像素结构的制作方法技术

一种像素结构的制作方法。于基底上形成图案化导体层，包括栅极、扫描线及导体图案。于基底上形成栅绝缘层、金属氧化物材料层及蚀刻终止材料层。以图案化导体层为光掩模，通过背曝制作工艺于蚀刻终止材料层上形成图案化光致抗蚀剂层。以图案化光致抗蚀剂层为掩模，于栅极上方形成金属氧化物通道层及蚀刻终止层。于蚀刻终止层上形成源极与漏极。于基底上形成保护层。使用半色调光掩模，于保护层上形成具有开口的感光层，栅极上方的感光层的厚度大于漏极与扫描线上方的感光层的厚度，开口暴露出导体图案上方的保护层。以感光层为掩模定义保护层，以及移除扫描线及导体图案上方的金属氧化物材料层及蚀刻终止材料层。形成与漏极电连接的像素电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种像素结构的制作方法，且特别是涉及一种减少光掩模数目的像素结构的制作方法。
技术介绍
液晶显示器具有高画质、体积小、重量轻、低电压驱动、低消耗功率及应用范围广等优点，因此已取代阴极射线管成为新一代显示器的主流。传统的液晶面板是由彩色滤光基板、薄膜晶体管阵列基板以及设置于此两基板间的液晶层所构成。为了提升液晶面板的显示品质，许多针对液晶面板中的像素结构的布局设计陆续被提出。一般而言，薄膜晶体管依照通道层的材料可分为非晶硅薄膜晶体管(Amorphous Silicon Transistor)以及多晶硅薄膜晶体管(Low Temperature Polycrystalline Transistor)。然而，为了因应市场对于液晶显示器的需求遽增，新的薄膜晶体管技术研发也有更多的投入。其中，已研发出一种以金属氧化物为通道层的薄膜晶体管，其电性特性已追上多晶硅薄膜晶体管，且在元件的表现上也已经有相当不错的成果。由于金属氧化物较容易受到诸如等离子体、蚀刻液以及去光致抗蚀剂液等物质的损害，而改变通道层的薄膜性质。因此，以诸如氧化铟镓锌(IGZO)等金属氧化物为通道层的薄膜晶体管像素结构通常包括配置于通道层上的蚀刻终止层，故在制作上需使用到六道光掩模制作工艺。此六道光掩模制作工艺包括：形成扫描线及栅极的第一道光掩模制作工艺；形成通道层的第二道光掩模制作工艺；形成蚀刻终止层的第三道光掩模制作工艺；形成数据线、源极与漏极的第四道光掩模制作工艺；形成漏极上方的接触窗开口的第五道光掩模制作工艺；以及形成像素电极的第六道光掩模制作工艺。然而，六道光掩模制作工艺使薄膜晶体管像素结构的制作成本较高，因此减少制作薄膜晶体管所需的光掩模数目为此领域共同努力的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种像素结构的制作方法，能减少所需的光掩模数目。为达上述目的，本专利技术提出一种像素结构的制作方法。在一基底上形成一第一图案化导体层，第一图案化导体层包括一栅极、与栅极连接的一扫描线以及一第一导体图案。于基底上形成一栅绝缘层，以覆盖第一图案化导体层。依序于栅绝缘层上形成一金属氧化物材料层与一蚀刻终止材料层。于蚀刻终止材料层上形成一光致抗蚀剂层，以第一图案化导体层为光掩模，通过一背曝制作工艺形成一图案化光致抗蚀剂层，以图案化光致抗蚀剂层为掩模，移除部分金属氧化物材料层与部分蚀刻终止材料层，以于栅极上方形成一金属氧化物通道层与一蚀刻终止层，以及于扫描线与第一导体图案上方形成一金属氧化物图案与一蚀刻终止图案。于基底上形成一第二图案化导体层，第二图案化导体层包括一源极与一漏极以及与源极连接的一数据线，源极与漏极位于栅极上方的蚀刻终止层的两侧上。于基底上形成一保护层，以覆盖第二图案化导体层。使用一半色调光掩模，于保护层上形成具有一第一开口的一感光层，其中栅极上方的感光层的厚度大于漏极与扫描线上方的感光层的厚度，第一开口暴露位于第一导体图案上方的保护层。以感光层为掩模，移除部分保护层、蚀刻终止图案以及金属氧化物图案，以于保护层中形成一第一接触窗开口、一第二接触窗开口以及一第三接触窗开口，其中第一接触窗开口暴露出第一导体图案，第二接触窗开口暴露出漏极，以及第三接触窗开口暴露出扫描线上方的栅绝缘层。移除感光层。于保护层上形成一图案化透明导电层，图案化透明导电层包括一像素电极，像素电极经由第二接触窗开口与漏极电连接。在本专利技术的一实施例中，上述的移除部分保护层、蚀刻终止图案以及金属氧化物图案的步骤包括以下步骤。以具有第一开口的感光层为掩模，移除第一导体图案上方的部分保护层、部分蚀刻终止图案以及部分金属氧化物图案，以于保护层中形成暴露出第一导体图案的第一接触窗开口。移除漏极与扫描线上方厚度较薄的感光层，以于感光层中形成一第二开口与一第三开口，且留下来的感光层位于栅极上方，其中第二开口与第三开口分别暴露漏极与扫描线上方的保护层。以具有第二开口与第三开口的感光层为掩模，移除部分保护层、剩余的蚀刻终止图案以及剩余的金属氧化物图案，以在保护层中形成第二接触窗开口与第三接触窗开口。在本专利技术的一实施例中，上述的经由第二开口与第三开口移除部分保护层的方法包括以下步骤。首先，通过一第一蚀刻制作工艺经由第二开口与第三开口移除保护层以及剩余的蚀刻终止图案。接着，通过一第二蚀刻制作工艺经由第三开口移除剩余的金属氧化物图案。在本专利技术的一实施例中，上述的图案化透明导电层更包括一透明导电图案，透明导电图案经由第一接触窗开口与第一导电图案电连接。在本专利技术的一实施例中，上述的金属氧化物材料层的材料包括氧化铟镓锌。在本专利技术的一实施例中，上述的蚀刻终止材料层的材料包括氧化硅或氮化硅。在本专利技术的一实施例中，上述的蚀刻终止材料层的材料与保护层的材料相同。在本专利技术的一实施例中，上述的移除部分蚀刻终止材料层的方法包括一干式蚀刻制作工艺。在本专利技术的一实施例中，上述的移除部分金属氧化物材料层的方法包括一湿式蚀刻制作工艺。基于上述，在本专利技术的像素结构的制作方法中，使用第一图案化导体层作为光致抗蚀剂层的背曝光掩模，以通过光致抗蚀剂层于栅极上形成金属氧化物通道层以及蚀刻终止层。接着，使用半透光掩模制作用以定义保护层的光致抗蚀剂层，以移除栅极上方以外的金属氧化物图案与蚀刻终止图案。如此一来，能少掉用以定义金属氧化物通道层与蚀刻终止层的光掩模，进而提高像素结构的产能，以及提升以金属氧化物为通道层的像素结构的特性。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1A至图1I为本专利技术的一实施例的像素结构的制作方法的流程上视示意图；图2A至图2I为沿图1A至图1I的I-I’、II-II’、III-III’线的剖面示意图。主要元件符号说明100：像素结构102：基板110：第一图案化导体层112：栅极114：扫描线116：第一导体图案120：栅绝缘层130：金属氧化物材料层130a：图案化金属氧化物材料层132：金属氧化物通道层134：金属氧化物图案140：蚀刻终止材料层140a：图案化蚀刻终止材料层142：蚀刻终止层144：蚀刻终止图案150：图案化光致抗蚀剂层160：第二图案化导体层162：源极164：漏极166：数据线...

【技术保护点】
一种像素结构的制作方法，包括:在一基底上形成一第一图案化导体层，该第一图案化导体层包括一栅极、与该栅极连接的一扫描线以及一第一导体图案；在该基底上形成一栅绝缘层，以覆盖该第一图案化导体层；依序于该栅绝缘层上形成一金属氧化物材料层与一蚀刻终止材料层；以该第一图案化导体层为光掩模，通过一背曝制作工艺于该蚀刻终止材料层上形成一图案化光致抗蚀剂层；以该图案化光致抗蚀剂层为掩模，移除部分该金属氧化物材料层及部分该蚀刻终止材料层，以于该栅极上方形成一金属氧化物通道层与一蚀刻终止层，以及于该扫描线与该第一导体图案上方形成一金属氧化物图案与一蚀刻终止图案；在该基底上形成一第二图案化导体层，该第二图案化导体层包括一源极与一漏极以及与该源极连接的一数据线，该源极与该漏极位于该栅极上方的该蚀刻终止层的两侧上；在该基底上形成一保护层，以覆盖该第二图案化导体层；使用一半色调光掩模，在该保护层上形成具有一第一开口的一感光层，其中该栅极上方的该感光层的厚度大于该漏极与该扫描线上方的该感光层的厚度，该第一开口暴露位于该第一导体图案上方的该保护层；以该感光层为掩模，移除部分该保护层、该蚀刻终止图案以及该金属氧化物图案，以于该保护层中形成一第一接触窗开口、一第二接触窗开口以及一第三接触窗开口，其中该第一接触窗开口暴露出该第一导体图案，该第二接触窗开口暴露出该漏极，以及该第三接触窗开口暴露出该扫描线上方的该栅绝缘层；移除该感光层；以及在该保护层上形成一图案化透明导电层，该图案化透明导电层包括一像素电极，该像素电极经由该第二接触窗开口与该漏极电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种像素结构的制作方法，包括:
在一基底上形成一第一图案化导体层，该第一图案化导体层包括一栅
极、与该栅极连接的一扫描线以及一第一导体图案；
在该基底上形成一栅绝缘层，以覆盖该第一图案化导体层；
依序于该栅绝缘层上形成一金属氧化物材料层与一蚀刻终止材料层；
以该第一图案化导体层为光掩模，通过一背曝制作工艺于该蚀刻终止材
料层上形成一图案化光致抗蚀剂层；
以该图案化光致抗蚀剂层为掩模，移除部分该金属氧化物材料层及部分
该蚀刻终止材料层，以于该栅极上方形成一金属氧化物通道层与一蚀刻终止
层，以及于该扫描线与该第一导体图案上方形成一金属氧化物图案与一蚀刻
终止图案；
在该基底上形成一第二图案化导体层，该第二图案化导体层包括一源极
与一漏极以及与该源极连接的一数据线，该源极与该漏极位于该栅极上方的
该蚀刻终止层的两侧上；
在该基底上形成一保护层，以覆盖该第二图案化导体层；
使用一半色调光掩模，在该保护层上形成具有一第一开口的一感光层，
其中该栅极上方的该感光层的厚度大于该漏极与该扫描线上方的该感光层
的厚度，该第一开口暴露位于该第一导体图案上方的该保护层；
以该感光层为掩模，移除部分该保护层、该蚀刻终止图案以及该金属氧
化物图案，以于该保护层中形成一第一接触窗开口、一第二接触窗开口以及
一第三接触窗开口，其中该第一接触窗开口暴露出该第一导体图案，该第二
接触窗开口暴露出该漏极，以及该第三接触窗开口暴露出该扫描线上方的该
栅绝缘层；
移除该感光层；以及
在该保护层上形成一图案化透明导电层，该图案化透明导电层包括一像
素电极，该像素电极经由该第二接触窗开口与该漏极电连接。
2.如权利要求1所述的像素结构的制作方法，其中移除部分该保护层、
该蚀刻终止图案以及该金属氧化物图...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柏孝，吴健豪，吴荣彬，赵长明，
申请(专利权)人：瀚宇彩晶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：