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10. 发明专利

TWI323946B 薄膜電晶體、畫素結構及其製造方法 THIN FILM TRANSISTOR, PIXEL STRUCTURE AND FABRICATING METHOD THEREOF 有权
简体标题：薄膜晶体管、像素结构及其制造方法 THIN FILM TRANSISTOR, PIXEL STRUCTURE AND FABRICATING METHOD THEREOF
公开(公告)号：TWI323946B
公开(公告)日：2010-04-21
申请号：TW096116613
申请日：2007-05-10
申请人：友達光電股份有限公司
发明人：羅韋翔 , 李豪捷
IPC分类号： H01L , G02F
CPC分类号： H01L29/78642 , H01L27/124 , H01L29/42384
摘要：一種薄膜電晶體的製造方法包括下列步驟：首先，於基板上形成一源極。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之開口。然後，於第一絕緣圖案層上形成一閘極圖案層。之後，於閘極圖案層上形成一第二絕緣圖案層，閘極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開口。接著，於開口內之閘極圖案層側緣上形成一第二側護壁。然後，於開口內形成一通道層，覆蓋第二側護壁與源極。之後，於通道層與第二絕緣圖案層上形成一具有接觸窗開口之保護層，以暴露出部分通道層。接著，於暴露出之通道層上形成一汲極。 A fabricating method of a thin film transistor includes the following steps. First, a source is formed on the substrate. Then, a first insulation pattern layer is formed to cover a part of the source and the substrate. The first insulation pattern layer has an opening exposing part of the source. Thereafter, a gate pattern layer is formed on the first insulation layer. Then, a second insulation layer is formed on the gate pattern layer. The gate pattern layer and the second insulation layer surround the opening. Moreover, a second lateral protection wall is formed on the edge of the gate pattern layer in the opening. Then, a passivation layer with a contact window is formed on the channel layer and the second insulation layer to expose part of the channel layer. Thereafter, a drain is formed on the exposing part of the channel layer. 【創作特點】有鑑於此，本發明之目的是提供一種薄膜電晶體的製造方法，其可製造出元件特性良好之薄膜電晶體。
本發明其中之一目的是提供一種薄膜電晶體，其具有良好的元件特性。
本發明其中之一目的是提供一種畫素結構的製造方法，其可有效製造出高開口率之畫素結構。
本發明其中之一目的是提供一種畫素結構，以解決習知畫素結構有開口率不佳的問題。
為達上述或是其他目的，本發明提出一種薄膜電晶體的製造方法，其包括下列步驟：首先，提供一基板，並於基板上形成一源極。接著，形成第一絕緣圖案層，以覆蓋部分之源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與第一側護壁。第一側護壁延伸於源極兩側之基板上，而覆蓋層覆蓋部分之源極，且覆蓋層與第一側護壁形成一暴露出部分源極之開口。然後，於第一絕緣圖案層上依序形成一閘極圖案層與第二絕緣圖案層，且閘極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開口。接著，於開口內之閘極圖案層側緣上形成一第二側護壁。然後，於開口內形成一通道層，覆蓋第二側護壁與源極。之後，於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，以暴露出部分之通道層。接著，於暴露出之通道層上形成一汲極。
在本發明之一實施例中，上述在形成源極時更包括於源極上形成一第一歐姆接觸層。
在本發明之一實施例中，上述在形成保護層後更包括於通道層暴露出之表面形成第二歐姆接觸層。
在本發明之一實施例中，上述形成第二歐姆接觸層之步驟包括下列步驟：首先，以保護層為罩幕對通道層暴露出之表面進行一摻雜步驟。接著，對通道層進行一回火製程，以形成第二歐姆接觸層。
在本發明之一實施例中，上述閘極圖案層與第二絕緣圖案層是一起形成。
在本發明之一實施例中，上述基板上延伸於源極兩側之第一絕緣圖案層厚度，以遠離源極之方向漸縮。
在本發明之一實施例中，上述第二側護壁之厚度，以朝向開口中心之方向漸縮。
本發明提出一種薄膜電晶體，其適於配置於一基板上，本發明之薄膜電晶體包括一源極、第一絕緣圖案層、一閘極圖案層、第二絕緣圖案層、第二側護壁、一通道層、一保護層與一汲極。源極配置於基板上，而第一絕緣圖案層覆蓋部分之源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與一第一側護壁。第一側護壁延伸於源極兩側之基板上，而覆蓋層覆蓋部分之源極，且覆蓋層與第一側護壁圍繞出一暴露出部分源極之開口。此外，閘極圖案層與第二絕緣圖案層依序配置於閘極圖案層上，而閘極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開口，並暴露出部分之源極。上述之第二側護壁圍繞於開口內並蓋住閘極圖案層之側緣，而通道層配置於開口內之第二側護壁與源極上。保護層配置於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，以暴露出部分之通道層。汲極配置於暴露出之通道層上。
在本發明之一實施例中，上述之薄膜電晶體更包括第一歐姆接觸層，其配置於源極與通道層之間。
在本發明之一實施例中，上述之薄膜電晶體更包括第二歐姆接觸層，其位於通道層與汲極之間。
在本發明之一實施例中，上述基板上位於源極兩側之第一絕緣圖案層厚度，以遠離源極之方向漸縮。
在本發明之一實施例中，上述第二側護壁之厚度，以朝向開口中心之方向漸縮。
本發明提出一種畫素結構的製造方法，其包括下列步驟：首先，提供一基板，並於基板上形成一源極。接著，形成第一絕緣圖案層，以覆蓋部分之源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與第一側護壁。其中，第一側護壁延伸於源極兩側之基板上，以覆蓋層覆蓋部分之源極，且覆蓋層與第一側護壁形成一暴露出部分源極之開口。然後，於第一絕緣圖案層上依序形成一閘極圖案層與第二絕緣圖案層，以覆蓋閘極圖案層與基板，且閘極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開口。接著，至少於開口內之閘極圖案層側緣上，形成第二側護壁。然後，於開口內形成一通道層，以覆蓋第二側護壁與源極。之後，於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，以暴露出部分之通道層。接著，於保護層上形成一畫素電極，並於接觸窗開口內形成一汲極，其中畫素電極與汲極電性連接。
在本發明之一實施例中，上述之畫素電極與汲極之材料包括銦錫氧化物或銦鋅氧化物。
在本發明之一實施例中，上述在形成源極時更包括於源極上形成第一歐姆接觸層。
在本發明之一實施例中，上述在形成保護層後更包括於通道層暴露出之表面形成第二歐姆接觸層。
在本發明之一實施例中，上述形成第二歐姆接觸層之步驟包括：首先，以保護層為罩幕對通道層暴露出之表面進行一摻雜步驟。接著，對通道層進行一回火製程，以形成第二歐姆接觸層。
在本發明之一實施例中，上述基板上延伸於源極兩側之第一絕緣圖案層厚度，以遠離源極之方向漸縮。
在本發明之一實施例中，上述第二側護壁之厚度，以朝向開口中心之方向漸縮。
在本發明之一實施例中，上述於形成源極時更包括於基板上形成一與源極電性連接之資料線。
在本發明之一實施例中，上述於形成閘極圖案層時更包括於基板上形成一與閘極圖案層電性連接之掃描線。
本發明提供一種畫素結構，其適於配置於一基板上，本發明之畫素結構包括一源極、第一絕緣圖案層、一閘極圖案層、第二絕緣圖案層、第二側護壁、一通道層、一保護層、一畫素電極與一汲極。源極配置於基板上，而第一絕緣圖案層覆蓋部分之源極與基板。第一絕緣圖案層具有一覆蓋層與第一側護壁。第一側護壁延伸於源極兩側之基板上，而覆蓋層覆蓋部分之源極，且覆蓋層與第一側護壁圍繞出一暴露出部分源極之開口。此外，閘極圖案層與第二絕緣圖案層依序配置於第一絕緣圖案層上，且閘極圖案層與第二絕緣圖案層圍繞開口。另外，第二側護壁配置於開口內之閘極圖案層側緣上。上述之通道層配置於開口內之第二側護壁與源極上。保護層配置於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，以暴露出部分之通道層。上述之畫素電極與汲極分別配置於保護層上與接觸窗開口內，其中畫素電極與汲極彼此電性連接，且汲極與通道層電性連接。
在本發明之一實施例中，上述之第一歐姆接觸層，至少配置於源極與通道層之間。
在本發明之一實施例中，上述之第二歐姆接觸層，位於通道層與汲極之間。
在本發明之一實施例中，上述基板上延伸於源極兩側之第一絕緣圖案層厚度，以遠離源極之方向漸縮。
在本發明之一實施例中，上述第二側護壁之厚度，以朝向開口中心之方向漸縮。
在本發明之一實施例中，上述之畫素結構更包括一資料線，其配置於基板上並與源極電性連接。
在本發明之一實施例中，上述之畫素結構更包括一掃描線，其配置於基板上並與閘極圖案層電性連接。
本發明之薄膜電晶體與畫素結構的製造方法是藉由控制閘極與第二絕緣層之厚度，以改變第二側護壁上之通道層長度。因此，藉由適當調整通道層長度能使本發明薄膜電晶體能有良好之傳導能力，且無須多佔用基板上之面積。因此，本發明畫素結構之開口率也可有效提升。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
简体摘要：一种薄膜晶体管的制造方法包括下列步骤：首先，于基板上形成一源极。接着，形成一第一绝缘图案层，以覆盖部分源极与基板。第一绝缘图案层具有一暴露出部分源极之开口。然后，于第一绝缘图案层上形成一闸极图案层。之后，于闸极图案层上形成一第二绝缘图案层，闸极图案层与第二绝缘图案层围绕开口。接着，于开口内之闸极图案层侧缘上形成一第二侧护壁。然后，于开口内形成一信道层，覆盖第二侧护壁与源极。之后，于信道层与第二绝缘图案层上形成一具有接触窗开口之保护层，以暴露出部分信道层。接着，于暴露出之信道层上形成一汲极。 A fabricating method of a thin film transistor includes the following steps. First, a source is formed on the substrate. Then, a first insulation pattern layer is formed to cover a part of the source and the substrate. The first insulation pattern layer has an opening exposing part of the source. Thereafter, a gate pattern layer is formed on the first insulation layer. Then, a second insulation layer is formed on the gate pattern layer. The gate pattern layer and the second insulation layer surround the opening. Moreover, a second lateral protection wall is formed on the edge of the gate pattern layer in the opening. Then, a passivation layer with a contact window is formed on the channel layer and the second insulation layer to expose part of the channel layer. Thereafter, a drain is formed on the exposing part of the channel layer. 【创作特点】有鉴于此，本发明之目的是提供一种薄膜晶体管的制造方法，其可制造出组件特性良好之薄膜晶体管。本发明其中之一目的是提供一种薄膜晶体管，其具有良好的组件特性。本发明其中之一目的是提供一种像素结构的制造方法，其可有效制造出高开口率之像素结构。本发明其中之一目的是提供一种像素结构，以解决习知像素结构有开口率不佳的问题。为达上述或是其他目的，本发明提出一种薄膜晶体管的制造方法，其包括下列步骤：首先，提供一基板，并于基板上形成一源极。接着，形成第一绝缘图案层，以覆盖部分之源极与基板。第一绝缘图案层具有一覆盖层与第一侧护壁。第一侧护壁延伸于源极两侧之基板上，而覆盖层覆盖部分之源极，且覆盖层与第一侧护壁形成一暴露出部分源极之开口。然后，于第一绝缘图案层上依序形成一闸极图案层与第二绝缘图案层，且闸极图案层与第二绝缘图案层围绕开口。接着，于开口内之闸极图案层侧缘上形成一第二侧护壁。然后，于开口内形成一信道层，覆盖第二侧护壁与源极。之后，于信道层与第二绝缘图案层上形成一保护层。保护层具有一接触窗开口，以暴露出部分之信道层。接着，于暴露出之信道层上形成一汲极。在本发明之一实施例中，上述在形成源极时更包括于源极上形成一第一欧姆接触层。在本发明之一实施例中，上述在形成保护层后更包括于信道层暴露出之表面形成第二欧姆接触层。在本发明之一实施例中，上述形成第二欧姆接触层之步骤包括下列步骤：首先，以保护层为罩幕对信道层暴露出之表面进行一掺杂步骤。接着，对信道层进行一回火制程，以形成第二欧姆接触层。在本发明之一实施例中，上述闸极图案层与第二绝缘图案层是一起形成。在本发明之一实施例中，上述基板上延伸于源极两侧之第一绝缘图案层厚度，以远离源极之方向渐缩。在本发明之一实施例中，上述第二侧护壁之厚度，以朝向开口中心之方向渐缩。本发明提出一种薄膜晶体管，其适于配置于一基板上，本发明之薄膜晶体管包括一源极、第一绝缘图案层、一闸极图案层、第二绝缘图案层、第二侧护壁、一信道层、一保护层与一汲极。源极配置于基板上，而第一绝缘图案层覆盖部分之源极与基板。第一绝缘图案层具有一覆盖层与一第一侧护壁。第一侧护壁延伸于源极两侧之基板上，而覆盖层覆盖部分之源极，且覆盖层与第一侧护壁围绕出一暴露出部分源极之开口。此外，闸极图案层与第二绝缘图案层依序配置于闸极图案层上，而闸极图案层与第二绝缘图案层围绕开口，并暴露出部分之源极。上述之第二侧护壁围绕于开口内并盖住闸极图案层之侧缘，而信道层配置于开口内之第二侧护壁与源极上。保护层配置于信道层与第二绝缘图案层上，其中保护层具有一接触窗开口，以暴露出部分之信道层。汲极配置于暴露出之信道层上。在本发明之一实施例中，上述之薄膜晶体管更包括第一欧姆接触层，其配置于源极与信道层之间。在本发明之一实施例中，上述之薄膜晶体管更包括第二欧姆接触层，其位于信道层与汲极之间。在本发明之一实施例中，上述基板上位于源极两侧之第一绝缘图案层厚度，以远离源极之方向渐缩。在本发明之一实施例中，上述第二侧护壁之厚度，以朝向开口中心之方向渐缩。本发明提出一种像素结构的制造方法，其包括下列步骤：首先，提供一基板，并于基板上形成一源极。接着，形成第一绝缘图案层，以覆盖部分之源极与基板。第一绝缘图案层具有一覆盖层与第一侧护壁。其中，第一侧护壁延伸于源极两侧之基板上，以覆盖层覆盖部分之源极，且覆盖层与第一侧护壁形成一暴露出部分源极之开口。然后，于第一绝缘图案层上依序形成一闸极图案层与第二绝缘图案层，以覆盖闸极图案层与基板，且闸极图案层与第二绝缘图案层围绕开口。接着，至少于开口内之闸极图案层侧缘上，形成第二侧护壁。然后，于开口内形成一信道层，以覆盖第二侧护壁与源极。之后，于信道层与第二绝缘图案层上形成一保护层，其中保护层具有一接触窗开口，以暴露出部分之信道层。接着，于保护层上形成一像素电极，并于接触窗开口内形成一汲极，其中像素电极与汲极电性连接。在本发明之一实施例中，上述之像素电极与汲极之材料包括铟锡氧化物或铟锌氧化物。在本发明之一实施例中，上述在形成源极时更包括于源极上形成第一欧姆接触层。在本发明之一实施例中，上述在形成保护层后更包括于信道层暴露出之表面形成第二欧姆接触层。在本发明之一实施例中，上述形成第二欧姆接触层之步骤包括：首先，以保护层为罩幕对信道层暴露出之表面进行一掺杂步骤。接着，对信道层进行一回火制程，以形成第二欧姆接触层。在本发明之一实施例中，上述基板上延伸于源极两侧之第一绝缘图案层厚度，以远离源极之方向渐缩。在本发明之一实施例中，上述第二侧护壁之厚度，以朝向开口中心之方向渐缩。在本发明之一实施例中，上述于形成源极时更包括于基板上形成一与源极电性连接之数据线。在本发明之一实施例中，上述于形成闸极图案层时更包括于基板上形成一与闸极图案层电性连接之扫描线。本发明提供一种像素结构，其适于配置于一基板上，本发明之像素结构包括一源极、第一绝缘图案层、一闸极图案层、第二绝缘图案层、第二侧护壁、一信道层、一保护层、一像素电极与一汲极。源极配置于基板上，而第一绝缘图案层覆盖部分之源极与基板。第一绝缘图案层具有一覆盖层与第一侧护壁。第一侧护壁延伸于源极两侧之基板上，而覆盖层覆盖部分之源极，且覆盖层与第一侧护壁围绕出一暴露出部分源极之开口。此外，闸极图案层与第二绝缘图案层依序配置于第一绝缘图案层上，且闸极图案层与第二绝缘图案层围绕开口。另外，第二侧护壁配置于开口内之闸极图案层侧缘上。上述之信道层配置于开口内之第二侧护壁与源极上。保护层配置于信道层与第二绝缘图案层上，其中保护层具有一接触窗开口，以暴露出部分之信道层。上述之像素电极与汲极分别配置于保护层上与接触窗开口内，其中像素电极与汲极彼此电性连接，且汲极与信道层电性连接。在本发明之一实施例中，上述之第一欧姆接触层，至少配置于源极与信道层之间。在本发明之一实施例中，上述之第二欧姆接触层，位于信道层与汲极之间。在本发明之一实施例中，上述基板上延伸于源极两侧之第一绝缘图案层厚度，以远离源极之方向渐缩。在本发明之一实施例中，上述第二侧护壁之厚度，以朝向开口中心之方向渐缩。在本发明之一实施例中，上述之像素结构更包括一数据线，其配置于基板上并与源极电性连接。在本发明之一实施例中，上述之像素结构更包括一扫描线，其配置于基板上并与闸极图案层电性连接。本发明之薄膜晶体管与像素结构的制造方法是借由控制闸极与第二绝缘层之厚度，以改变第二侧护壁上之信道层长度。因此，借由适当调整信道层长度能使本发明薄膜晶体管能有良好之传导能力，且无须多占用基板上之面积。因此，本发明像素结构之开口率也可有效提升。为让本发明之上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

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