專利名稱：液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來光電相關(guān)技術(shù)不斷地推陳出新，加上數(shù)字化時代的到來，進而推動了液晶顯示器市場的蓬勃發(fā)展。液晶顯示器具有高畫質(zhì)、體積小、重量輕、低驅(qū)動電壓、與低消耗功率等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用于個人數(shù)字助理(PDA)、行動電話、攝錄放影機、筆記型計算機、桌上型顯示器、車用顯示器、及投影電視等消費性通信或電子產(chǎn)品，并逐漸取代陰極射線管而成為顯示器的主流。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)是一種利用液晶特性來達到顯示效果的顯示裝置，由于其較傳統(tǒng)常用的陰極射線管顯示器在尺寸與重量方面有更佳的彈性，因此，液晶顯示器目前常被使用在各種的個人系統(tǒng)上，小從行動電話、個人數(shù)字助理及數(shù)字相機上的顯示屏，大到電視機及廣告廣告牌，處處都可以見到液晶顯示器的影子。
液晶顯示器之所以能夠較傳統(tǒng)的陰極射線管顯示器在尺寸及重量更有彈性，是因為液晶顯示器的大部份元件都是平板狀的，因此可視應(yīng)用需求將這些元件切割成適中的尺寸，在重量上也較有著龐大立體外形的陰極射線管來得輕巧許多。
而生產(chǎn)液晶顯示器一般需要用到不同圖案的光罩，以定義不同的圖案化薄膜。然而，眾所皆知光罩的價錢昂貴，光罩數(shù)越多即意味著所需支付的成本越高，另外，制造時間也會增加，如何減少光罩數(shù)，除了可降低成本之外，還可以加速產(chǎn)出速度，增加產(chǎn)品的競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，以減少工藝中所需的光罩的數(shù)量。
本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，利用化學剝除光刻膠層的同時，將形成介層插塞的金屬層多余的部份剝除，以減少工藝所需的光罩的數(shù)量。
本發(fā)明的又一目的是提供一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，利用介層插塞，以分別連接薄膜晶體管的源極與漏極，以及儲存電容與數(shù)據(jù)線，并將透明導(dǎo)電層連接于介層插塞的表面，以提高透明導(dǎo)電層的電性連接的穩(wěn)定性。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明所提供的一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法包含有下列步驟。首先提供一基板，此基板上定義有一主動元件區(qū)與一電容區(qū)。接著在基板的主動元件區(qū)與電容區(qū)上形成一圖案化多晶硅層，并利用一第一介電層覆蓋于其上。再形成一圖案化的第一金屬層在第一介電層上，且圖案化第一金屬層覆蓋部分主動元件區(qū)的多晶硅層，以作為一柵極，并且覆蓋電容區(qū)的多晶硅層，以作為一第一電極。
利用第一金屬層為掩膜，離子摻雜未覆蓋的多晶硅層中，以形成一第一源/漏極與一第二源/漏極。在形成一第二介電層，覆蓋于其上，并形成一圖案化第二金屬層，其至少包含有主動元件區(qū)周邊的一數(shù)據(jù)線以及在電容區(qū)的一第二電極。
利用一第三介電層覆蓋于第二金屬層與基板之上，再形成一圖案化光刻膠層，并以此圖案化光刻膠層為掩膜，蝕刻第三介電層、第二介電層、第一介電層，形成多個介層開口，露出數(shù)據(jù)線、第一源/漏極、第二源/漏極與第二電極。接著再形成第三金屬層覆蓋于圖案化光刻膠層，并填入上述的介層開口。剝除此圖案化光刻膠層與位于此圖案化光刻膠層上的部份第三金屬層，以形成介層插塞。其中較佳地是利用化學溶液剝除，例如是丙酮。
然后，再形成一圖案化透明導(dǎo)電層，分別電性連數(shù)據(jù)線與第一源/漏極，以及第二源/漏極與第二電極上的介層插塞。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，制作在一基板上，至少包含一薄膜晶體管、一儲存電容與一數(shù)據(jù)線，形成在該基板上；一介電層，覆蓋于該薄膜晶體管、該儲存電容與該數(shù)據(jù)線之上，其中該介電層還包含多個介層插塞形成于其中，該介層插塞分別連接于該薄膜晶體管的一第一源/漏極、一第二源/漏極、該儲存電容與該數(shù)據(jù)線；一透明導(dǎo)線，覆蓋于該介電層的一上表面，并連接于與該數(shù)據(jù)線與該第一源/漏極所連接的該介層插塞；以及一像素電極，也覆蓋于該介電層的該上表面，并連接于與該儲存電容與該第二源/漏極所連接的該介層插塞。
本發(fā)明的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法有效利用化學剝除，以將光刻膠層與多余的導(dǎo)電層剝除，可直接形成介層插塞于介層開口中，更利用透明導(dǎo)電層以連接薄膜晶體管的源極/漏極、數(shù)據(jù)線與電容電極上方的介層插塞，不僅可有效地減少一道光罩，使液晶顯示器的制造成本有效地被降低。且透明導(dǎo)電層可直接連接于插塞之上方的剝除面，無須深入介層開口之中，更可提高其電性連接的穩(wěn)定性。


為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附圖式的詳細說明如下圖1A-圖1F為本發(fā)明的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法的一較佳實施例的制作流程示意圖。
其中，附圖標記110基板 162數(shù)據(jù)線120多晶硅層 164第二電極122第一通道區(qū) 170介電層124第二通道區(qū) 180光刻膠層126離子摻雜區(qū) 182介層開口127重摻雜區(qū) 190導(dǎo)電層128輕摻雜區(qū) 192介層插塞130介電層 196剝除面140金屬層 200透明導(dǎo)電層142第一柵極電極 202像素電極144第二柵極電極 204透明導(dǎo)線146第一電極 302第一源/漏極150介電層 304第二源/漏極160金屬層
具體實施例方式
本發(fā)明利用化學剝除光刻膠層的同時，將形成介層插塞的金屬層多余的部份剝除，不僅可減少工藝所需的光罩的數(shù)量，且可以利用介層插塞，分別連接薄膜晶體管的源極與漏極，以及儲存電容與數(shù)據(jù)線，使透明電極通過介層插塞與上述的元件連接，有效改善透明導(dǎo)電層與元件之間的電性連接質(zhì)量。以下將以圖示及詳細說明清楚說明本發(fā)明的精神，如熟悉此技術(shù)的人員在了解本發(fā)明的較佳實施例后，當可由本發(fā)明所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
參閱圖1A-1F，其繪示本發(fā)明的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法的一較佳實施例的制作流程示意圖。首先，提供一基板110，例如是一玻璃基板或一石英基板，其上形成一圖案化的多晶硅層120。圖案化多晶硅層120的制作方法例如是先在基板110上形成一層多晶硅層，然后以微影蝕刻技術(shù)形成所需的圖案。接著，在此圖案化的多晶硅層120與基板110上覆蓋一介電層130。然后，形成一金屬層140于介電層130之上，并將其圖案化。在此以雙柵極(dualgate)結(jié)構(gòu)為例說明，圖案化的金屬層140在一主動元件區(qū)，形成第一柵極電極142與第二柵極電極144，并在一電容區(qū)，形成第一電極146。其中，第一柵極電極142、第二柵極電極144與第一電極146部份覆蓋于上述的圖案化的多晶硅層120。然后利用圖案化的金屬層140為掩膜，摻雜多晶硅層120以形成離子摻雜區(qū)126。其中，可以利用圖案化的金屬層140的外觀形狀，在金屬層140未覆蓋的部份形成重摻雜區(qū)127，并在金屬層140的下方與重摻雜區(qū)127連接的部份形成輕摻雜區(qū)128?？衫脠D案化的金屬層140的周圍斜度，以降低離子摻雜的濃度，進而形成輕摻雜區(qū)128。
此外，此離子摻雜也可利用兩次不同濃度的離子摻雜工藝，以分別形成重摻雜區(qū)127與輕摻雜區(qū)128，例如是先以覆蓋面積較大的圖案化的金屬層140進行重摻雜區(qū)127的離子摻雜，再進一步圖案化金屬層140使其具有較小的覆蓋面積，以進行輕摻雜區(qū)128的離子摻雜。而其中未摻雜的多晶硅層120，則分別形成一第一通道區(qū)122與一第二通道區(qū)124。
參閱圖1C，接著形成一介電層150于其上，并在介電層150上形成一金屬層160，然后將其圖案化，以形成數(shù)據(jù)線162與電容區(qū)的第二電極164。參閱圖1D，接著再形成一介電層170于其上，然后在涂布一光刻膠層180。圖案化此光刻膠層180以形成多個介層開口182于其中，使露出主動元件區(qū)的第一源/漏極302、第二源/漏極304(對應(yīng)于第一柵極電極142與第二柵極電極144兩側(cè)的重摻雜區(qū)127)，數(shù)據(jù)線162與第二電極164。然后，形成一導(dǎo)電層190于光刻膠層180之上，其材質(zhì)例如是鈦(Ti)、鋁(Al)、鎢(W)、鉬(Mo)或其合金，并填入上述的介層開口182之中。
利用一化學剝除工藝將光刻膠層180與部份的導(dǎo)電層190剝除，以形成如圖1E中所示的介層插塞192。其中介層插塞192因為由于化學剝除工藝，而形成一剝除面196。此剝除面196的高度約略與介電層170的高度接近。
再參閱圖1F，形成一透明導(dǎo)電層200，例如是一氧化銦錫(Indium TinOxide；ITO)薄膜或一銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide；IZO)薄膜，并將其圖案化，以形成一透明導(dǎo)線204連接數(shù)據(jù)線162與主動元件區(qū)的一第一源/漏極302上方的介層插塞192，并形成一像素電極202，以連接主動元件區(qū)的一第二源/漏極304與電容區(qū)的第二電極164的上方的介層插塞192。
本發(fā)明由于利用化學剝除工藝將光刻膠層180與多余的導(dǎo)電層190直接剝除，可直接形成介層插塞192于介層開口182之中，且利用透明導(dǎo)電層以連接薄膜晶體管的源/漏極、數(shù)據(jù)線與電容電極上方的介層插塞，更可有效地減少一道光罩，使液晶顯示器的制造成本有效地被降低。且由于透明導(dǎo)電層可直接連接于插塞的上方的剝除面，無需深入介層開口之中，更可提高其電性連接的穩(wěn)定性。上述的薄膜晶體管較佳地為低溫多晶硅薄膜晶體管(lowtemperature polysilicon thin film transistor；LTPS TFT)。
當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，至少包含提供一基板，該基板上定義有一主動元件區(qū)與一電容區(qū)；在該基板的該主動元件區(qū)與該電容區(qū)上形成一圖案化多晶硅層；形成一第一介電層覆蓋該多晶硅層與該基板；形成一圖案化第一金屬層在該第一介電層上，該圖案化第一金屬層覆蓋部分該主動元件區(qū)的該多晶硅層，以作為一柵極，并且覆蓋該電容區(qū)的該多晶硅層，以作為一第一電極；在該主動元件區(qū)中，該第一金屬層未覆蓋的該多晶硅層中形成重摻雜區(qū)，以作為一第一源/漏極與一第二源/漏極；形成一第二介電層，覆蓋該第一金屬層與該基板；形成一圖案化第二金屬層，包括在該主動元件區(qū)周邊的一數(shù)據(jù)線，以及在該電容區(qū)的一第二電極；形成一第三介電層，覆蓋該第二金屬層與該基板；形成一圖案化光刻膠層；以該圖案化光刻膠層為掩膜，蝕刻該第三介電層、該第二介電層、該第一介電層，形成多個介層開口，暴露出該數(shù)據(jù)線、該第一源/漏極、該第二源/漏極與該第二電極；形成一第三金屬層，覆蓋該圖案化光刻膠層與該基板，并且填入該介層開口；剝除該圖案化光刻膠層與位于該圖案化光刻膠層上的部份該第三金屬層；以及形成一圖案化透明導(dǎo)電層，電性連該數(shù)據(jù)線與該第一源/漏極上的部分該第三導(dǎo)電層，以及電性連結(jié)該第二源/漏極與該第二電極，并且作為一像素電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，還包含利用第二次離子摻雜，以在該重摻雜區(qū)的旁形成輕摻雜區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，還包含在該第一金屬層的下方鄰接該重摻雜區(qū)處，形成輕摻雜區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的重摻雜區(qū)為鍺離子摻雜區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的剝除該圖案化光刻膠層與位于該圖案化光刻膠層上的部份該第三金屬層，利用化學溶液剝除該圖案化光刻膠層與位于該圖案化光刻膠層上的部份該第三金屬層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的化學溶液包含丙酮。
7.一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，至少包含在一基板的一主動元件區(qū)上形成一晶體管，并且在該基板的一電容區(qū)上形成一電容結(jié)構(gòu)，該晶體管包括一柵極、一第一源/漏極與一第二源/漏極，且該電容包括一第一電極與一第二電極；形成一介電層，覆蓋該晶體管、該電容結(jié)構(gòu)與該基板；形成一圖案化光刻膠層；以該圖案化光刻膠層為掩膜，蝕刻該介電層，形成多個介層開口，暴露出該數(shù)據(jù)線、該源極、該漏極與該第二電極；形成一金屬層，覆蓋該圖案化光刻膠層與該基板，并且填入該介層開口；剝除該圖案化光刻膠層與位于該光刻膠層上的部份該金屬層；以及形成一圖案化透明導(dǎo)電層，電性連結(jié)該第二源/漏極與該第二電極，并且作為一像素電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的液晶顯示面板為一低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示面板。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的基板為一玻璃基板或一石英基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的剝除該圖案化光刻膠層與位于該光刻膠層上的部份該金屬層，利用化學溶液剝除該圖案化光刻膠層與位于該光刻膠層上的部份該金屬層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的化學溶液包含丙酮。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，上述的圖案化透明導(dǎo)電層為一氧化銦錫薄膜或一銦鋅氧化物薄膜。
13.一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，制作在一基板上，其特征在于，至少包含一薄膜晶體管、一儲存電容與一數(shù)據(jù)線，形成在該基板上；一介電層，覆蓋于該薄膜晶體管、該儲存電容與該數(shù)據(jù)線之上，其中該介電層還包含多個介層插塞形成于其中，該介層插塞分別連接于該薄膜晶體管的一第一源/漏極、一第二源/漏極、該儲存電容與該數(shù)據(jù)線；一透明導(dǎo)線，覆蓋于該介電層的一上表面，并連接于與該數(shù)據(jù)線與該第一源/漏極所連接的該介層插塞；以及一像素電極，也覆蓋于該介電層的該上表面，并連接于與該儲存電容與該第二源/漏極所連接的該介層插塞。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的介層插塞還包含剝除面，且該透明導(dǎo)線與該像素電極系連接于該介層插塞的該剝除面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的剝除面利用化學剝除位于該介電層上方的一光刻膠層時，同時將該介層插塞多余的部份移除所形成的一表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的介層插塞多余的部份與該光刻膠層，利用丙酮進行剝除。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的薄膜晶體管為一低溫多晶硅薄膜晶體管。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的薄膜晶體管為一雙柵極薄膜晶體管。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的透明導(dǎo)線為一氧化銦錫薄膜或一銦鋅氧化物薄膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的的液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述的介層插塞的材質(zhì)包括鈦、鋁、鎢、鉬或其合金。
全文摘要
本發(fā)明公開一種液晶顯示面板的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，該方法包含下述步驟首先提供一基板，并在其上形成一圖案化多晶硅層，然后覆蓋第一介電層。接著形成一圖案化的第一金屬層，以構(gòu)成柵極與電容電極，離子摻雜多晶硅層以形成源極與漏極，接著，形成第二介電層與圖案化第二金屬層，并利用第三介電層覆蓋于其上，然后，再利用圖案化光刻膠層，形成多個介層開口，并將第三金屬層填入于其中，將光刻膠層與多余的第三金屬層剝除，以形成介層插塞于介層開口之中，并利用圖案化的透明導(dǎo)電層，以電性介層插塞。本發(fā)明有效利用化學剝除，將光刻膠層與多余的導(dǎo)電層剝除，且有效地減少了一道光罩，可降低制造成本，并可提高其電性連接的穩(wěn)定性。
文檔編號G03F7/20GK101021658SQ20071009090
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者鄭逸圣, 丘大維 申請人:友達光電股份有限公司