一畫素電極以及一第一輔助圖案層，該第一輔助圖案層部分地重迭于該閘極所在面積，其中該第一輔助圖案層包括一第一金屬接觸部以及一第一半導(dǎo)體接觸部；于該基板上形成一金屬導(dǎo)體層，位于該氧化物導(dǎo)體層遠(yuǎn)離該基板的一側(cè)，該金屬導(dǎo)體層包括一數(shù)據(jù)線、一源極以及一汲極，該源極連接于該數(shù)據(jù)線，該源極與該汲極彼此分離， 該汲極接觸該第一金屬接觸部并暴露出該第一半導(dǎo)體接觸部，而該汲極電性連接該畫素電極，其中暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部位于該源極與該汲極之間；形成一氧化物半導(dǎo)體層，該氧化物半導(dǎo)體層連接于該源極與該汲極之間并接觸于該金屬導(dǎo)體層所暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部；以及形成一絕緣層于該閘極與該金屬導(dǎo)體層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該氧化物導(dǎo)體層的步驟更包括形成一第二輔助圖案層，該第一輔助圖案層與該第二輔助圖案層彼此分離并各自重迭于該閘極，且該第二輔助圖案層包括一第二金屬接觸部以及一第二半導(dǎo)體接觸部， 而該第二半導(dǎo)體接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離小于該第二金屬接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該金屬導(dǎo)體層的步驟更包括使該源極接觸于該第二金屬接觸部且暴露出該第二半導(dǎo)體接觸部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該氧化物半導(dǎo)體層的步驟更包括讓該氧化物半導(dǎo)體層接觸該第二半導(dǎo)體接觸部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該氧化物導(dǎo)體層的步驟包括使該第一輔助圖案層與該畫素電極直接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該氧化物導(dǎo)體層的步驟包括使該第一輔助圖案層與該畫素電極彼此分離且形成該金屬導(dǎo)體層的方法更包括使該汲極連接于該畫素電極與該第一輔助圖案層之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于更包括形成一保護(hù)層，使該掃描線、該閘極、該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層、該氧化物半導(dǎo)體層以及該絕緣層皆位于該保護(hù)層與該基板之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該絕緣層的步驟是于形成該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層以及該氧化物半導(dǎo)體層的步驟之后進(jìn)行，且形成該掃描線與該閘極的步驟是于形成該絕緣層之后進(jìn)行使該絕緣層位于該閘極與該基板之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的畫素結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于形成該絕緣層的步驟是于形成該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層以及該氧化物半導(dǎo)體層的步驟之前進(jìn)行，且形成該掃描線與該閘極的步驟是于形成該絕緣層之前進(jìn)行使該閘極位于該絕緣層與該基板之間。
10.一種畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一掃描線，配置于一基板上；一閘極，配置于該基板上并電性連接于該掃描線；一氧化物導(dǎo)體層，配置于該基板上，且該氧化物導(dǎo)體層包括一畫素電極以及一第一輔助圖案層，該第一輔助圖案層部分地重迭于該閘極所在面積，其中該第一輔助圖案層包括一第一金屬接觸部以及一第一半導(dǎo)體接觸部；一金屬導(dǎo)體層，位于該氧化物導(dǎo)體層遠(yuǎn)離該基板的一側(cè)，該金屬導(dǎo)體層包括一數(shù)據(jù)線、 一源極以及一汲極，該源極連接于該數(shù)據(jù)線，該源極與該汲極彼此分離，該汲極接觸該第一金屬接觸部并暴露出該第一半導(dǎo)體接觸部，而該汲極電性連接該畫素電極，其中暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部位于該源極與該汲極之間；一氧化物半導(dǎo)體層，連接于該源極與該汲極之間并接觸于該金屬導(dǎo)體層所暴露出來的該第一半導(dǎo)體接觸部；以及一絕緣層，配置于該閘極與該金屬導(dǎo)體層之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該氧化物導(dǎo)體層更包括一第二輔助圖案層，該第一輔助圖案層與該第二輔助圖案層彼此分離并各自重迭于該閘極，且該第二輔助圖案層包括一第二金屬接觸部以及一第二半導(dǎo)體接觸部，而該第二半導(dǎo)體接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離小于該第二金屬接觸部與該第一輔助圖案層之間的距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該源極接觸于該第二金屬接觸部且暴露出該第二半導(dǎo)體接觸部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該氧化物半導(dǎo)體層接觸該第二半導(dǎo)體接觸部。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輔助圖案層與該畫素電極直接連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該第一輔助圖案層與該畫素電極彼此分離且該汲極連接于該畫素電極與該第一輔助圖案層之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于更包括一保護(hù)層，該掃描線、該閘極、該氧化物導(dǎo)體層、該金屬導(dǎo)體層、該氧化物半導(dǎo)體層以及該絕緣層皆位于該保護(hù)層與該基板之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該絕緣層位于該閘極與該基板之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的畫素結(jié)構(gòu)，其特征在于該閘極位于該絕緣層與該基板之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種畫素結(jié)構(gòu)及其制作方法，制作方法包括以下步驟于基板上形成掃描線、閘極、氧化物導(dǎo)體層、金屬導(dǎo)體層、氧化物半導(dǎo)體層以及絕緣層；該氧化物導(dǎo)體層包括畫素電極以及第一輔助圖案層，其部分地重迭于閘極所在面積；該第一輔助圖案層包括第一金屬接觸部以及第一半導(dǎo)體接觸部；該金屬導(dǎo)體層包括數(shù)據(jù)線、源極以及汲極，該源極連接于數(shù)據(jù)線，該源極與汲極彼此分離，該汲極接觸第一金屬接觸部并暴露出源極與汲極間的第一半導(dǎo)體接觸部，而電性連接畫素電極；該氧化物半導(dǎo)體層連接于源極與汲極之間并接觸第一半導(dǎo)體接觸部；該絕緣層位于閘極與金屬導(dǎo)體層之間。
文檔編號H01L29/786GK102593053SQ20121007066
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者張錫明 申請人:中華映管股份有限公司, 福建華映顯示科技有限公司