像素結構的製作方法

2023-07-04 18:48:11 2

專利名稱：像素結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種像素結構的製作方法，且特別涉及一種使用雷射剝離工藝(laser ablation process)來製作保護層的像素結構的製作方法。
背景技術：
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展的趨勢。平面顯 示器主要有以下幾種有機電激發光顯示器(organic electroluminescence display)、 等離子體顯示器(plasma display panel)以及薄膜電晶體液晶顯示器等(thin film transistor liquid crystal display)。其中，又以薄膜電晶體液晶顯示器的應用最為廣 泛。一般而言，薄膜電晶體液晶顯示器主要由薄膜電晶體陣列基板(thin film transistor array substrate) > ^fe^jtjt ^lJ SIS. (color filter substrate)禾口 ^夜晶層(liquid crystal layer)所構成。其中，薄膜電晶體陣列基板包括多條掃描線(scan lines)、多條 數據線(data lines)以及多個陣列排列的像素結構(pixel unit)，且各個像素結構分別與 對應的掃描線及數據線電性連接。圖IA 圖IG為公知像素結構的製造流程圖。首先，請參照圖1A，提供基板10，並 通過第一道光掩模工藝於基板10上形成柵極20。接著，請參照圖1B，在基板10上形成柵 極絕緣層30以覆蓋住柵極20。然後，請參照圖1C，通過第二道光掩模工藝於柵極絕緣層30 上形成位於柵極20上方的溝道層40。一般而言，溝道層40的材質為非晶矽(amorphous silicon)。之後，請參照圖1D，通過第三道光掩模工藝於溝道層40的部分區域以及柵極絕 緣層30的部分區域上形成源極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的兩側延伸至柵極絕緣層30上，並將溝道層40的部分區域暴露。接著，請參照圖 1E，於基板10上形成保護層70以覆蓋柵極絕緣層30、溝道層40、源極50以及漏極60。然 後，請參照圖1F，通過第四道光掩模工藝將保護層70圖案化，以於保護層70中形成接觸孔 H。由圖IF可知，保護層70中的接觸孔H會將漏極60的部分區暴露。之後，請參照圖1G， 通過第五道光掩模工藝於保護層70上形成像素電極80，由圖IG可知，像素電極80會透過 接觸孔H與漏極60電性連接。在像素電極80製作完成之後，便完成了像素結構90的製作。承上述，公知的像素結構90主要是通過五道光掩模工藝來進行製作，換言之，像 素結構90需採用五個具有不同圖案的光掩模(mask)來進行製作。由於光掩模的造價十分 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，若無法縮減光掩模工藝 的數目，像素結構90的製造成本將無法降低。此外，隨著薄膜電晶體液晶顯示面板的尺寸日益增加，用來製作薄膜電晶體陣列 基板的光掩模尺寸也會隨之增加，而大尺寸的光掩模在造價上將更為昂貴，使得像素結構 90的製造成本無法有效地降低。

發明內容
本發明涉及一種像素結構的製作方法，其適於降低製作成本。為具體描述本發明的內容，在此提出一種像素結構的製作方法，其先提供基板，並 形成第一導電層於基板上，接著提供第一遮罩於第一導電層上方，且第一遮罩暴露出部分 的第一導電層。使用雷射經過第一遮罩照射第一導電層，以移除第一遮罩所暴露的部分第 一導電層，而形成柵極。之後，形成柵極絕緣層於基板上，以覆蓋柵極。接著，同時形成溝道 層、源極以及漏極於柵極上方的柵極絕緣層上，其中源極與漏極配置於溝道層的部分區域， 且柵極、溝道層、源極以及漏極構成薄膜電晶體。然後，形成圖案化保護層於薄膜電晶體之 上，圖案化保護層暴露出部分漏極。接著，形成電性連接漏極的像素電極。在本發明的像素結構製作方法中，同時形成溝道層、源極以及漏極的方法例如為 先形成半導體層於柵極絕緣層上，接著，形成第二導電層於半導體層上。繼之，形成光致抗 蝕劑層於柵極上方的第二導電層上，其中光致抗蝕劑層可分為第一光致抗蝕劑區塊與位於 第一區塊兩側的第二光致抗蝕劑區塊，且第一光致抗蝕劑區塊的厚度小於第二光致抗蝕劑 區塊的厚度。接著，以光致抗蝕劑層為掩模對第二導電層與半導體層進行第一蝕刻工藝。然 後，減少光致抗蝕劑層的厚度，直到第一光致抗蝕劑區塊被完全移除。最後，以剩餘的第二 光致抗蝕劑區塊為掩模對第二導電層進行第二蝕刻工藝，以使剩餘的第二導電層構成源極 與漏極，而剩餘的半導體層構成溝道層。在其他實施例中，溝道層、源極與漏極的製作方法 還包括先在形成半導體層之後，形成歐姆接觸層於半導體層表面。接著，經過第一蝕刻工藝 與第二蝕刻工藝，移除對應於第二光致抗蝕劑區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行灰化(ashing)工藝。在本發明的像素結構製作方法中，形成圖案化保護層的方法，在一個實施例中，例 如是在同時形成溝道層、源極以及漏極之後，形成保護層於柵極絕緣層與薄膜電晶體上。接 著，再圖案化保護層。在另一實施例中，形成圖案化保護層的方法例如是在同時形成溝道 層、源極以及漏極之後，形成保護層於柵極絕緣層與薄膜電晶體上。接著，再提供第二遮罩 於保護層上方，且第二遮罩暴露出部分的保護層。然後，使用雷射經過第二遮罩照射保護 層，以移除第二遮罩所暴露的部分保護層。在其他實施例中，形成圖案化保護層的方法例如 是在同時形成溝道層、源極以及漏極之後，形成光致抗蝕劑層於部分漏極上。接著，形成保 護層以覆蓋柵極絕緣層、薄膜電晶體以及光致抗蝕劑層。之後，移除光致抗蝕劑層，以使光 致抗蝕劑層上的保護層一併被移除。在另一實施例中，形成圖案化保護層的方法還可以是 形成保護層於柵極絕緣層以及剩餘的第二光致抗蝕劑區塊上。之後，移除剩餘的第二光致 抗蝕劑區塊，以使第二光致抗蝕劑區塊上的保護層一併被移除。上述移除光致抗蝕劑層的 方法包括掀離工藝。在本發明的像素結構製作方法中，形成像素電極的方法，在一個實施例中，例如是 在形成圖案化保護層之後，形成電極材料層於保護層以及薄膜電晶體上。接著，再圖案化電 極材料層。在另一實施例中，形成像素電極的方法例如是在形成圖案化保護層，形成電極材 料層於保護層以及薄膜電晶體上。接著，再提供第三遮罩於電極材料層上方，且第三遮罩暴 露出部分的電極材料層。然後，再使用雷射經過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，在其他實施例中，形成像素電極的方法也可以是形成光致抗蝕劑層於圖案化保護層上，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 案化保護層、漏極以及光致抗蝕劑層。然後，移除光致抗蝕劑層以使光致抗蝕劑層上的電極 材料層一併被移除。上述的形成電極材料層的方法包括通過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。在本發明的像素結構製作方法中，形成圖案化保護層與像素電極的方法還可以例 如是在薄膜電晶體形成之後，形成保護層於柵極絕緣層與薄膜電晶體上。接著，形成光致 抗蝕劑層於保護層上，以圖案化保護層，光致抗蝕劑層暴露出部分的漏極與柵極接觸墊區 (Gate contact pad)，其中光致抗蝕劑層可分為第三光致抗蝕劑區塊與第四光致抗蝕劑區 塊，且第三光致抗蝕劑區塊的厚度小於第四光致抗蝕劑區塊的厚度。之後，減少光致抗蝕劑 層的厚度，直到第三光致抗蝕劑區塊被完全移除。接著，形成電極材料層，以覆蓋圖案化保 護層、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 層一併被移除。在本發明的像素結構製作方法中，照射於第一導電層的雷射能量例如是介於 10mJ/cm2至500mJ/cm2之間。另外，雷射的波長例如是介於IOOnm至400nm之間。本發明利用雷射剝離的方式來製作柵極，並且使得溝道層、源極與漏極同時製作 完成，因此相比於公知的像素結構製作方法，可以簡化工藝步驟並減少光掩模的製作成本。 此外，在製作柵極時，雷射剝離所使用的遮罩較公知的高精度光掩模簡易，故此雷射剝離工 藝步驟中所使用的遮罩的造價較為低廉。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，並配合附圖， 作詳細說明如下。




圖IA 圖IG為公知像素結構的製造流程圖。 圖2A 圖21為本發明的一種像素結構的製作方法的示意圖。 圖3A 圖3C為一種形成圖案化保護層的雷射剝離工藝示意圖。 圖4A 圖4C為一種形成圖案化保護層的製作方法的示意圖。 圖5A 圖5B為一種形成圖案化保護層的製作方法的示意圖。 圖6A 圖6C為一種形成像素電極的雷射剝離工藝示意圖。 圖7A 圖7C為一種形成像素電極的製作方法的示意圖。 圖8A 圖8D為一種形成圖案化保護層與像素電極的製作方法的示意圖。 並且，上述附圖中的各附圖標記說明如下
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保護層80,282像素電極
90像素結構
210第一導電層
230半導體層
240第二導電層
250、252、254光致抗蝕劑層
250a第一光致抗蝕劑區塊
250b第二光致抗蝕劑區塊
250c第三光致抗蝕劑區塊
250d第四光致抗蝕劑區塊
260薄膜電晶體
270保護層
272圖案化保護層
280電極材料層
282像素電極
H接觸開口
L雷射
Sl第-一遮罩
S2第:二遮罩
S3第:三遮罩
具體實施例方式圖2A 圖2G為本發明的一種像素結構的製作方法的示意圖。請參照圖2A， 首先提供基板200，基板200的材質例如為玻璃、塑膠等硬質或軟質材料。接著，形成第 一導電層210於基板200上，其中第一導電層210例如是通過濺鍍(sputtering)、蒸鍍 (evaporation)或是其他薄膜沉積技術所形成。接著，如圖2B所示，提供第一遮罩Sl於第一導電層210上方，且第一遮罩Sl暴露 出部分的第一導電層210，並使用雷射L經過第一遮罩Sl照射第一導電層210。詳言之，經 雷射L照射後的第一導電層210會吸收雷射L的能量而自基板200表面剝離(ablation)。 具體而言，用來剝離第一導電層210的雷射L的能量例如是介於lOmJ/cm2至500mJ/cm2之 間。另外，雷射L的波長例如是介於IOOnm至400nm之間。之後，如圖2C所示，移除第一遮罩Sl所暴露的部分第一導電層210之後，剩餘的 第一導電層210構成柵極212。值得注意的是，不同於公知使用造價昂貴的光掩模來進行柵 極212的製作，本發明使用造價低廉的遮罩Sl完成柵極212的製作，因此能節省成本。接著，請參照圖2D，於基板200上形成覆蓋柵極212的柵極絕緣層220，其中柵極 絕緣層220例如是通過化學氣相沉積法(chemical vapor deposition, CVD)或其他合適的 薄膜沉積技術所形成，而柵極絕緣層220的材質例如是氧化矽、氮化矽或氮氧化矽等介電 材料。接著，於柵極絕緣層220上依序形成半導體層230以及第二導電層M0。在本實施例 中，半導體層230的材質例如是非晶矽(amorphous silicon)或其他半導體材料，而第二導 電層240的材質例如為鋁(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電材料。接著請參考圖2E，在形成第二導電層240之後，於柵極212上方的第二導電層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塊 250a與位於第一光致抗蝕劑區塊250a兩側的第二光致抗蝕劑區塊250b，且第一光致抗蝕 劑區塊250a的厚度小於第二光致抗蝕劑區塊250b的厚度。接著，以光致抗蝕劑層250為 掩模對第二導電層240與半導體層230進行第一蝕刻工藝。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厚度的方法例如是採用灰化的方式。請繼續參照 圖2F，在第一光致抗蝕劑區塊250a被完全移除之後，再以剩餘的第二光致抗蝕劑區塊250b 為掩模對第二導電層240進行第二蝕刻工藝。在本實施例中，第一蝕刻工藝、第二蝕刻工藝 例如為進行溼式蝕刻，在其他實施例中，蝕刻工藝也可以是乾式蝕刻。之後，請參照圖2G，在進行去除剩餘的光致抗蝕劑層250的工藝之後，剩餘的第二 導電層240構成源極242與漏極M4，而剩餘的半導體層230構成溝道層232，其中源極242 與漏極244配置於溝道層232的部分區域，且柵極212、溝道層232、源極M2以及漏極244 構成薄膜電晶體260。在本實施例中，去除光致抗蝕劑層250的工藝例如是溼式蝕刻工藝。值得注意的是，不同於公知，本發明的溝道層232、源極242以及漏極244為同時形 成的，可以減少一道光掩模工藝，並降低工藝的複雜度。另外，上述薄膜電晶體260的溝道 層232、源極242與漏極244例如是通過同一道半調式光掩模(half-tone mask)或灰調光 掩模(gray-tone mask)工藝所形成。此外，在其他實施例中，在形成第二導電層MO以及 光致抗蝕劑層250(繪示於圖2D)之前，可先在半導體層230的表面形成歐姆接觸層(未繪 示)，接著，再通過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)的方式於半導體層230的表面形成N型摻雜區，以減 少半導體層230與第二導電層240之間的接觸阻抗。接著請參照圖2H，形成圖案化保護層272於薄膜電晶體260上，其中圖案化保護層 272暴露出部分漏極M4，如圖2H所示，圖案化保護層272例如是具有將漏極244暴露的接 觸開口 H。在本實施例中，形成圖案化保護層272的方法例如是在薄膜電晶體260形成之 後，形成保護層270(繪示於圖3A)於薄膜電晶體沈0以及柵極絕緣層220上。接著，再圖 案化保護層270，其中圖案化保護層270的方法例如是進行光刻蝕刻工藝。 接著，請參考圖21，形成像素電極282於圖案化保護層272上，在本實施例中，像素 電極282是透過接觸開口 H連接至漏極M4。在本實施例中，形成像素電極282的方法例如 是在圖案化保護層272形成之後，形成電極材料層280於保護層270以及漏極244上。接 著，再圖案化電極材料層觀0，請參考圖6A 圖6C的描述。 此外，上述形成圖案化保護層272的方法也可以利用雷射剝離工藝來完成，圖 3A 圖3C為一種形成圖案化保護層的雷射剝離工藝示意圖。請先參照圖3A，在形成薄膜 電晶體260之後，形成保護層270於柵極絕緣層220與薄膜電晶體260上，其中保護層270 的材質例如為氮化矽或氧化矽，而其形成的方法例如是以物理氣相沉積法或化學氣相沉積 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於保護層270上方，且第 二遮罩S2暴露出部分的保護層270。然後，使用雷射L經過第二遮罩S2照射保護層270，而 經雷射L照射後的保護層270會吸收雷射L的能量而自薄膜電晶體260表面剝離。之後，如圖3C所示，在移除第二遮罩S2所暴露的部分保護層270之後，形成暴露出接觸開口 H的 圖案化保護層272。當然，在其他實施例中，形成圖案化保護層272的方法還可以如圖4A 圖4C所繪 示。請先參照圖4A，在形成薄膜電晶體260之後，形成光致抗蝕劑層252於部分漏極244 上。接著如圖4B所示，形成保護層270，以覆蓋柵極絕緣層220、薄膜電晶體沈0以及光致 抗蝕劑層252。之後，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 護層270 —並被移除，形成暴露出接觸開口 H的圖案化保護層272。在本實施例中，移除光 致抗蝕劑層252的方法例如為進行掀離工藝。此外，圖5A 圖5B繪示另一種形成圖案化保護層的方法。請先參照圖5A，形成圖 案化保護層272的方法可以是在移除剩餘第二光致抗蝕劑區塊250b之前，形成保護層270 於柵極絕緣層220以及剩餘的第二光致抗蝕劑區塊250b上。接著，請參照圖5B，在移除剩 餘的第二光致抗蝕劑區塊250b之後，使得第二光致抗蝕劑區塊250b上的保護層270 —並 被移除，以形成圖案化保護層272。在本實施例中，移除光致抗蝕劑層250b的方法例如為進 行掀離工藝。此外，上述形成像素電極觀2的製作方法也可以利用雷射剝離工藝來完成，圖 6A 圖6C為一種形成像素電極的雷射剝離工藝示意圖。請先參照圖6A，在形成圖案化保 護層272之後，形成電極材料層280於圖案化保護層272上，其中形成電極材料層觀0的方 法例如是通過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於電極材料層280上方，且第三遮罩S3暴露出部分的電極材料層觀0，接著使用雷射L 經過第三遮罩S3照射電極材料層觀0。然後，請參照圖6C，移除第三遮罩S3所暴露的部分 電極材料層280之後，形成透過接觸開口 H連接至漏極244的像素電極觀2。當然，在其他實施例中，形成像素電極觀2的方法還可以如圖7A 圖7C所繪示。 請先參照圖7A，在形成圖案化保護層272之後，形成光致抗蝕劑層2M於圖案化保護層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 以覆蓋圖案化保護層272、漏極244以及光致抗蝕劑層254。然後，請參照圖7C，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 —並被移除，而剩餘的電極材料層 280即構成像素電極觀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層與像素電極的方法。如圖8A所 示，沉積保護層270於柵極絕緣層220與薄膜電晶體260之上，然後於保護層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塊250c與第四光致抗蝕劑 區塊250d，第三光致抗蝕劑區塊250c位於漏極244邊緣以及儲存電容器C的邊緣上，用以 避免第二導電層240在後續工藝中，於薄膜電晶體260與儲存電容器C在膜層堆疊的坡度 上被過度蝕刻而產生柵極絕緣層220底切(under cut)，第四光致抗蝕劑區塊250d位於部 分薄膜電晶體260之上，且第三光致抗蝕劑區塊250c的厚度小於第四光致抗蝕劑區塊250d 的厚度，其中光致抗蝕劑層250的材料例如是有機材料。接著，請參照圖8B，以光致抗蝕劑 層250為掩模對保護層270進行蝕刻，使暴露出部分薄膜電晶體沈0的漏極M4，以形成如 圖8B所示的圖案化保護層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塊250c 被完全移除。在第三光致抗蝕劑區塊250c被完全移除之後，只留下第四光致抗蝕劑區塊250d，接著沉積電極材料層觀0覆蓋第四光致抗蝕劑區塊250d、暴露出部分電晶體260的漏 極M4、部分基板200以及圖案化保護層272之上，然後進行移除剩餘光致抗蝕劑層250d， 以使剩餘光致抗蝕劑層250d上的電極材料層280同時被移除，而剩餘的導電層即構成如圖 8D所示的像素電極觀2，並與電晶體沈0的漏極M4電性連接。基於上述，本發明同時製作溝道層、源極以及漏極，因此相比於公知具有減少工藝 步驟的優點。並且，本發明採用雷射L照射的方式形成柵極，而非採用公知的光刻蝕刻工 藝，因此本發明所提出的像素結構的製作方法至少具有下列優點1.本發明提出的像素結構的製作方法，其柵極工藝不需使用光刻工藝，故相比於 光刻工藝所使用的高精度光掩模工藝，能降低光掩模的製作成本。2.由於製作像素結構的工藝較少，可以減少冗長的光掩模工藝(如光致抗蝕劑塗 布、軟烤、硬烤、曝光、顯影、蝕刻、光致抗蝕劑剝除等)製作像素結構時所產生的缺陷。3.本發明所提出的雷射剝離部分保護層的方法可以應用於像素修補中的像素電 極的修補，以在像素結構工藝中，移除可能殘留的像素電極(ΙΤ0 residue)，解決像素電極 之間的短路問題，進而增加生產合格率。雖然本發明已以優選實施例公開如上，但其並非用以限定本發明，任何本領域技 術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的改動與潤飾，因此本發明的保護範 圍當視隨附的權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種像素結構的製作方法，包括 提供一基板；形成一第一導電層於該基板上；提供一第一遮罩於該第一導電層上方，且該第一遮罩暴露出部分的該第一導電層； 使用雷射經過該第一遮罩照射該第一導電層，以移除該第一遮罩所暴露的部分該第一 導電層，而形成一柵極；形成一柵極絕緣層於該基板上，以覆蓋該柵極；形成一溝道層、一源極以及一漏極於該柵極上方的該柵極絕緣層上，其中該源極與該 漏極配置於該溝道層的部分區域，且該柵極、該溝道層、該源極以及該漏極構成薄膜晶體 管；形成一保護層於該柵極絕緣層與該薄膜電晶體上；形成一第一光致抗蝕劑層於該保護層上，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塊與第四光致抗蝕劑區 塊，該第三光致抗蝕劑區塊位於該漏極邊緣並且該第三光致抗蝕劑區塊的厚度小於該第四 光致抗蝕劑區塊的厚度；圖案化該保護層以形成一圖案化保護層，其中部分該圖案化保護層位於該漏極邊緣； 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塊被完全移除； 形成一電極材料層，以覆蓋該圖案化保護層、該漏極以及該第四光致抗蝕劑區塊；以及 移除該第四光致抗蝕劑區塊，使該第四光致抗蝕劑區塊上的該電極材料層一併被移 除，以形成一電性連接於該漏極的像素電極。
2.如權利要求1所述的像素結構的製作方法，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體層於該柵極絕緣層上； 形成一第二導電層於該半導體層上；形成一第二光致抗蝕劑層於該柵極上方的該第二導電層上，其中該第二光致抗蝕劑層 分為第一光致抗蝕劑區塊與位於該第一光致抗蝕劑區塊兩側的第二光致抗蝕劑區塊，且該 第一光致抗蝕劑區塊的厚度小於該第二光致抗蝕劑區塊的厚度；以該第二光致抗蝕劑層為掩模對該第二導電層與該半導體層進行第一蝕刻工藝； 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塊被完全移除；以及 以剩餘的該第二光致抗蝕劑區塊為掩模對該第二導電層進行第二蝕刻工藝，以使剩餘 的該第二導電層構成該源極以及該漏極，而該剩餘的半導體層構成該溝道層。
3.如權利要求2所述的像素結構的製作方法，其中減少該第二光致抗蝕劑層厚度的方 法包括進行灰化工藝。
4.如權利要求2所述的像素結構的製作方法，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體層之後，且在形成該第二導電層以及該第二光致抗蝕劑層之前，形成 歐姆接觸層於該半導體層表面以及經過該第一蝕刻工藝與該第二蝕刻工藝，移除對應於該第二光致抗蝕劑區塊之外的該 歐姆接觸層。
5.如權利要求1所述的像素結構的製作方法，其中該雷射的能量介於10mJ/cm2至 500mJ/cm2 之間。
6.如權利要求1所述的像素結構的製作方法，其中該雷射的波長介於IOOnm至400nm 之間。
7.如權利要求1所述的像素結構的製作方法，其中形成該電極材料層的方法包括藉由 濺鍍形成一銦錫氧化物層或一銦鋅氧化物層。
8.如權利要求1所述的像素結構的製作方法，其中移除該第四光致抗蝕劑區塊的方法 包括掀離工藝。
9.一種像素結構的製作方法，包括 提供一基板；形成一第一導電層於該基板上；提供一第一遮罩於該第一導電層上方，且該第一遮罩暴露出部分的該第一導電層； 使用雷射經過該第一遮罩照射該第一導電層，以移除該第一遮罩所暴露的部分該第一 導電層，而形成一柵極；形成一柵極絕緣層於該基板上，以覆蓋該柵極；形成一溝道層、一源極以及一漏極於該柵極上方的該柵極絕緣層上，其中該源極與該 漏極配置於該溝道層的部分區域，且該柵極、該溝道層、該源極以及該漏極構成薄膜晶體 管；僅形成一第一光致抗蝕劑層於部分該漏極上；形成一保護層，以覆蓋該柵極絕緣層、該薄膜電晶體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層一併被移除而形成 一圖案化保護層於該薄膜電晶體之上，該圖案化保護層暴露出部分該漏極；以及 形成一像素電極，電性連接於該漏極。
10.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，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體層於該柵極絕緣層上； 形成一第二導電層於該半導體層上；形成一第二光致抗蝕劑層於該柵極上方的該第二導電層上，其中該第二光致抗蝕劑層 分為第一光致抗蝕劑區塊與位於該第一光致抗蝕劑區塊兩側的第二光致抗蝕劑區塊，且該 第一光致抗蝕劑區塊的厚度小於該第二光致抗蝕劑區塊的厚度；以該第二光致抗蝕劑層為掩模對該第二導電層與該半導體層進行第一蝕刻工藝； 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塊被完全移除；以及 以剩餘的該第二光致抗蝕劑區塊為掩模對該第二導電層進行第二蝕刻工藝，以使剩餘 的該第二導電層構成該源極以及該漏極，而該剩餘的半導體層構成該溝道層。
11.如權利要求10所述的像素結構的製作方法，其中減少該第二光致抗蝕劑層厚度的 方法包括進行灰化工藝。
12.如權利要求10所述的像素結構的製作方法，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體層之後，且在形成該第二導電層以及該第二光致抗蝕劑層之前，形成歐姆接觸層於該半導體層表面以及經過該第一蝕刻工藝與該第二蝕刻工藝，移除對應於該第二光致抗蝕劑區塊之外的該 歐姆接觸層。
13.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，其中移除該第一光致抗蝕劑層的方法 包括掀離工藝。
14.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，其中形成該像素電極的方法包括形成一電極材料層於該圖案化保護層以及該漏極上；以及圖案化該電極材料層。
15.如權利要求14所述的像素結構的製作方法，其中形成該電極材料層的方法包括通 過濺鍍形成銦錫氧化物層或銦鋅氧化物層。
16.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，其中形成該像素電極的方法包括形成一電極材料層於該圖案化保護層以及該漏極上；提供第三遮罩於該導電層上方，且該第三遮罩暴露出部分的該電極材料層；以及使用雷射經過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.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，其中形成該像素電極的方法包括形成第三光致抗蝕劑層於該圖案化保護層上，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併被移除。
18.如權利要求17所述的像素結構的製作方法，其中移除該第三光致抗蝕劑層的方法 包括掀離工藝。
19.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，其中該雷射的能量介於lOmJ/cm2至 500mJ/cm2 之間。
20.如權利要求9所述的像素結構的製作方法，其中該雷射的波長介於IOOnm至400nm 之間。
全文摘要
本發明涉及一種像素結構的製作方法，包括下列步驟首先，提供形成有第一導電層的基板，接著提供第一遮罩於第一導電層上方，並使用雷射經過第一遮罩照射第一導電層，以形成柵極。接著，形成柵極絕緣層於基板上，以覆蓋柵極。繼之，同時形成溝道層、源極以及漏極於柵極上方的柵極絕緣層上，其中柵極、溝道層、源極以及漏極構成薄膜電晶體。接著，形成圖案化保護層於薄膜電晶體之上，圖案化保護層暴露出部分漏極。接著，形成電性連接於漏極的像素電極。本發明利用雷射剝離的方式來製作柵極，並且使得溝道層、源極與漏極同時製作完成，因此相比於公知的像素結構製作方法，可以簡化工藝步驟並減少光掩模的製作成本。
文檔編號H01L21/768GK102097390SQ20101058841
公開日2011年6月15日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者廖達文, 方國龍, 楊智鈞, 林漢塗, 石志鴻, 蔡佳琪, 詹勳昌, 黃明遠 申請人:友達光電股份有限公司