液晶顯示單元結構及其製造方法

2023-05-31 21:11:56 1

專利名稱：液晶顯示單元結構及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種製造液晶顯示單元的方法；尤其涉及一種用於液晶顯示器 的製造液晶顯示單元的方法。
背景技術：
薄膜電晶體液晶顯示器亮度不足及背光源耗電高一直是令人垢病的嚴重 問題。影響液晶顯示器發光效果的參數之一為像素開口率，像素開口率的定義 為像素的透光面積與像素麵積的比率。所以像素開口率的設計直接影響背光源 的利用率，也影響顯示器的顯示亮度。因此近年來改善像素開口率，意即增大 像素開口率，是非常重要的研發方向。業界也開發新技術以期能使液晶顯示器 的開口率向上提升，達成具低耗電但高亮度的液晶顯示器的目的。在薄膜電晶體液晶顯示器設計中，為了增加開口率，現有技術的方法之一 是將像素電極(pixel electrode)(—般是一透明導電電極，例如Indium Tin Oxide)的面積增加，且與柵極電路及源極/漏極電路重迭，如此可以使得開 口率增加10 20%左右。但是此舉將使像素電極趨於接近數據導線(data line)。若兩者過於接近，兩者間將進一步產生過大的寄生電容(parasitic capacitance) Cpd。以下進一步說明寄生電容Cpd的影響。於一般薄膜電晶體元件當中，常於像素電極與數據導線間設置一具有較高 的介電常數的介電質，例如SiNx薄膜。較高的介電常數將導致Cpd增大。若 寄生電容Cpd的電容值過高，將進一步致使像素電極上充飽的電荷在下一個幀 (frame)轉換前，受到數據導線傳送不同電壓的影響，而產生串音效應(cross talk)。串音效應衍生的電氣特性，可能會造成輸出錯誤，同時其所產生的寄 生效應會嚴重地影響信號的完整性，導致薄膜電晶體液晶顯示錯誤，影響液晶 顯示器顯示幀的質量。目前業界研已存有許多減少寄生電容Cpd效應的方式。圖l說明其一方式。 於一基板101上設置有共享電極線(common line) 103、介電層105、數據導線107、保護層(passivation layer) 109以及像素電極111。其中，共享電 極線103與像素電極111間形成一儲存電容Cs。像素電極111與數據導線107 間存在一寄生電容Cpd。此結構的保護層109，使得共享電極線103與像素電 極111間的距離增大而降低了寄生電容Cpd的影響。然而，圖1的結構也同時增加了共享電極線103與像素電極111間的距離， 使得共享電極線103與像素電極111間的儲存電容Cs減少，並進一步導致與 儲存電容相關的電極表面積必須加大，以維持總儲存電容Cst的值。該電極的 表面積增加，意味開口率減少。另外，由於增加一保護層109，使得工藝必須 更加複雜，而導致生產成本增加。在一具體的實施例中，此方法將造成數據導 線107上方的黑色矩陣(black matrix)(圖未示出)寬度達20微米(pm) 以上。再者也可於像素電極與數據導線間，設置一穩定電場屏蔽，以降低數據導 線對像素電極的寄生電容值。一般的屏蔽方式，常利用一金屬屏蔽以包覆導線， 產生金屬電場屏蔽效應。然金屬屏蔽與導線過於接近時，金屬屏蔽會受導線的 電場耦合(coupling)效應而累積電荷。因此，需額外將金屬屏蔽接地或導通 一穩定電壓，使其同時具有屏蔽作用，及避免金屬屏蔽累積電荷。現有技術的利用金屬屏蔽具並有高開口率的結構，如圖2所示。該結構於 基板201上設有一第一絕緣層203、第二絕緣層205、數據導線207、第三絕 緣層209、像素電極211、與儲存電極(storage electrode) 213。儲存電極 2丄3設置於數據導線207與像素電極211間，且具共享(common)電位，以用 來屏蔽數據導線207與像素電極211間的寄生電容Cpd效應。此方法對於開口 率的影響較小，在一具體的實施例中，此方法將可使數據導線207上方的黑色 矩陣(圖未示出)寬度縮減至10微米(,)。此方法較一般像素結構而言， 必須額外增加一絕緣層及一金屬層以為屏蔽用的電極。然而，此將造成工藝復 雜化，且不利生產時間與成本。其它降低寄生電容Cpd的方式，例如增加儲存電容的大小，以降低一個子 像素單元(sub-pixel)中寄生電容Cpd於總電容Ct。w中所佔的影響比例。然 而，若採用增加儲存電容方式，必須增大與儲存電容相關的不透光電極的面積， 此也將影響開口率。另一方式也可利用經曝光成型(photo-imaged)及S0G (spin on glass)方式塗敷(coating)有機低介電常數絕緣膜 (organicinsulator film, K=2. 7 3. 5)於適當處，以降低數據導線與像素電極間的寄 生電容效應，甚至進一步使像素電極可以與數據導線重迭。然，若採用有機低 介電常數絕緣膜，因該材料易有吸溼(water adsorption)、黃化(yellowed) 及界面附著性(interface adhesion)不佳等問題，可能影響工藝良率(yield) 及產出速度(throughput)。或再一方式，於設計劃素時，將像素電極與數據 導線之間的距離保持為大於一定值。然此距離越大，寄生電容Cpd效應雖越小， 卻也導致像素開口率降低。前述的各方法雖可以減少前述寄生電容Cpd效應產生的問題，但是仍存在 許多缺點，例如影響開口率、使工藝複雜化、不利生產時間與成本等。數據導 線與像素電極間的寄生電容Cpd效應問題仍為此一業界亟待解決的問題。有鑑 於此，提供一製造液晶顯示單元的方法，並能改善寄生電容Cpd效應問題為此 一業界所殷切期盼者。發明內容本發明所要解決的技術問題在於提供液晶顯示單元結構及其製造方法，可 避免現有技術寄生電容Cpd效應產生的問題及為解決此一問題而造成的工藝 複雜化、不利生產時間與成本等缺點。為實現上述目的，本發明提供一種製造一液晶顯示單元結構的方法，包含 於一基板上形成一圖案化第一金屬層，其包含一第一數據導線段及一下柵極 墊；形成一圖案化介電層，以於該第一數據導線段上定義多個第一開口以及於 該下柵極墊上定義一第二開口；形成一圖案化第二金屬層，其包含一共享電極 線、 一第二數據導線段及一上柵極墊，其中，該上柵極墊通過該第一開口與該 下柵極墊呈電性連接，以及該第二數據導線段通過該些第一幵口與該第一數據 導線段呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化透明導電層。而且，為實現上述目的，本發明提供一種製造一液晶顯示單元結構的方法， 包含於一基板上形成一圖案化第一金屬層，其包含一柵極導線、 一第一數據 導線段及一下柵極墊；在該基板上依序形成一介電層、 一半導體層及一光刻膠 層；使用半調光掩膜進行微影程序；移除部分該光刻膠層，形成多個第一開口 以曝露該第一數據導線段兩端上方的該半導體層表面，及至少形成一第二開口 以曝露該下柵極墊上方的該半導體層表面；移除該些第一開口及該第二開口內的該半導體層及/或其下的該介電層；移除部份該光刻膠層，使殘餘的該光刻 膠層至少位於該柵極導線上方；移除未被該光刻膠層覆蓋的該半導體層；移除 剩餘的該光刻膠層，以形成一圖案化介電層及一圖案化半導體層；形成一圖案 化第二金屬層於該圖案化介電層及該圖案化半導體層上，其包含一共享電極 線、 一第二數據導線段及一上柵極墊，其中，該第二數據導線段通過該些第一 開口與該第一數據導線段呈電性連接，該上柵極墊通過該第二開口與該下柵極 墊呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化透明導電層。而且，為實現上述目的，本發明提供一種製造液晶顯示單元結構的方法， 包含於一基板上依序形成一第一數據導線段及覆蓋該第一數據導線段的一圖 案化介電層，其中，該圖案化介電層具有多個第一開口位於該第一數據導線段 兩端；形成一圖案化半導體層於該數據導線上方；形成一第二數據導線段以及 一共享電極線於該圖案化半導體層上，其中該第二數據導線段通過該些第一開 口與該第一數據導線段呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化 透明導電層。而且，為實現上述目的，本發明提供一種製造液晶顯示單元結構的方法， 包含於一基板上依序形成一第一數據導線段及覆蓋該數據導線的一介電層； 形成一第一半導體層；形成一蝕刻停止層於該第一數據導線段上方的該第一半 導體層上；形成一第二半導體層於該第一半導體層及該蝕刻停止層上；蝕刻該 介電層、該第一半導體層及該第二半導體層，以於該介電層上定義多個第一開 口，以暴露該第一數據導線段的兩端，並圖案化該介電層、該第一半導體層及 該第二半導體層；形成一第二數據導線段以及一共享電極線於該圖案化第二半 導體層上，其中該第二數據導線段通過該些第一開口與該第一數據導線段呈電 性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化透明導電層。而且，為實現上述目的，本發明提供一種液晶顯示單元結構，包含 一第 一數據導線段形成於一基板上； 一圖案化介電層覆蓋該第一數據導線段； 一圖 案化第一半導體層形成於該圖案化介電層上；一圖案化第二半導體層形成於該 圖案化第一半導體層上；以及一共享電極線及一第二數據導線段形成於該圖案 化第二半導體層上；其中，該圖案化介電層於第一數據導線段兩端具有多個第 一開口，供該第一數據導線段電性連接該第二數據導線段。採用本發明，可避免寄生電容Cpd效應產生的問題，工藝簡單、成本低。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的 限定。


圖l為現有技術的示意圖；圖2為另一現有技術的示意圖；圖3A至圖3N為本發明第一實施例的工藝示意圖，其中圖3E至圖3H使用 半調(halftone)光掩膜進行微影程序及蝕刻程序工藝以形成圖3D的工藝示 意圖；圖4A至圖4L為本發明第二實施例的工藝示意圖；以及圖5A至圖5L為本發明第三實施例的工藝示意圖。其中，附圖標記101、201、 301、 401、 501:基板103、 3071、 4071、 5071:共享電極線105、305，、 405，、 505，介電層107、 207:數據導線跳保護層111、 211:像素電極203:第一絕緣層205:第二絕緣層209:第三絕緣層213:儲存電極3011:電晶體區域303、 403、 503:圖案化第一金屬層3033:下柵極墊3031、 4031、 5031:第一數據導線段3035、4035、 5035:柵極導線305、 405、 505:圖案化介電層307:圖案化第二金屬層3075、 4075、 5075:源/漏極電極3073:上柵極墊3077、 4077、 5077:第二數據導線段309、409、 509:圖案化保護層311、 411、 511:圖案化透明導電層313、413:圖案化半導體層313':半導體層3131，、5131':第一半導體層3133'、 5133':第二半導體層321:第三開口319、 417、 517:第一開口315:光刻膠層317、 421、 521:第二開口3131、4131、 5131:圖案化第一半導體層3133、4133、 5133:圖案化第二半導體層515:蝕刻停止層具體實施方式
圖3A至圖3N為本發明第一實施例的示意圖。圖3A為圖3B的上視圖，圖 3B為對應圖3A中剖面線AA，、 BB，、 CC，及DD，的剖面示意圖。首先參考圖3B， 在一基板301上形成圖案化第一金屬層303。基板301—般常為玻璃基板，尤 其不含鹼金屬離子(如鈉、鉀離子)且低熱膨脹率的玻璃。基板301經過適當 的清洗後，使用適當的方法，例如沉積或者濺鍍(sputter)的方法，將金屬 材料全面塗敷於基板301上，之後，利用顯影及蝕刻工藝將不需要的金屬材料 移除，使金屬材料於基板301上形成圖案化第一金屬層303。另也可使用印刷 或類似印刷的方式，直接於基板301上形成一圖案化第 -金屬層303。本領域 技術人員可知形成圖案化第一金屬層303不限前述的方法，可視使用上的需 要，選用其它的方法。承上所述，可依據工藝上的需求，選擇形成圖案化第一金屬層303的材料， 其可為鉬(molybdenum)、鉭(tantalum)、鉻(Chromium)、鉤(tungsten)、 鋁(aluminum)、其它可導電的金屬或前述金屬的合金。圖案化第一金屬層 303也可包含於一多層(multi-layer)結構之中，例如先設置一阻障層 (barrier layer)，再於該阻障層上形成圖案化第一金屬層303，以避免金 屬離子沉積時擴散入基板。前述所形成的圖案化第一金屬層303包含一第一數據導線段3031、 一下 柵極墊3033及一柵極導線3035。其中，該柵極導線3035位於液晶顯示單元 結構中的一電晶體區域3011內且與該下柵極墊3033呈電性連接。繼續參考圖3C及圖3D，其中圖3C為圖3D的上視圖，形成一圖案化介電 層305與一圖案化半導體層313。圖案化介電層305包含於第一數據導線段 3031上定義多個第一開口 319以暴露第一數據導線段3031的端點，以及於下 柵極墊3033上方，以一暴露下柵極墊3033的第二開口 317。常用的實施方式 如下，但可視使用上的需要，選用其它的方法、步驟或進行順序，而不以此為 限利用化學氣相沉積(CVD)方法依序將介電材料及半導體材料全面設置於 基板301上。再利用微影及蝕刻方式，形成一圖案化介電層305及圖案化半導 體層313。前述圖案化介電層305的介電材料可為氮化矽或其它材料。另一常用的實施方法，可利用化學氣相沉積的方法將一介電材料全面塗敷於基板301上，之後，利用顯影及蝕刻工藝將不需要的介電材料移除，形成圖案化介電層305，其中包含前述的第一開口 319及第二開口 317。接著，利用 化學氣相沉積的方法將半導體材料全面塗敷於基板301上，並利用顯影及蝕刻 工藝將不需要的半導體材料移除，形成前述的半導體層313，其結果仍然如圖 3D所示。圖案化半導體層313位於液晶顯示單元結構中的電晶體區域3011內的圖 案化介電層305上。可視使用上的需要，半導體層313可包含於多層結構中。 以下，將以圖案化半導體層313包含圖案化第一半導體層3131以及於其上的f^l啦乂l/錯一業曰乂士曰QIOO水乂SiU卄^;;H 口A /Sfl+n 乂口^TTf、1 rU^AR日 閱安乂1/絡—— 、4乙_§^太已Ql TTT^l」^N息;^t巨("。mn"rr^。nc — cH "I i'mn 1 s、,oT 、— 図宏^>笛一坐~I~ 、j 卜七/Za u丄u丄'國j/v "l廠plPl h ' - / ,,、 、 丄u上丄丄v^ui1 丄i^)"w丄 / ， |、 ' | ljzij-- |導體層3133可為一N型離子重慘雜非晶矽層，其中圖案化第二半導體層3133 於該圖案化第一半導體層3131的上方利用植入、沉積或其它方法將N型離子 摻雜入圖案化第一半導體層3131所形成。前述的半導體材料可為非晶矽層或 其它材料。為取得較有利的液晶顯示面板的生產時間，再另一常用的實施方法也即選 用可降低工藝次數的半調光掩膜(half-tone mask)，以進行微影程序及蝕刻 程序，以獲致圖3D的結構。圖3E至圖3H是使用半調光掩膜進行微影程序及 蝕刻程序工藝以形成圖3D的結構，說明如下。首先參考圖3E，於基板301上 依序形成介電層305，、 一半導體層313，以及光刻膠層315。其中，半導體層 313，包含第一半導體層3131，以及於其上的第二半導體層3133'。於預定形成第 一開口 319及第二開口 317之初，也即下柵極墊3033上方及部分第一數據導 線段上方3031，分別移除部份半導體層313，的表面。然後，續參圖3F，進行 蝕刻程序以移除第一開口 319及第二開口 317內經暴露的半導體層313'。於此， 可選擇性決定是否進一步移除第一開口 319及第二開口 317內的部分介電層 305，。為便於說明起見，以下將以己移除第一開口 319及第二開口 317內的部 分介電層305'的態樣進行說明。之後，如圖3G所示，進行光刻膠層315移除工藝，再除去另一部份的光 刻膠層315。於此步驟中，至少於柵極導線3035上方留存部份光刻膠層315， 並至少暴露第一數據導線段3031上的半導體層313，。其後，如圖3H所示，移 除未被該光刻膠層315覆蓋的半導體層313'，以形成圖案化半導體層313。同時若於圖3F的步驟中選擇於第一開口 319及第二開口 317內殘留部分介電層 305，，也於此步驟中同時移除，以形成圖案化介電層305，並暴露第一數據導 線段3031的端點(即第一開口 319處)及暴露下柵極墊3033 (即第二開口 317 處)。最後，進行第二次光刻膠材料移除工藝，移除剩餘的光刻膠層315以形 成如圖3D的結構。續參考圖3I及圖3J，其中圖3I為圖3J的上視圖，形成一圖案化第二金 屬層307，此設計可在顯示區域也可在周圍電路區域。所形成的圖案化的第二 金屬層307包含共享電極導線3071、上柵極墊3073、源/漏極電極3075及第 二數據導線段3077。其中，源/漏極電極3075設置於柵極導線3035上方的 部分圖案化半導體層313上且與該重迭部分圖案化半導體層313呈電性連接。 圖案化第二金屬層307通過該第一開口 319及第二開口 317，與圖案化第一金 屬層303呈電性連接。詳言之，第一數據導線段3031通過第一開口 319與第 二數據導線段3077呈電性連接，如此，致使第一數據導線段3031與第二數據 導線段3077共同組成液晶顯示單元所必須的數據導線；上柵極墊3073通過第 二開口 317與下柵極墊3033呈電性連接，如此，也致使柵極導線3035與上柵 極墊3073呈電性連接。常用的形成圖案化第二金屬層307方式如下，但可視使用上的需要，選用 其它的方法、步驟或進行順序，而不以此為限利用濺鍍的方法全面塗敷金屬 材料，再利用顯影及蝕刻工藝將不需要的金屬材料移除，以形成圖案化的第二 金屬層307。視應用上的需要，圖案化第二金屬層307所使用的材料可與圖案 化第一金屬層303相同或不同。另外，由於本實施例中圖案化半導體層313 包含圖案化第一半導體層3131及圖案化第二半導體層3133，所以通常會利用 幹蝕刻方法或其它方法於柵極導線上方，蝕刻圖案化第二半導體層3133以進 一步暴露圖案化第一半導體層3131。再參考圖3K及圖3L，其中圖3K為圖3L的上視圖，形成一圖案化保護層 309。形成方式如下(但不以此為限)，利用化學氣相沉積的方法全面形成一 介電材料層。之後，再利用顯影及蝕刻工藝將不需要的介電材料移除，以形成 圖案化保護層309。其中，包含於一下柵極墊3033上方，第二開口 317內， 暴露部分上柵極墊3073的上表 面，以及於源/漏極電極3075上的適當處形成 一第三開口 321以暴露部分源/漏極電極3075。當然，可視使用上的需要，也可選用其它的方法、步驟或進行順序以形成圖案化保護層309。圖案化保護 層309所使用的材料可為氮化矽或其它材料。最後，參考圖3M及圖3N，其中圖3M為圖3N的上視圖，形成一圖案化透 明導電層311，其中圖案化透明導電層311通過第三開口 321與源/漏極電極 3075呈電性連結，以及通過第二開口 317與上柵極墊3073呈電性連結。通常 利用濺鍍的方法全面塗敷導電材料。之後，再利用顯影及蝕刻工藝將不需要的 導電材料移除，以形成圖案化透明導電層311。當然，視工藝的需要，也可選 用其它的方法以形成圖案化透明導電層311。圖案化透明導電層311所使用的士+tl "FTT^fr每乂l/4ffl左巨,Tn^l，'，，m T，'n ^vi'^ln、 H&甘々+tP^;I H ^""J /V千、ru 、丄iiu丄u"i 丄丄ii ^A丄ut;/ l_iH o圖4A至図^ ^7太勞昍笛一宏施傷|1的^音図_頃4A縣図4R的卜加閣.圖 4B為對應圖4A中剖面線AA，、 BB'及CC'的剖面示意圖。本領域技術人員當可 理解，第一實施例中的步驟可應用於本實施例，故本實施例部分內容將適度省 略。首先參考圖4B，於一基板401上形成圖案化第一金屬層403。圖案化第一 金屬層403包含一第一數據導線段4031及一柵極導線4035。續參參考圖4C及圖4D，其中圖4C為圖4D的上視圖，形成一介電層405，。 之後，形成一圖案化半導體層413於部分第一數據導線段4031與柵極導線 4035上方。其中，圖案化半導體層413包含圖案化第一半導體層4131及圖案 化第二半導體層4133。圖案化第一半導體層4131可為一非晶矽層，圖案化第 二半導體層4133可為一N型離子重摻雜非晶矽層，但不以此為限。形成該圖 案化半導體層413的步驟如下，但不以此為限先廣泛形成一第一半導體層於 介電層405，上，再形成一第二半導體層於該第一半導體層上，然後進行一微影 及蝕刻程序同時將第一半導體層及第二半導體層圖案化，以形成圖案化半導體 層413。或者，也可分別形成圖案化第一半導體層4131及圖案化第二半導體 層4133，以形成圖案化半導體層413。之後，如圖4E及圖4F所示，圖4E為圖4F的上視圖，移除部分介電層 405，以形成圖案化介電層405，其中包含於該第一數據導線段端點上方的介電 層405，中形成多個第一開口 417。參考圖4G及圖4H，其中圖4G為圖4H的上 視圖，於該些第一開口 417內的第一數據導線段4031上、部分數據導線4031 上方的該圖案化第二半導體層4133上、以與柵極導線4035上方的該圖案化第 二半導體層4133上，分別形成一第二數據導線段4077、 一共享電極線4071準(610)。例如，處理才莫塊告訴數據收集控制單元多長時間從襯底收集一次反射數據和為每次步驟收集的反射光譜的數目。處理模塊 也給數據收集控制單元基線反射光語，通常是棵矽反射光譜，用於 測量的反射光語的4交準。棵矽反射光譜是在加工襯底之前收集的。當數據收集控制單元(圖5中的522)接收指令以啟動收集數 據時，光源(圖5中的502)被開通以產生光束，該光束被引導照 射襯底，分光計(圖5中的504)收集襯底的反射數據(612)。然 後光源被關閉，且分光計再次收集襯底的反射數據(614)。當光源 被關閉時，分光計收集的數據取決於背景光源，如等離子體輻射和 探測器噪聲。下一步是從步驟612中獲得的反射數據中減去在步驟 614中獲得反射數據以消除背景源的影響。才交正的反射光譜由基線譜標準化(618 )。然後系統才全-驗是否已 經為當前步驟收集了所需數目的譜(620)。如果還沒有收集到所需 數目的譜，系統返回到步驟612並開始為另一個反射光譜收集數據(622)。如果已經收集到所需數目的譜，系統計算收集到的譜的平 均值以獲得平均的、標準化的反射光譜(624)。平均的反射光譜被 送到計算機(圖5中的528)以和建^t的襯底反射光譜匹配(626)。 在發送平均的反射光譜至計算機之後，系統等待當前步驟的結束(628)。在當前步驟的終點，系統返回到步驟612以開始為下一次 步驟收集數據(629)。圖6C是詳細說明圖6A中的步驟604 (即，非線性回歸分析) 的流程圖。 一個目標是4吏通過參數空間的適當的方向上的參數值漸 增，直到達到解析度，而快速地達到一組收斂的參數值。在非線性 回歸分析開始之前，通過非線性回歸程序接收用戶輸入(630)。用 戶輸入包括參數初始猜測值(initial guess )，該參數通過將測量的反 射光譜匹配至建模的反射光譜確定。非線性回歸程序也接收(平均 的)測量的反射光譜(631)。其次，計算建模的反射光譜(632)。導線5035上方的部分圖案化第二半導體層5133呈電性連接。再參考圖5I及圖5J，其中圖5I為圖5J的上視圖，形成一圖案化保護層 509，並於源/漏極電極5075上的適當處形成一第二開口 521以暴露部分源/ 漏極電極5075。保護層509所使用的材料可為氮化矽或其它材料。最後，參 考圖5K及圖5L，其中圖5K為圖5L的上視圖，形成一圖案化透明導電層511， 其中圖案化透明導電層511通過第二開口 521與源/漏極電極5075呈電性連 結。圖案化透明導電層511所使用的材料可為氧化銦錫或其它材料。綜上所述，本發明通過形成共享電極於部分數據線上方的手段，有效應用 於製造液晶顯示單元的方法，以達到以解決寄生電容Cpd效應問題的功效。若 搭配半調光掩膜(half-tone mask)進行微影程序，則可進一步使工藝簡化、 節省生產時間與成本等；倘若更進一步於圖案化透明導電層及數據導線間設置 前述半導體層及/或蝕刻停止層，則更可進一步減少數據導線傳輸信號時的負 載。本發明實具產業利用價值。上述各實施例，均不限於附圖所示的內容，尤其本領域技術人員參酌在此 揭露的技術內容，當能思及各式不同的實施樣態、實施方法、實施步驟或實施 的進行順序。例如，可視需求於第一實施例中的圖案化第一半導體層3131及 圖案化第二半導體層3133之間再設置一介電材料層以為蝕刻停止層或於各實 施例中的各金屬層下設置一阻障層。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情 況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但 這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種製造一液晶顯示單元結構的方法，其特徵在於，包含於一基板上形成一圖案化第一金屬層，其包含一柵極導線、一第一數據導線段及一下柵極墊；在該基板上依序形成一介電層、一半導體層及一光刻膠層；使用半調光掩膜進行微影程序；移除部分該光刻膠層，形成多個第一開口以曝露該第一數據導線段兩端上方的該半導體層表面，及至少形成一第二開口以曝露該下柵極墊上方的該半導體層表面；移除該些第一開口及該第二開口內的該半導體層及/或其下的該介電層；移除部份該光刻膠層，使殘餘的該光刻膠層至少位於該柵極導線上方；移除未被該光刻膠層覆蓋的該半導體層；移除剩餘的該光刻膠層，以形成一圖案化介電層及一圖案化半導體層；形成一圖案化第二金屬層於該圖案化介電層及該圖案化半導體層上，其包含一共享電極線、一第二數據導線段及一上柵極墊，其中，該第二數據導線段通過該些第一開口與該第一數據導線段呈電性連接，該上柵極墊通過該第二開口與該下柵極墊呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化透明導電層。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該形成該圖案化保護層的步 驟包含形成一保護層；以及至少移除該第二開口上方的該保護層以暴露該第二開口內的該上柵極墊。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該圖案化第二金屬層還包含 位於該柵極導線上方的一源/漏極電極。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該圖案化半導體層包含一非 晶矽層及一 N型離子重摻雜非晶矽層。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該保護層包括一氮化矽層。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該透明導電層包括一氧化銦錫層。
7. —種製造液晶顯示單元結構的方法，其特徵在於，包含 於一基板上依序形成一第一數據導線段及覆蓋該第一數據導線段的一圖案化介電層，該圖案化介電層具有多個第一開口位於該第一數據導線段兩端； 形成一圖案化半導體層於該數據導線上方；形成一第二數據導線段以及一共享電極線於該圖案化半導體層上，該第二數據導線段通過該些第一開口與該第一數據導線段呈電性連接； 形成一圖案化保護層；以及 形成一圖案化透明導電層。
8. 根據權利要求7的方法，其特徵在於，該圖案化半導體層包含一圖案化第一半導體層及其上的圖案化第二半導體層。
9. 根據權利要求8的方法，其特徵在於，形成該圖案化半導體層的步驟包含形成一第一半導體層；形成一第二半導體層於該第一半導體層上；以及進行一微影及蝕刻程序以同時將該第一半導體層及該第二半導體層圖案化。
10. 根據權利要求8的方法，其特徵在於，形成該圖案化半導體層的步 驟包含形成一圖案化第一半導體層；以及形成一圖案化第二半導體層於該圖案化第一半導體層上。
11. 一種製造液晶顯示單元結構的方法，其特徵在於，包含於一基板上依序形成一第一數據導線段及覆蓋該數據導線的一介電層； 形成一第一半導體層；形成一蝕刻停止層於該第一數據導線段上方的該第一半導體層上； 形成一第二半導體層於該第一半導體層及該蝕刻停止層上； 蝕刻該介電層、該第一半導體層及該第二半導體層，以於該介電層上定義多個第一開口，以暴露該第一數據導線段的兩端，並圖案化該介電層、該第一半導體層及該第二半導體層；形成一第二數據導線段以及一共享電極線於該圖案化第二半導體層上，該第二數據導線段通過該些第一開口與該第一數據導線段呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及 形成一圖案化透明導電層。
12. —種製造一液晶顯示單元結構的方法，其特徵在於，包含於一基板上形成一圖案化第一金屬層，其包含一第一數據導線段及一柵極導線及下柵極墊；形成一圖案化介電層，以於該第一數據導線段上定義多個第一開口以及於 該下柵極墊上定義一第二開口 ；形成一圖案化第二金屬層，其包含一共享電極線、 一第二數據導線段及一 上柵極墊，該上柵極墊通過該第一開口與該下柵極墊呈電性連接，以及該第二 數據導線段通過該些第一開口與該第一數據導線段呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化透明導電層。
13. —種液晶顯示單元結構，其特徵在於，包含 一第一數據導線段設置於一基板上； 一圖案化介電層覆蓋該第一數據導線段； 一圖案化第一半導體層設置於該圖案化介電層上； 一圖案化第二半導體層設置於該圖案化第一半導體層上；以及 一共享電極線及一第二數據導線段設置於該圖案化第二半導體層上； 該圖案化介電層於第一數據導線段兩端具有多個第一開口，以供該第一數據導線段電性連接該第二數據導線段。
14. 根據權利要求13所述的結構，其特徵在於，還包含一蝕刻停止層於 該圖案化第一半導體層及該圖案化第二半導體層之間。
15. 根據權利要求13所述的結構，其特徵在於，該圖案化第一半導體層 為一非晶矽層。
16. 根據權利要求13所述的結構，其特徵在於，該圖案化第二半導體層 為一 N型離子重摻雜非晶矽層。
17. 根據權利要求13所述的結構，其特徵在於，該蝕刻停止層材料選自 氮化矽、氧化矽、氮氧化矽及有機材料所組成的群族之一及其組合。
全文摘要
本發明公開了一種液晶顯示單元結構及其製造方法，該方法包含下列步驟於一基板上形成一圖案化第一金屬層，其包含一第一數據導線段及一下柵極墊；形成一圖案化介電層，以於該第一數據導線段上定義多個第一開口以及於該下柵極墊上定義一第二開口；形成一圖案化第二金屬層，其包含一共享電極線、一第二數據導線段及一上柵極墊，其中，該上柵極墊通過該第一開口與該下柵極墊呈電性連接，以及該第二數據導線段通過該些第一開口與該第一數據導線段呈電性連接；形成一圖案化保護層；以及形成一圖案化透明導電層。採用本發明，可避免寄生電容Cpd效應產生的問題，工藝簡單、成本低。
文檔編號H01L21/70GK101221926SQ200810001059
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月18日 優先權日2008年1月18日
發明者李劉中, 林祥麟, 黃國有 申請人:友達光電股份有限公司