專利名稱：薄膜晶體管、像素結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是有關于一種主動元件與像素結(jié)構(gòu)及其制造方法，且特別是有關
于一種薄膜晶體管與高開口率(apertureratio)的像素結(jié)構(gòu)及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會多媒體技術(shù)相當發(fā)達，多半受惠于半導體元件與顯示設備的進 步。就顯示器而言，具有高畫質(zhì)、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等 優(yōu)越特性的液晶顯示器已逐漸成為市場的主流。
一般而言，液晶顯示器主要是由一主動元件陣列基板、 一彩色濾光基板 以及一夾于兩者之間的液晶層所構(gòu)成。圖1A是現(xiàn)有技術(shù)主動元件陣列基板的 示意圖，圖1B是沿圖1A的A-A'剖面線的剖面示意圖。請同時參考圖1A與 圖1B，現(xiàn)有技術(shù)主動元件陣列基板100主要是由一基板102、多條掃描線104、 多條數(shù)據(jù)線106與多個像素結(jié)構(gòu)P1 (圖1A僅繪示出一個像素結(jié)構(gòu)P1)所構(gòu) 成。掃描線104、數(shù)據(jù)線106與像素結(jié)構(gòu)P1皆配置于基板102上，且像素結(jié) 構(gòu)Pl會與掃描線104以及數(shù)據(jù)線106電性連接。
詳細地說，像素結(jié)構(gòu)P1主要是由一主動元件110與一像素電極120所構(gòu) 成。像素電極120可通過一接觸窗開口 (contact window) Cl而與主動元件 110電性連接。由圖IB可知，現(xiàn)有技術(shù)主動元件110為一底柵極(bottom gate) 結(jié)構(gòu)，其主要包括一柵極110g、 一柵絕緣層110i、 一通道層110c、 一歐姆接 觸層llOrn、 一源極110s與一漏極110d。此夕卜，保護層112覆蓋主動元件110， 且保護層112具有一暴露出部分漏極U0d的接觸窗開口 Cl。如此一來，位 于保護層112上的像素電極120可經(jīng)由該接觸窗開口 Cl而與漏極110d電性 連接。實際操作時，開關信號可通過掃描線104的傳遞而將主動元件110開 啟，在主動元件110開啟后，顯示信號可通過數(shù)據(jù)線106而傳遞至像素電極 120中。
值得注意的是，主動元件110的導電效能是與通道層110c的長度L以及 寬度W成正相關。為了提升主動元件110的導電效能而增加通道層110c的長 度L或/及寬度W，這會使主動元件110于基板102上所占用的面積增加，進 而使像素結(jié)構(gòu)P1的開口率(aperture ratio)下降。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管的制造方法，其可制造
出元件特性良好的薄膜晶體管。
本發(fā)明的一目的是提供一種薄膜晶體管，其具有良好的元件特性?！?本發(fā)明的一目的是提供一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其可有效制造出高開
口率的像素結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一目的是提供一種像素結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)像素結(jié)構(gòu)有開口 率不佳的問題。
為達上述或是其他目的，本發(fā)明提出一種薄膜晶體管的制造方法，其包 括下列步驟首先，提供一基板，并于基板上形成一源極。接著，形成第一 絕緣圖案層，以覆蓋部分的源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與第 一側(cè)護壁。第一側(cè)護壁延伸于源極兩側(cè)的基板上，而覆蓋層覆蓋部分的源極， 且覆蓋層與第一側(cè)護壁形成一暴露出部分源極的開口。然后，于第一絕緣圖 案層上依序形成一柵極圖案層與第二絕緣圖案層，且柵極圖案層與第二絕緣 圖案層圍繞開口。接著，于開口內(nèi)的柵極圖案層側(cè)緣上形成一第二側(cè)護壁。 然后，于開口內(nèi)形成一通道層，覆蓋第二側(cè)護壁與源極。之后，于通道層與 第二絕緣圖案層上形成一保護層。保護層具有一接觸窗開口，以暴露出部分 的通道層。接著，于暴露出的通道層上形成一漏極。
在本發(fā)明的一實施例中，上述在形成源極時還包括于源極上形成一第一 歐姆接觸層。
在本發(fā)明的一實施例中，上述在形成保護層后還包括于通道層暴露出的 表面形成第二歐姆接觸層。
在本發(fā)明的一實施例中，上述形成第二歐姆接觸層的步驟包括下列步驟-首先，以保護層為掩膜對通道層暴露出的表面進行一摻雜步驟。接著，對通 道層進行一退火工藝，以形成第二歐姆接觸層。
在本發(fā)明的一實施例中，上述柵極圖案層與第二絕緣圖案層是一起形成。
在本發(fā)明的一實施例中，上述基板上延伸于源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層 厚度，以遠離源極的方向漸縮。
在本發(fā)明的一實施例中，上述第二側(cè)護壁的厚度，以朝向開口中心的方 向漸縮。
本發(fā)明提出一種薄膜晶體管，其適于配置于一基板上，本發(fā)明的薄膜晶 體管包括一源極、第一絕緣圖案層、 一柵極圖案層、第二絕緣圖案層、第二 側(cè)護壁、 一通道層、 一保護層與一漏極。源極配置于基板上，而第一絕緣圖 案層覆蓋部分的源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與一第一側(cè)護壁。 第一側(cè)護壁延伸于源極兩側(cè)的基板上，而覆蓋層覆蓋部分的源極，且覆蓋層 與第一側(cè)護壁圍繞出一暴露出部分源極的幵口。此外，柵極圖案層與第二絕 緣圖案層依序配置于柵極圖案層上，而柵極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開 口，并暴露出部分的源極。上述的第二側(cè)護壁圍繞于開口內(nèi)并蓋住柵極圖案 層的側(cè)緣，而通道層配置于開口內(nèi)的第二側(cè)護壁與源極上。保護層配置于通 道層與第二絕緣圖案層上，其中保護層具有一接觸窗開口，以暴露出部分的 通道層。漏極配置于暴露出的通道層上。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的薄膜晶體管還包括第一歐姆接觸層，其 配置于源極與通道層之間。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的薄膜晶體管還包括第二歐姆接觸層，其
位于通道層與漏極之間。
在本發(fā)明的一實施例中，上述基板上位于源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層厚 度，以遠離源極的方向漸縮。
在本發(fā)明的一實施例中，上述第二側(cè)護壁的厚度，以朝向開口中心的方 向漸縮。
本發(fā)明提出一種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟首先，提供一
基板，并于基板上形成一源極。接著，形成第一絕緣圖案層，以覆蓋部分的
源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與第一側(cè)護壁。其中，第一側(cè)護
壁延伸于源極兩側(cè)的基板上，以覆蓋層覆蓋部分的源極，且覆蓋層與第一側(cè)
護壁形成一暴露出部分源極的開口。然后，于第一絕緣圖案層上依序形成一
柵極圖案層與第二絕緣圖案層，以覆蓋柵極圖案層與基板，且柵極圖案層與
第二絕緣圖案層圍繞開口。接著，至少于開口內(nèi)的柵極圖案層側(cè)緣上，形成
第二側(cè)護壁。然后，于開口內(nèi)形成一通道層，以覆蓋第二側(cè)護壁與源極。之
后，于通道層與第二絕緣圖案層上形成一保護層，其中保護層具有一接觸窗
開口，以暴露出部分的通道層。接著，于保護層上形成一像素電極，并于接
觸窗開口內(nèi)形成一漏極，其中像素電極與漏極電性連接。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的像素電極與漏極的材料包括銦錫氧化物 或銦鋅氧化物。
在本發(fā)明的一實施例中，上述在形成源極時還包括于源極上形成第一歐 姆接觸層。
在本發(fā)明的一實施例中，上述在形成保護層后還包括于通道層暴露出的 表面形成第二歐姆接觸層。
在本發(fā)明的一實施例中，上述形成第二歐姆接觸層的步驟包括首先， 以保護層為掩膜對通道層暴露出的表面進行一摻雜步驟。接著，對通道層進 行一退火工藝，以形成第二歐姆接觸層。
在本發(fā)明的一實施例中，上述基板上延伸于源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層
厚度，以遠離源極的方向漸縮。
在本發(fā)明的一實施例中，上述第二側(cè)護壁的厚度，以朝向開口中心的方 向漸縮。
在本發(fā)明的一實施例中，上述于形成源極時還包括于基板上形成一與源 極電性連接的數(shù)據(jù)線。
在本發(fā)明的一實施例中，上述于形成柵極圖案層時還包括于基板上形成 一與柵極圖案層電性連接的掃描線。
本發(fā)明提供一種像素結(jié)構(gòu)，其適于配置于一基板上，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu) 包括一源極、第一絕緣圖案層、 一柵極圖案層、第二絕緣圖案層、第二側(cè)護 壁、 一通道層、 一保護層、 一像素電極與一漏極。源極配置于基板上，而第 一絕緣圖案層覆蓋部分的源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與第一 側(cè)護壁。第一側(cè)護壁延伸于源極兩側(cè)的基板上，而覆蓋層覆蓋部分的源極， 且覆蓋層與第一側(cè)護壁圍繞出一暴露出部分源極的開口。此外，柵極圖案層 與第二絕緣圖案層依序配置于第」絕緣圖案層上，且柵極圖案層與第二絕緣 圖案層圍繞開口。另外，第二側(cè)護壁配置于開口內(nèi)的柵極圖案層側(cè)緣上。上 述的通道層配置于開口內(nèi)的第二側(cè)護壁與源極上。保護層配置于通道層與第 二絕緣圖案層上，其中保護層具有一接觸窗開口，以暴露出部分的通道層。 上述的像素電極與漏極分別配置于保護層上與接觸窗開口內(nèi)，其中像素電極 與漏極彼此電性連接，且漏極與通道層電性連接。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第一歐姆接觸層，至少配置于源極與通 道層之間。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的第二歐姆接觸層，位于通道層與漏極之間。
在本發(fā)明的一實施例中，上述基板上延伸于源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層 厚度，以遠離源極的方向漸縮。
在本發(fā)明的一實施例中，上述第二側(cè)護壁的厚度，以朝向開口中心的方
向漸縮。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的像素結(jié)構(gòu)還包括一數(shù)據(jù)線，其配置于基 板上并與源極電性連接。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的像素結(jié)構(gòu)還包括一掃描線，其配置于基 板上并與柵極圖案層電性連接。
本發(fā)明的薄膜晶體管與像素結(jié)構(gòu)的制造方法是通過控制柵極與第二絕緣 層的厚度，以改變第二側(cè)護壁上的通道層長度。因此，通過適當調(diào)整通道層 長度能使本發(fā)明薄膜晶體管能有良好的傳導能力，且無須多占用基板上的面 積。因此，本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)的開口率也可有效提升。


圖1A是現(xiàn)有技術(shù)主動元件陣列基板的示意圖。
圖1B是沿圖1A的A-A'剖面線的剖面示意圖。
圖2A是本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)第一實施例的示意圖。
圖2B是圖2A沿B-B'剖面線的剖面示意圖。
圖2C是圖2A沿C-C'剖面線的剖面示意圖。
圖3A 圖3F是本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)第一實施例的制造流程上視圖。
圖4A 4G是本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)第一實施例的制造流程剖面示意圖。
圖5A 5F是本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)第二實施例的制造流程上視圖。
圖6A 6G是本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)第二實施例的制造流程剖面示意圖。
附圖標號
100、 200、 300:主動元件陣列基板 102、 202:基板 104、 204、 204，掃描線 106、 206:數(shù)據(jù)線
110:主動元件 110c、 210C:通道層
110d、 210d:漏極 110g:柵極
110i:柵絕緣層 110m:歐姆接觸層
110s、 210s:源極
112、 210p:保護層 210i:第一絕緣圖案層 210j:第二絕緣圖案層 210w:第一側(cè)護壁
120、 220:像素電極
210g:柵極圖案層 210m:第一歐姆接觸層
210w':第二側(cè)護壁
212:覆蓋層
Cl、 C3、 C5:接觸窗開口
C2、 C4:開口
Cst、 Cst':儲存電容器
L、 LI:薄膜晶體管通道長度
Pl、 P2:像素結(jié)構(gòu)
Tl、 T2:薄膜晶體管
W:薄膜晶體管通道寬度
具體實施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。 第一實施例
圖2A是本發(fā)明主動元件陣列基板第一實施例的示意圖，而圖2B是圖2A 的B-B'剖面線的剖面示意圖。請同時參考圖2A與圖2B，根據(jù)本發(fā)明的實施 例，主動元件陣列基板200主要是由一基板202、多條掃描線204、多條數(shù)據(jù) 線206與多個像素結(jié)構(gòu)P2所構(gòu)成。像素結(jié)構(gòu)P2陣列形成于基板202上，且 掃描線204與數(shù)據(jù)線206可劃分出像素結(jié)構(gòu)P2的所在位置。具體而言，像素 結(jié)構(gòu)P2主要是由一薄膜晶體管T1與一像素電極220所構(gòu)成。由圖2A可知， 掃描線204與數(shù)據(jù)線206可通過薄膜晶體管Tl而與像素電極220電性連接。 實際操作時，開關信號可通過掃描線204的傳遞而將薄膜晶體管Tl開啟，在 薄膜晶體管Tl開啟后，顯示信號可通過數(shù)據(jù)線206而傳遞至像素電極220中。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，薄膜晶體管Tl包括一源極210s、第一絕緣圖案層 210i、 一柵極圖案層210g、第二絕緣圖案層210j、第二側(cè)護壁210w，、 一通道 層210c、 一保護層210p與一漏極210d。源極210s配置于基板202上，且與
數(shù)據(jù)線206電性連接。 一般而言，源極210s的材料可以包括鋁、銅、金、銀、 鉻、鈦、鎢或鉭等導電材料。
此外，第一絕緣圖案層210i覆蓋部分的源極210s與基板202。第一絕緣 圖案層210i具有一覆蓋層212與第一側(cè)護壁210w。如圖2A所示，第一側(cè)護 壁210w延伸于源極210s兩側(cè)的基板202上。如圖2B所示的第一側(cè)護壁210w 的厚度是以遠離源極210s的方向漸縮。這可使后續(xù)形成于第一側(cè)護壁210w 上的膜層能具有良好的階梯覆蓋(step coverage)。在較佳實施例中，第一側(cè) 護壁210w的高度約3000至6000埃(angstrom)，且可以等于或略高于第一 歐姆接觸層210m。當然，第一側(cè)護壁210w的外形也可以是其它形狀，在此
僅為舉例說明，本發(fā)明不以圖中繪示的形狀為限。
圖2C是圖2A的C-C'剖面線的剖面示意圖。請同時參考圖2A與圖2C， 上述覆蓋層212覆蓋部分的源極210s，且覆蓋層212與第一側(cè)護壁210w可共 同圍繞出一暴露部分源極210s的開口 C2。在較佳實施例中，為了使通道層 210c (半導體材料)與源極2I0s (金屬材料)之間的接觸阻抗下降，還可配 置第一歐姆接觸層210m于源極210s與通道層210c之間。
請繼續(xù)參考圖2A與圖2B。根據(jù)本發(fā)明的實施例，柵極圖案層210g配置 于第一絕緣圖案層2l0i上，而第二絕緣圖案層210J位于柵極圖案層210g上 方。這里要說明的是，為了圖示的簡明易懂，圖2A中省略了第二絕緣圖案層 210j的繪示。具體而言，柵極圖案層210g可與基板202上的掃描線204電性 連接。此外，柵極圖案層210g上的第二絕緣圖案層210j可與其共同圍繞開口 C2。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，第二側(cè)護壁210w'配置于開口 C2內(nèi)柵極圖案層 210g的側(cè)緣上。如圖2B所示，第二側(cè)護壁210w'的厚度是以朝向開口C2中 心的方向漸縮，此第二側(cè)護壁210w'的表面例如是圓弧狀。這可使后續(xù)形成于 第二側(cè)護壁210w，上的通道層210c能具有良好的階梯覆蓋。另一方面，柵極 圖案層210g可通過第二側(cè)護壁210w，而確保與通道層210c電性絕緣。在較佳
實施例中，第二側(cè)護壁210w，的高度約6000至10000埃(angstrom)。當然， 第二側(cè)護壁210w'的外形也可以是其它形狀，本發(fā)明不以圖中繪示的形狀為 限。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，通道層210c是配置于開口 C2內(nèi)的第二側(cè)護壁 210w，與源極210s上方。柵極210g與第二絕緣圖案層210j的沉積厚度可以影 響第二側(cè)護壁210w'的形成厚度，因此，只要降低柵極210g與第二絕緣圖案 層210j的膜厚，便能使通道層210c長度Ll縮短。如此一來，薄膜晶體管T1 的傳導能力便可有效提升。此外，由于通道層210c可通過第二絕緣圖案層210j 而向上延伸，因而無須額外占用基板202上的面積，進而可提升像素結(jié)構(gòu)P2 的開口率。
此外，保護層210p覆蓋于通道層210c與第二絕緣圖案層210j上。保護 層210p具有一接觸窗開口 C3，以暴露出部分的通道層210c。另夕卜，漏極210d 與像素電極220分別配置于保護層210p上與接觸窗開口 C3內(nèi)。在較佳實施 例中，為了使通道層210c與其上方的漏極210d間的接觸阻抗下降，還可配 置一第二歐姆接觸層222m于通道層210c與漏極210d之間。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，位于接觸窗開口C3內(nèi)的漏極210d可與通道層210c 電性連接，且像素電極220與漏極210d為相同膜層。像素電極220與漏極210d 的材料可以選用銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。
下文將詳細說明本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)P2及其薄膜晶體管Tl的制造方法。
圖3A 圖3F是本發(fā)明像素結(jié)構(gòu)第一實施例的制造流程上視圖，而圖 4A 4G是本發(fā)明第一實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造流程剖面示意圖。請先參考圖 3A與4A，首先，提供一基板202，并于基板202上形成一源極210s。在較佳 實施例中，在形成源極210s時可通過同一道掩膜工藝而一并形成一與源極 210s電性連接的數(shù)據(jù)線206。
根據(jù)較佳實施例，源極210s與數(shù)據(jù)線206可選用物理氣相沉積法(PVD) 沉積金屬材料于基板202上。接著，通過掩膜工藝對此金屬材料進行圖案化， 即可完成源極210s與數(shù)據(jù)線206的制作。根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了使源極 210s與后續(xù)欲形成的通道層間的接觸阻抗下降，在形成源極210s時還包括于 源極210s上形成一第一歐姆接觸層210m。舉例而言，此第一歐姆接觸層210m 的材料可選用N型摻雜非晶硅。
請參考圖3B與4B，接著形成第一絕緣圖案層210i，以覆蓋部分的源極 210s與基板202。詳細地說，第一絕緣圖案層210i具有一覆蓋層212與第一 側(cè)護壁210w。第一側(cè)護壁210w延伸于源極210s兩側(cè)的基板202上，而覆蓋 層212覆蓋部分的源極210s。值得注意的是，覆蓋層212與第一側(cè)護壁210w 可于源極210s上方圍繞出一開口 C2。
第一絕緣圖案層210i的材料可選用氮化硅(SiN)或是以四乙氧基硅垸 (TEOS)為反應氣體源而形成的氧化硅(SiO)或其他類似材料。在形成第 一絕緣圖案層210i時，可通過調(diào)整圖案化工藝中的刻蝕條件(例如刻蝕時間) 而使第一側(cè)護壁210w的厚度以遠離源極210s的方向漸縮(如圖4B所示)。 根據(jù)較佳實施例，第一側(cè)護壁210w的形成方法是以非等向性刻蝕來對上述膜 層(氮化硅或氧化硅)進行圖案化，并配合適當?shù)目涛g時間、壓力與溫度， 便可形成所需的形狀。這可使后續(xù)形成于第一側(cè)護壁210w上的膜層能有良好 的階梯覆蓋。當然，第一側(cè)護壁210w也可以是其它形狀，本發(fā)明不以圖中繪 示的形狀為限。
請參考圖3C與圖4C，于第一絕緣圖案層210i上形成一柵極圖案層210g， 其中柵極圖案層210g圍繞開口 C2。柵極圖案層210g的外形可依需要而作適 當更改，只要柵極圖案層210g能圍繞住開口 C2即可。根據(jù)較佳實施例，在 形成柵極圖案層210g時可通過同一道掩膜工藝而一并形成一與柵極圖案層 210g電性連接的掃描線204。舉例而言，柵極圖案層210g與掃描線204可選 用物理氣相沉積法將金屬材料沉積于基板202上。接著，通過一道掩膜工藝 對此金屬材料進行圖案化，即可完成柵極圖案層210g與掃描線204的制作。
之后，形成一第二絕緣圖案層210j，以覆蓋柵極圖案層210g與基板202。
圖4C所示位于柵極圖案層210g上的第二絕緣圖案層210J可與柵極圖案層 210g共同圍繞開口 C2。為了使圖示簡明易懂，圖3C中省略了第二絕緣圖案 層210j的繪示。
請參考圖3D與4D，至少于開口 C2內(nèi)的柵極圖案層210g惻緣上形成一 第二側(cè)護壁210w'。具體而言，在形成第二側(cè)護壁210w'時，可通過調(diào)整圖案 化工藝中的刻蝕條件(例如刻蝕時間)而使第二側(cè)護壁210w'的厚度以朝向開 口 C2中心的方向漸縮。這可使后續(xù)形成于第二側(cè)護壁210w'上的膜層能有良 好的階梯覆蓋。當然，第二側(cè)護壁210w'也可以是其它形狀，本發(fā)明不以圖中 繪示的形狀為限。
請參考圖3E與4E，然后于開口 C2內(nèi)形成一通道層210c，以覆蓋住第二 側(cè)護壁210w，與部分的第一歐姆接觸層210m。值得留意的是，通道層210c 可借著第二側(cè)護壁210w，而向上延伸，因而不需多占用基板202上的面積。另 一方面，只要控制柵極210g與第二絕緣圖案層210j的厚度便能有效控制通道 層210c的長度Ll。
請參考圖4F，之后于通道層210c與第二絕緣圖案層210j上形成一保護 層210p。保護層210p具有一接觸窗開口C3，以暴露出部分的通道層210c。 根據(jù)較佳實施例，在形成保護層210p后還可包括于通道層210c暴露出的表 面形成一第二歐姆接觸層222m。詳細地說，上述形成第二歐姆接觸層222m 的步驟包括首先，以保護層210p為掩膜對通道層210c所暴露出的表面進 行一摻雜步驟。接著，對通道層210c進行一退火工藝，以形成第二歐姆接觸 層222m。
接著請參考圖3F與圖4G，于保護層210p上形成一像素電極220，并于 接觸窗開口 C3內(nèi)形成一漏極210d (圖3F中省略了保護層210p的繪示，而 保護層210p可清楚見于圖4G中)。詳細地說，可先于保護層210p上沉積一 透明導電材料，且此透明導電材料會填入接觸窗開口 C3中。根據(jù)較佳實施例， 透明導電材料可以選用銦錫氧化物或銦鋅氧化物。然后，再對此透明導電材
料進行一道掩膜工藝，以一并制作出像素電極220與漏極210d。像素電極220 與漏極210d電性連接。值得注意的是，部分的像素電極220可延伸至上一條 掃描線204'的上方，以與部分的掃描線204'共同形成一儲存電容器Cst。以上 是以實施例舉例說明本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)P2及其薄膜晶體管Tl的制作方法， 熟習此項技藝者當能思及其他實施步驟而為上述揭示內(nèi)容所涵蓋。
由于本發(fā)明的薄膜晶體管為垂直通道式的薄膜晶體管，因此沒有一般平 行通道式薄膜晶體管對通道長度的限制。在上述工藝中，垂直通道式薄膜晶 體管的通道層長度可對應柵極圖案層跟第二絕緣層的膜厚來調(diào)整。換言之， 通道層長度可輕易通過第二側(cè)護壁的膜厚來控制。因此，薄膜晶體管傳導驅(qū) 動電流的能力也可有效提高。
第二實施例
為了進一步提升本發(fā)明薄膜晶體管的傳導能力，本實施例通過調(diào)整柵極 圖案層與通道層的形狀，而使柵極圖案層對應通道層的范圍增加。
圖5A 5F是本發(fā)明第二實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造流程上視圖，而圖6A 6G是本發(fā)明第二實施例的像素結(jié)構(gòu)的制造流程剖面示意圖。請先參考圖5A 與6A，首先，提供一基板202，并于基板202上形成一源極210s以及一與源 極210s電性連接的數(shù)據(jù)線206。特別的是，源極210s的外形呈現(xiàn)頸縮狀。根 據(jù)較佳實施例，為了使源極210s與后續(xù)欲形成的通道層之間的接觸阻抗下降， 在形成源極210s時還包括于源極210s上形成一第一歐姆接觸層210m。
請參考圖5B與6B，接著形成第一絕緣圖案層210i,以覆蓋部分的源極 210s與基板202。詳細地說，第一絕緣圖案層210i具有一覆蓋層212與一第 一側(cè)護壁210w。第一側(cè)護壁210w延伸于源極210s兩側(cè)的基板202上，而覆 蓋層212覆蓋部分的源極210s。值得注意的是，覆蓋層212與第一側(cè)護壁210w 可于源極210s上方形成一開口 C4。如圖6B所示，第一側(cè)護壁210w的厚度 可以是以遠離源極210s的方向漸縮。這可使后續(xù)形成于第一側(cè)護壁210w上 的膜層能有良好的階梯覆蓋。當然，第一側(cè)護壁210w的外形也可以是其它形
狀，本發(fā)明不以圖中繪示的形狀為限。
請參考圖5C與圖6C，然后于第一絕緣圖案層210i上形成一柵極圖案層 210g以及一與柵極圖案層210g電性連接的掃描線204，其中柵極圖案層210g 圍繞開口C4。特別的是，柵極圖案層210g的外形可以與源極210s的外形相 對應。之后，形成一第二絕緣圖案層21Qj,以覆蓋柵極圖案層210g與基板202。 圖6C所示位于柵極圖案層210g上的第二絕緣圖案層210j可與柵極圖案層 210g共同圍繞開口C4。為了使圖示簡明易懂，圖5C中省略了第二絕緣圖案 層210j的繪示。
接著請參考圖5D與6D，至少于開口 C4內(nèi)的柵極圖案層210g側(cè)緣上， 形成第二側(cè)護壁210w'。特別的是，第二側(cè)護壁210w'的厚度可以是朝向開口 C4中心的方向漸縮，第二側(cè)護壁210w'的表面例如呈現(xiàn)圓弧狀。當然，第二 側(cè)護壁210w'的外形也可以是其它形狀，本發(fā)明不以圖中繪示的形狀為限。
請參考圖5E與6E，然后于開口 C4內(nèi)形成一通道層210c，以覆蓋住第二 側(cè)護壁210w，與部分的第一歐姆接觸層210m。特別的是，由于通道層210c 與柵極圖案層210g的外形改變，因而使通道層210c與柵極圖案層210g所對 應的范圍增加。
請參考圖6F，之后于通道層210c與第二絕緣圖案層210j上形成一保護 層210p。保護層210p具有一接觸窗開口 C5，以暴露出部分的通道層210c。 在形成保護層210p后還可包括于通道層210c暴露出的表面形成一第二歐姆 接觸層222m。
接著請參考圖5F與圖6G,于保護層210p上形成一像素電極220，并于 接觸窗開口 C5內(nèi)形成一漏極210d (圖5F中省略了保護層210p的繪示，而 保護層210p可清楚見于圖6G中)。另外，部分的像素電極220可延伸至上 一條掃描線204'的上方，以與部分的掃描線204，共同形成一儲存電容器Cst'。 至此，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)P3及其薄膜晶體管T2己大致制作完成。由于本發(fā) 明的通道層210c與柵極圖案層210g所對應的范圍增加，因此根據(jù)本發(fā)明所
制作的薄膜晶體管T2的傳導能力可進一步提升。
綜上所述，由于本發(fā)明部分的通道層可通過第二側(cè)護壁而向上延伸，因 此，本發(fā)明的薄膜晶體管無需多占用基板上的面積。此外，像素結(jié)構(gòu)也能具 有良好的開口率。另外，通道層長度可輕易通過柵極與第二絕緣層的膜厚來 控制。因此，本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法可以輕易地制作出高傳導能力 的薄膜晶體管。由于本發(fā)明的薄膜晶體管可形成于掃描線與數(shù)據(jù)線的交叉處，
因此像素結(jié)構(gòu)的開口率能進一步提升。另外，本發(fā)明通過調(diào)整柵極圖案層與 通道層的形狀，而使柵極圖案層對應通道層的范圍增加。因此，本發(fā)明薄膜 晶體管的傳導能力更可進一步提升。
雖然本發(fā)明己以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 所屬技術(shù)領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)，當可作 些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，該方法包括提供一基板；于該基板上形成一源極；形成一第一絕緣圖案層，以覆蓋部分的源極與基板，其中該第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與一第一側(cè)護壁，該第一側(cè)護壁延伸于所述的源極兩側(cè)的基板上，所述的覆蓋層覆蓋部分的源極，且該覆蓋層與所述的第一側(cè)護壁形成一暴露出部分源極的開口；于所述的第一絕緣圖案層上依序形成一柵極圖案層及一第二絕緣圖案層，該柵極圖案層與該第二絕緣圖案層圍繞所述的開口；于該開口內(nèi)的柵極圖案層側(cè)緣上形成一第二側(cè)護壁；于該開口內(nèi)形成一通道層，覆蓋所述的第二側(cè)護壁與源極；于所述的通道層與第二絕緣圖案層上形成一保護層，其中該保護層具有一接觸窗開口，以暴露出部分的通道層；以及于暴露出的通道層上形成一漏極。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，在形成所述 的源極時還包括于該源極上形成一第一歐姆接觸層。
3. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，在形成所述 的保護層后還包括于所述的通道層暴露出的表面形成一第二歐姆接觸層。
4. 如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，形成所述的 第二歐姆接觸層的步驟包括.-以所述的保護層為掩膜對所述的通道層暴露出的表面進行一摻雜步驟；以及對所述的通道層進行一退火工藝，以形成所述的第二歐姆接觸層。
5. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述的柵極 圖案層與所述的第二絕緣圖案層是一起形成。
6. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述的基板 上延伸于所述的源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層厚度，以遠離該源極的方向漸縮。
7. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述的第二 側(cè)護壁的厚度，以朝向所述的開口中心的方向漸縮。
8. —種薄膜晶體管，適于配置于一基板上，其特征在于，該薄膜晶體管包括一源極，配置于所述的基板上；一第一絕緣圖案層，覆蓋部分的源極與基板，其中該第一絕緣圖案層具 有一覆蓋層與一第一側(cè)護壁，該第一側(cè)護壁延伸于所述的源極兩側(cè)的基板上， 所述的覆蓋層覆蓋部分的源極，且該覆蓋層與所述的第一側(cè)護壁圍繞出一暴 露出部分所述的源極的開口；一柵極圖案層與一第二絕緣圖案層，依序配置于所述的第一絕緣圖案層 上，該柵極圖案層與該第二絕緣圖案層圍繞所述的開口，并暴露出部分的源 極；一第二側(cè)護壁，圍繞于所述的開口內(nèi)并蓋住所述的柵極圖案層的側(cè)緣; 一通道層，配置于所述的開口內(nèi)的第二側(cè)護壁與源極上； 一保護層，配置于所述的通道層與所述的第二絕緣圖案層上，其中該保 護層具有一接觸窗開口，以暴露出部分的所述的通道層；以及 一漏極，配置于暴露出的所述的通道層上。
9. 如權(quán)利要求8所述的薄嫫晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管還包括一 第一歐姆接觸層，配置于所述的源極與通道層之間。
10. 如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，該薄膜晶體管還包括 一第二歐姆接觸層，位于所述的通道層與漏極之間。
11. 如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的基板上位于所 述的源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層厚度，以遠離所述的源極的方向漸縮。
12. 如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的第二側(cè)護壁的 厚度，以朝向所述的開口中心的方向漸縮。
13. —種像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，該方法包括 提供一基板；于該基板上形成一源極；形成一第一絕緣圖案層，以覆蓋部分的所述的源極與基板，其中該第一 絕緣圖案層具有一覆蓋層與一第一側(cè)護壁，該第一側(cè)護壁延伸于所述的源極 兩側(cè)的基板上，所述的覆蓋層覆蓋部分的源極，且該覆蓋層與所述的第一側(cè) 護壁形成一暴露出部分所述的源極的開口；于所述的第一絕緣圖案層上依序形成一柵極圖案層及一第二絕緣圖案 層，所述的柵極圖案層與所述的第二絕緣圖案層圍繞所述的開口；至少于所述的開口內(nèi)的所述的柵極圖案層側(cè)緣上，形成一第二側(cè)護壁； 于所述的幵口內(nèi)形成一通道層，以覆蓋所述的第二側(cè)護壁與源極； 于所述的通道層與所述的第二絕緣圖案層上形成一保護層，其中該保護 層具有一接觸窗開口，以暴露出部分的所述的通道層；以及于所述的保護層上形成一像素電極，并于所述的接觸窗開口內(nèi)形成一漏 極，其中該像素電極與該漏極電性連接。
14. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述的像素 電極與所述的漏極的材料包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。
15. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，在形成所述 的源極時還包括于所述的源極上形成一第一歐姆接觸層。
16. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，在形成所述 的保護層后還包括于所述的通道層暴露出的表面形成一第二歐姆接觸層。
17. 如權(quán)利要求16所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，形成所述的 第二歐姆接觸層的步驟包括以所述的保護層為掩膜對所述的通道層暴露出的表面進行一摻雜步驟； 以及對所述的通道層進行一退火工藝，以形成所述的第二歐姆接觸層。
18. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述的基板 上延伸于所述的源極兩側(cè)的第一絕緣圖案層厚度，以遠離所述的源極的方向 漸縮。
19. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述的第二 側(cè)護壁的厚度，以朝向所述的開口中心的方向漸縮。
20. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，于形成所述 的源極時還包括于所述的基板上形成一與所述的源極電性連接的數(shù)據(jù)線。
21. 如權(quán)利要求13所述的像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，于形成所述的柵極圖案層時還包括于所述的基板上形成一與該柵極圖案層電性連接的掃 描線。
22. —種像素結(jié)構(gòu)，適于配置于一基板上，其特征在于，該像素結(jié)構(gòu)包括 一源極，配置于所述的基板上；一第一絕緣圖案層，覆蓋部分的所述的源極與基板，其中該第一絕緣圖 案層具有一覆蓋層與一第一側(cè)護壁，該第一側(cè)護壁延伸于所述的源極兩側(cè)的 基板上，所述的覆蓋層覆蓋部分的源極，且該覆蓋層與所述的第一側(cè)護壁圍 繞出一暴露出部分所述的源極的開口；一柵極圖案層與一第二絕緣圖案層，依序配置于所述的第一絕緣圖案層 上，該柵極圖案層與該第二絕緣圖案層圍繞所述的開口；一第二側(cè)護壁，配置于所述的開口內(nèi)的柵極圖案層側(cè)緣上； 一通道層，配置于所述的開口內(nèi)的所述的第二側(cè)護壁與所述的源極上； 一保護層，配置于所述的通道層與所述的第二絕緣圖案層上，其中所述 的保護層具有一接觸窗開口，以暴露出部分的所述的通道層；以及一像素電極與一漏極，分別配置于所述的保護層上與所述的接觸窗開口 內(nèi)，其中所述的像素電極與所述的漏極彼此電性連接，且該漏極與所述的通 道層電性連接。
23. 如權(quán)利要求22所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，該像素結(jié)構(gòu)還包括一第 一歐姆接觸層，至少配置于所述的源極與所述的通道層之間。
24. 如權(quán)利要求22所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，該像素結(jié)構(gòu)還包括一第 二歐姆接觸層，位于所述的通道層與所述的漏極之間。
25. 如權(quán)利要求22所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的基板上延伸于所 述的源極兩側(cè)的所述的第一絕緣圖案層厚度，以遠離所述的源極的方向漸縮。
26. 如權(quán)利要求22所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的第二側(cè)護壁的厚 度，以朝向所述的幵口中心的方向漸縮。
27. 如權(quán)利要求22所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，該像素結(jié)構(gòu)還包括一數(shù) 據(jù)線，配置于所述的基板上并與所述的源極電性連接。
28. 如權(quán)利要求22所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，該像素結(jié)構(gòu)還包括與一 掃描線，配置于所述的基板上并與所述的柵極圖案層電性連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制造方法包括下列步驟首先，于基板上形成一源極。接著，形成一第一絕緣圖案層，以覆蓋部分源極與基板。第一絕緣圖案層具有一暴露出部分源極的開口。然后，于第一絕緣圖案層上形成一柵極圖案層。之后，于柵極圖案層上形成一第二絕緣圖案層，柵極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開口。接著，于開口內(nèi)的柵極圖案層側(cè)緣上形成一第二側(cè)護壁。然后，于開口內(nèi)形成一通道層，覆蓋第二側(cè)護壁與源極。之后，于通道層與第二絕緣圖案層上形成一具有接觸窗開口的保護層，以暴露出部分通道層。接著，于暴露出的通道層上形成一漏極。
文檔編號H01L29/66GK101097871SQ20071012822
公開日2008年1月2日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者李豪捷, 羅韋翔 申請人:友達光電股份有限公司