像素结构的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种像素结构的制作方法，包括下列步骤：首先，提供形成有第一导电层的基板，接着提供第一遮罩于第一导电层上方，并使用激光经过第一遮罩照射第一导电层，以形成栅极。接着，形成栅极绝缘层于基板上，以覆盖栅极。继之，同时形成沟道层、源极以及漏极于栅极上方的栅极绝缘层上，其中栅极、沟道层、源极以及漏极构成薄膜晶体管。接着，形成图案化保护层于薄膜晶体管之上，图案化保护层暴露出部分漏极。接着，形成电性连接于漏极的像素电极。本发明专利技术利用激光剥离的方式来制作栅极，并且使得沟道层、源极与漏极同时制作完成，因此相比于公知的像素结构制作方法，可以简化工艺步骤并减少光掩模的制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，且特别涉及一种使用激光剥离工艺(laser ablation process)来制作保护层的。
技术介绍
显示器为人与信息的沟通界面，目前以平面显示器为主要发展的趋势。 平面显示器主要有以下几种有机电激发光显示器(organic electroluminescence display)、等离子体显示器(plasma display panel)以及薄膜 晶体管液晶显示器等(thin film transistor liquid crystal display)。其中，又以薄 膜晶体管液晶显示器的应用最为广泛。 一般而言，薄膜晶体管液晶显示器主 要由薄膜晶体管阵列基板(thin film transistor array substrate)、彩色滤光阵列基 板(color filter substmte)和液晶层(liquid crystal layer)所构成。其中，薄膜晶体 管阵列基板包括多条扫描线(scan lines)、多条数据线(data lines)以及多个阵列 排列的像素结构(pixel unit),且各个像素结构分别与对应的扫描线及数据线 电性连接。图1A 图1G为公知像素结构的制造流程图。首先，请参照图1A，提供 基板IO，并通过第一道光掩模工艺于基板10上形成栅极20。接着，请参照 图1B，在基板10上形成栅极绝缘层30以覆盖住栅极20。然后，请参照图 1C，通过第二道光掩模工艺于栅极绝缘层30上形成位于栅极20上方的沟道 层40。 一般而言，沟道层40的材质为非晶硅(amorphous silicon)。之后，请 参照图1D，通过第三道光掩模工艺于沟道层40的部分区域以及栅极绝缘层 30的部分区域上形成源极50以及漏极60。由图1D可知，源极50与漏极 60分别由沟道层40的两侧延伸至栅极绝缘层30上，并将沟道层40的部分 区域暴露。接着，请参照图1E，于基板10上形成保护层70以覆盖栅极绝缘 层30、沟道层40、源极50以及漏极60。然后，请参照图1F，通过第四道 光掩模工艺将保护层70图案化，以于保护层70中形成接触孔H。由图1F可知，保护层70中的接触孔H会将漏极60的部分区暴露。之后，请参照图 1G，通过第五道光掩模工艺于保护层70上形成像素电极80，由图1G可知， 像素电极80会透过接触孔H与漏极60电性连接。在像素电极80制作完成 之后，便完成了像素结构90的制作。承上述，公知的像素结构90主要是通过五道光掩模工艺来进行制作， 换言之，像素结构90需采用五个具有不同图案的光掩模(mask)来进行制作。 由于光掩模的造价十分昂贵，且每道光掩模工艺均须使用到具有不同图案的 光掩模，因此，若无法縮减光掩模工艺的数目，像素结构90的制造成本将 无法降低。此外，随着薄膜晶体管液晶显示面板的尺寸日益增加，用来制作薄膜晶 体管阵列基板的光掩模尺寸也会随之增加，而大尺寸的光掩模在造价上将更 为昂贵，使得像素结构90的制造成本无法有效地降低。
技术实现思路
本专利技术涉及一种，其适于降低制作成本。 为具体描述本专利技术的内容，在此提出一种，其先提 供基板，并形成第一导电层于基板上，接着提供第一遮罩于第一导电层上方， 且第一遮罩暴露出部分的第一导电层。使用激光经过第一遮罩照射第一导电 层，以移除第一遮罩所暴露的部分第一导电层，而形成栅极。之后，形成栅 极绝缘层于基板上，以覆盖栅极。接着，同时形成沟道层、源极以及漏极于 栅极上方的栅极绝缘层上，其中源极与漏极配置于沟道层的部分区域，且栅 极、沟道层、源极以及漏极构成薄膜晶体管。然后，形成图案化保护层于薄 膜晶体管之上，图案化保护层暴露出部分漏极。接着，形成电性连接漏极的 像素电极。在本专利技术的像素结构制作方法中，同时形成沟道层、源极以及漏极的方 法例如为先形成半导体层于栅极绝缘层上，接着，形成第二导电层于半导体 层上。继之，形成光致抗蚀剂层于栅极上方的第二导电层上，其中光致抗蚀 剂层可分为第一光致抗蚀剂区块与位于第一区块两侧的第二光致抗蚀剂区 块，且第一光致抗蚀剂区块的厚度小于第二光致抗蚀剂区块的厚度。接着， 以光致抗蚀剂层为掩模对第二导电层与半导体层进行第一蚀刻工艺。然后，减少光致抗蚀剂层的厚度，直到第一光致抗蚀剂区块被完全移除。最后，以 剩余的第二光致抗蚀剂区块为掩模对第二导电层进行第二蚀刻工艺，以使剩 余的第二导电层构成源极与漏极，而剩余的半导体层构成沟道层。在其他实 施例中，沟道层、源极与漏极的制作方法还包括先在形成半导体层之后，形 成欧姆接触层于半导体层表面。接着，经过第一蚀刻工艺与第二蚀刻工艺， 移除对应于第二光致抗蚀剂区块之外的欧姆接触层。上述的减少光致抗蚀剂层厚度的方法包括进行灰化(ashing)工艺。在本专利技术的像素结构制作方法中，形成图案化保护层的方法，在一个实 施例中，例如是在同时形成沟道层、源极以及漏极之后，形成保护层于栅极 绝缘层与薄膜晶体管上。接着，再图案化保护层。在另一实施例中，形成图 案化保护层的方法例如是在同时形成沟道层、源极以及漏极之后，形成保护 层于栅极绝缘层与薄膜晶体管上。接着，再提供第二遮罩于保护层上方，且 第二遮罩暴露出部分的保护层。然后，使用激光经过第二遮罩照射保护层，以移除第二遮罩所暴露的部分保护层。在其他实施例中，形成图案化保护层 的方法例如是在同时形成沟道层、源极以及漏极之后，形成光致抗蚀剂层于 部分漏极上。接着，形成保护层以覆盖栅极绝缘层、薄膜晶体管以及光致抗 蚀剂层。之后，移除光致抗蚀剂层，以使光致抗蚀剂层上的保护层一并被移 除。在另一实施例中，形成图案化保护层的方法还可以是形成保护层于栅极 绝缘层以及剩余的第二光致抗蚀剂区块上。之后，移除剩余的第二光致抗蚀 剂区块，以使第二光致抗蚀剂区块上的保护层一并被移除。上述移除光致抗 蚀剂层的方法包括掀离工艺。在本专利技术的像素结构制作方法中，形成像素电极的方法，在一个实施例 中，例如是在形成图案化保护层之后，形成电极材料层于保护层以及薄膜晶 体管上。接着，再图案化电极材料层。在另一实施例中，形成像素电极的方 法例如是在形成图案化保护层，形成电极材料层于保护层以及薄膜晶体管 上。接着，再提供第三遮罩于电极材料层上方，且第三遮罩暴露出部分的电 极材料层。然后，再使用激光经过第三遮罩照射电极材料层，以移除遮罩所 暴露的部分电极材料层，在其他实施例中，形成像素电极的方法也可以是形 成光致抗蚀剂层于图案化保护层上，其中光致抗蚀剂层暴露出部分的漏极。 接着，形成电极材料层以覆盖图案化保护层、漏极以及光致抗蚀剂层。然后，移除光致抗蚀剂层以使光致抗蚀剂层上的电极材料层一并被移除。上述的形 成电极材料层的方法包括通过溅镀形成铟锡氧化物层或铟锌氧化物层。此 外，上述移除光致抗蚀剂层的方法包括掀离工艺。在本专利技术的像素结构制作方法中，形成图案化保护层与像素电极的方法 还可以例如是在薄膜晶体管形成之后，形成保护层于栅极绝缘层与薄膜晶体 管上。接着，形成光致抗蚀剂层于保护层上，以图案化保护层，光致抗蚀剂层暴露出部分的漏极与栅极接触垫区(Gate contact pad)，其中光致抗蚀剂层可 分为第三光致抗蚀剂区块与第四光致抗蚀剂区块，且第三光致抗蚀剂区块的 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种像素结构的制作方法，包括：提供基板；形成第一导电层于该基板上；提供第一遮罩于该第一导电层上方，且该第一遮罩暴露出部分的该第一导电层；使用激光经过该第一遮罩照射该第一导电层，以移除该第一遮罩所暴露的部分该第 一导电层，而形成栅极；形成栅极绝缘层于该基板上，以覆盖该栅极；同时形成沟道层、源极以及漏极于该栅极上方的该栅极绝缘层上，其中该源极与该漏极配置于该沟道层的部分区域，且该栅极、该沟道层、该源极以及该漏极构成薄膜晶体管； 形成图案化保护层于该薄膜晶体管之上，该图案化保护层暴露出部分该漏极；以及形成像素电极，电性连接于该漏极。

【技术特征摘要】
1.一种像素结构的制作方法，包括提供基板；形成第一导电层于该基板上；提供第一遮罩于该第一导电层上方，且该第一遮罩暴露出部分的该第一导电层；使用激光经过该第一遮罩照射该第一导电层，以移除该第一遮罩所暴露的部分该第一导电层，而形成栅极；形成栅极绝缘层于该基板上，以覆盖该栅极；同时形成沟道层、源极以及漏极于该栅极上方的该栅极绝缘层上，其中该源极与该漏极配置于该沟道层的部分区域，且该栅极、该沟道层、该源极以及该漏极构成薄膜晶体管；形成图案化保护层于该薄膜晶体管之上，该图案化保护层暴露出部分该漏极；以及形成像素电极，电性连接于该漏极。2. 如权利要求1所述的像素结构的制作方法，其中同时形成该沟道层、 该源极以及该漏极的方法包括形成半导体层于该栅极绝缘层上； 形成第二导电层于该半导体层上；形成光致抗蚀剂层于该栅极上方的该第二导电层上，其中该光致抗蚀剂 层可分为第一光致抗蚀剂区块与位于该第一区块两侧的第二光致抗蚀剂区 块，且该第一光致抗蚀剂区块的厚度小于该第二光致抗蚀剂区块的厚度；以该光致抗蚀剂层为掩模对该第二导电层与该半导体层进行第一蚀刻 工艺；减少该光致抗蚀剂层的厚度，直到该第一光致抗蚀剂区块被完全移除；以及以剩余的该第二光致抗蚀剂区块为掩模对该第二导电层进行第二蚀刻 工艺，以使剩余的该第二导电层构成该源极以及该漏极，而该剩余的半导体 层构成该沟道层。3. 如权利要求2所述的像素结构的制作方法，其中减少该光致抗蚀剂层厚度的方法包括进行灰化工艺。4. 如权利要求2所述的像素结构的制作方法，其中形成该图案化保护层的方法包括形成保护层于该栅极绝缘层以及剩余的该第二光致抗蚀剂区块上；以及 移除剩余的该第二光致抗蚀剂区块，以使该第二光致抗蚀剂区块上的该 保护层一并被移除。5. 如权利要求1所述的像素结构的制作方法，其中形成该图案化保护层 的方法包括形成光致抗蚀剂层于部分该漏极上；形成保护层，以覆盖该栅极绝缘层、该薄膜晶体管以及该光致抗蚀剂层；以及移除该光致抗蚀剂层，以使该光致抗蚀剂层上的该保护层一并被移除。6. 如权利要求5所述的像素结构的制作方法，其中移除该光致抗蚀剂层 的方法包括掀离工艺。7. 如权利要求1所述的像素结构的制作方法，其中形成该图案化保护层 的方法包括形成保护层于该栅极绝缘层与该薄膜晶体管上；以及 图案化该保护层。8. 如权利要求1所述的像素结构的制作方法，其中形成该图案化保护层 的方法包括形成保护层于该栅极绝缘层与该薄膜晶体管上；提供第二遮罩于该保护层上方，且该第二遮罩暴露出部分的该保护层；以及使用激光经过该第二遮罩照射该保护层，以移除该第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：方国龙，杨智钧，黄明远，林汉涂，石志鸿，廖达文，詹勋昌，蔡佳琪，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]