專利名稱：應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)及其形成方法，尤指應(yīng)用于平面顯示器的主矩陣中的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)及其形成方法。
而由于儲(chǔ)存電容15的電容值會(huì)影響畫面品質(zhì)好壞，例如，當(dāng)電容值太小時(shí)畫面容易產(chǎn)生閃爍(flicker)及串音(cross-talk)等現(xiàn)象，因此，如何維持足夠的電容值為設(shè)計(jì)時(shí)的必要考量。再請(qǐng)參見

圖1(b)，常見薄膜晶體管液晶顯示器面板的部份構(gòu)造示意圖，圖中基板20左半部為一薄膜晶體管構(gòu)造21的剖面示意圖，而右半部則為一電容構(gòu)造22的剖面示意圖，其主要由一下電極層221、一介電層222與一上電極層223所構(gòu)成，而以目前低溫多晶硅薄膜晶體管(LTPS-TFT)的制造技術(shù)下，電容構(gòu)造22下電極層221的材質(zhì)為多晶硅，至于上電極層223則為金屬。
但是，常見手段大多以加大下電極層221與上電極層223的面積(例如增加圖中A線段的長(zhǎng)度)來(lái)達(dá)到增加電容值的目的。但由圖中可清楚看出，當(dāng)欲增加電容值而加大下電極層221與上電極層223的面積時(shí)，液晶受控的透光區(qū)域23的面積將隨之減少，如此將造成顯示器的亮度表現(xiàn)不佳，必須增加背面光源的強(qiáng)度與增大電源功率，造成顯示器整體的耗能增加，不符合現(xiàn)今對(duì)電子產(chǎn)品的低耗電要求。因此，如何改善上述常見手段的缺陷，為發(fā)展本發(fā)明的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)及其形成方法，在不增加投影面積的情況下，增加電極層與介電層間的接口面積，進(jìn)而有效增加該儲(chǔ)存電容的電容值。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)及其形成方法，除了以蝕刻方式來(lái)增加有效面積之外，任何可增加電極層與介電層間接口的粗糙程度的方式都可被運(yùn)用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一平面顯示器的主矩陣中，該儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)包括一下電極層，其上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；一介電層，覆蓋于該下電極層的上表面；以及一上電極層，覆蓋于該介電層的上。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其中該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
本發(fā)明還公開了一種儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，應(yīng)用于一平面顯示器主矩陣的制造過(guò)程中，該方法包括下列步驟提供一基板；于該基板上方形成一下電極層，該下電極層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；于該下電極層的上表面覆蓋一介電層；以及于該介電層的上表面上覆蓋一上電極層。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其中該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其中該下電極層的形成方法包括下列步驟于該基板上方形成一原始下電極層；以及對(duì)該原始下電極層進(jìn)行一光罩微影蝕刻制造過(guò)程，用以蝕刻去除該原始下電極層的部份表面，進(jìn)而形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的該下電極層。
本發(fā)明還公開一種儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一平面顯示器的主矩陣中，該儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)包括一下電極層；一介電層，覆蓋于該下電極層的上，該介電層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；以及一上電極層，覆蓋于該介電層的上表面上。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其中該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
本發(fā)明還公開一種儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，應(yīng)用于一平面顯示器主矩陣的制造過(guò)程中，該方法包括下列步驟提供一基板；于該基板上方形成一下電極層；于該下電極層的上覆蓋一介電層，該介電層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；以及于該介電層的上表面上覆蓋一上電極層。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其中該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其中該介電層的形成方法包括下列步驟于該下電極層上方形成一原始介電層；以及對(duì)該原始介電層進(jìn)行一光罩微影蝕刻制造過(guò)程，用以蝕刻去除該原始介電層的部份表面，進(jìn)而形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的該介電層。
本發(fā)明各組件列示如下


具體實(shí)施方式
由于平行板電容的電容值與電極面積呈正相關(guān)(C＝ε*A/d，ε為介電層的介電系數(shù)，A為電極面積，d為電極間距)，因此本發(fā)明發(fā)展出如圖2(a)(b)(c)與圖3(a)(b)(c)所示的較佳實(shí)施例制造方法來(lái)增加儲(chǔ)存電容的電容值。
請(qǐng)先參見圖2(a)(b)(c)的所示，先于一透光基板30上形成一原始下電極層31(如圖2(a)所示)，然后再對(duì)該原始下電極層31進(jìn)行一光罩微影蝕刻制造過(guò)程，用以蝕刻去除該原始下電極層31的部份表面達(dá)到一深度，進(jìn)而形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的下電極層32(如圖2(b)所示)，然后再依序覆蓋一介電層33與一上電極層34，最后形成如圖2(c)所示的儲(chǔ)存電容構(gòu)造。如此一來(lái)，具有凹凸結(jié)構(gòu)的該下電極層32將導(dǎo)致有效的電極面積增加，進(jìn)而達(dá)到增加儲(chǔ)存電容值但不會(huì)減少液晶受控的透光區(qū)域面積的目的。
以同樣的觀念，也可先于一透光基板40上依序形成一下電極層41與一原始介電層42(如圖3(a)所示)，然后再對(duì)該原始介電層42進(jìn)行一光罩微影蝕刻過(guò)程，用以蝕刻去除該原始介電層42的部份表面達(dá)一深度，進(jìn)而形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的介電層43(如圖3(b)所示)，然后再覆蓋一上電極層44，最后形成如圖3(c)所示的儲(chǔ)存電容構(gòu)造。如此一來(lái)，具有凹凸結(jié)構(gòu)的該介電層43也可造有效的電極面積增加，進(jìn)而達(dá)到增加電容值但不會(huì)減少液晶受控的透光區(qū)域面積的目的。
請(qǐng)參見圖4(a)(b)，上述下電極層或介電層表面的凹凸結(jié)構(gòu)實(shí)施例的上視示意圖，其中斜線區(qū)域表示出凸起部份。
再請(qǐng)參見圖5(a)(b)(c)，其是對(duì)本發(fā)明構(gòu)想進(jìn)行定量分析的實(shí)例示意圖，為了方便計(jì)算，將凸起部份的側(cè)壁假設(shè)為45度，因此，圖5(a)中所示的凹凸結(jié)構(gòu)，依據(jù)下列算式的推算，將可增加約0.85％的電容值。
無(wú)凹凸結(jié)構(gòu)的原始電容值＝單位面積電容*原始面積＝單位面積電容*100微米*100微米具有凹凸結(jié)構(gòu)的改良電容值＝平板電容+邊際電容＝單位面積電容*等效面積＝單位面積電容*(平板電容面積+邊際電容面積)，而其中平板電容面積＝(100微米*100微米)-(52微米*2+50微米*2)＝9796平方微米，而邊際電容面積＝(52微米*2+50微米*2)*1.414＝288.5平方微米，所以改良電容的等效面積＝10084.5平方微米，故增加約0.85％的電容值運(yùn)用類似算式的推算可知，圖5(b)(c)所示的凹凸結(jié)構(gòu)，將可分別增加約1.27％與8.28％的電容值。而由上述可知，本發(fā)明在不增加投影面積的情況下，增加電極層與介電層間的接口面積，進(jìn)而有效增加該儲(chǔ)存電容的電容值以改善上述常見手段的缺陷，確實(shí)達(dá)成發(fā)展本發(fā)明的主要目的。而除了以蝕刻方式來(lái)增加有效面積之外，任何可增加電極層與介電層間接口的粗糙程度的方式都可被運(yùn)用，故本發(fā)明技術(shù)手段可有效地應(yīng)用于薄膜晶體管液晶顯示器等平面顯示器之中，而以目前低溫多晶硅薄膜晶體管液晶顯示器的制造技術(shù)下，該下電極層的材質(zhì)可用多晶硅來(lái)完成，至于上電極層則用金屬(例如鋁)，至于介電層則可為氧化硅或者是氮化硅來(lái)完成。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于，該儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)包括一下電極層，其上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；一介電層，覆蓋于該下電極層的上表面；以及一上電極層，覆蓋于該介電層的上。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于，該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
3.一種應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容形成方法，該方法包括下列步驟提供一基板；于該基板上方形成一下電極層，該下電極層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；于該下電極層的上表面覆蓋一介電層；以及于該介電層的上表面上覆蓋一上電極層。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其特征在于，該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
5.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其特征在于，該下電極層的形成方法包括下列步驟于該基板上方形成一原始下電極層；以及對(duì)該原始下電極層進(jìn)行一光罩微影蝕刻制造過(guò)程，用以蝕刻去除該原始下電極層的部份表面，進(jìn)而形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的該下電極層。
6.一種應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于，該儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)包括一下電極層；一介電層，覆蓋于該下電極層的上，該介電層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；以及一上電極層，覆蓋于該介電層的上表面上。
7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)，其特征在于，該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
8.一種應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，應(yīng)用于一平面顯示器主矩陣的制造過(guò)程中，其特征在于，該方法包括下列步驟提供一基板；于該基板上方形成一下電極層；于該下電極層的上覆蓋一介電層，該介電層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；以及于該介電層的上表面上覆蓋一上電極層。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其特征在于，該下電極層的材質(zhì)為多晶硅，該上電極層的材質(zhì)為金屬。
10.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于平面顯示器上的儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)形成方法，其特征在于，該介電層的形成方法包括下列步驟于該下電極層上方形成一原始介電層；以及對(duì)該原始介電層進(jìn)行一光罩微影蝕刻制造過(guò)程，用以蝕刻去除該原始介電層的部份表面，進(jìn)而形成具有凹凸結(jié)構(gòu)的該介電層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)及其形成方法，應(yīng)用于一平面顯示器的主矩陣中，該儲(chǔ)存電容結(jié)構(gòu)包括一下電極層，其上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；一介電層，覆蓋于該下電極層的上表面；以及一上電極層，覆蓋于該介電層之上，而該形成方法包括下列步驟提供一基板；于該基板上方形成該下電極層，該下電極層的上表面具有凹凸結(jié)構(gòu)；于該下電極層的上表面覆蓋該介電層；以及于該介電層的上表面上覆蓋該上電極層。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1403853SQ0213187
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月5日
發(fā)明者邱昌明, 戴亞翔 申請(qǐng)人:統(tǒng)寶光電股份有限公司