專(zhuān)利名稱(chēng)：像素結(jié)構(gòu)、薄膜晶體管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種顯示面板及其制作方法，且特別是有關(guān)于一種像素
結(jié)構(gòu)(pixel structure)、薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)及其制作方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，液晶顯示器以厚度薄、高畫(huà)質(zhì)、低消耗功率、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)， 逐漸取代傳統(tǒng)的映像管屏幕。在一般的液晶顯示器中，液晶顯示面板是由彩 色濾光基板(Color Filter substrate, CF substrate)、薄膜晶體管陣列基板(Thin Film Transistor array substrate, TFT array substrate)與液晶層(Liquid Crystal layer)所組成。然而，隨著液晶顯示面板的尺寸日益增加，薄膜晶體管陣列 基板上的薄膜晶體管的電氣特性(例如:充電、放電的能力)將直接影響到液 晶顯示面板的顯示質(zhì)量。目前，大多數(shù)的液晶顯示面板制造者皆朝著低耗電 量以及高顯示質(zhì)量的目標(biāo)努力。
圖1A為現(xiàn)有的像素結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖，而圖IB為沿著圖1A的 A-A，剖線(xiàn)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖1A與圖1B，配置于基板110上的像 素結(jié)構(gòu)100包括薄膜晶體管120以及像素電極140。薄膜晶體管120包括柵 極122、柵絕緣層124、通道層126、歐姆接觸層128、環(huán)狀源極130以及漏 極132。由圖1B可知，柵極122配置于基板110上，柵絕緣層124配置于基 板110上以覆蓋柵極122，且通道層126覆蓋于柵絕緣層124上。此外，歐 姆接觸層128覆蓋于部分通道層126上，環(huán)狀源極130與漏極132覆蓋于歐 姆接觸層128上，且漏極132與像素電極140電性相接。值得一提的是，由 于通道層126為輕摻雜或是未摻雜的非晶硅層，因此，當(dāng)施加驅(qū)動(dòng)電壓至柵 極122時(shí)，會(huì)使得通道層126形成一非晶硅區(qū)126a與一通道區(qū)126b。
由現(xiàn)有的技術(shù)得知，當(dāng)薄膜晶體管120被驅(qū)動(dòng)而開(kāi)啟時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)所傳遞
的影像信號(hào)會(huì)依序經(jīng)由環(huán)狀源極130、環(huán)狀源極130底下的歐姆接觸層128、 非晶硅區(qū)126a、通道區(qū)126b、非晶硅區(qū)126a、漏極132底下的歐姆接觸層 128以及漏極132，而記錄像素電極140上。由于通道層126為輕摻雜或是未 摻雜的非晶硅層，因此，透過(guò)薄膜晶體管120將影像數(shù)據(jù)記錄于像素電極140 時(shí)，必須提供足夠高的驅(qū)動(dòng)電壓至柵極122，方可使影像數(shù)據(jù)順利地記錄于 像素電極140上。很明顯地，在此像素結(jié)構(gòu)100中，輕摻雜或是未摻雜的非 晶硅層讓薄膜晶體管120的耗電量無(wú)法有效地被降低。
承上述，薄膜晶體管120的漏極電流(Id)與耦接至柵極122的驅(qū)動(dòng)電 壓以及薄膜晶體管120被開(kāi)啟時(shí)的整體阻值(ovemllresistance)有關(guān)。換言之， 當(dāng)薄膜晶體管120被開(kāi)啟時(shí)的整體阻值越低時(shí)，薄膜晶體管120便可通過(guò)較 低的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)，以獲得所需的漏極電流(Id)，此時(shí)，薄膜晶體管120 的耗電量較低。因此，如何降低驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管120的耗電量一直是眾人關(guān) 注的議題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種薄膜晶體管，其被開(kāi)啟時(shí)的驅(qū)動(dòng)電壓較小。 本發(fā)明亦提供一種上述的薄膜晶體管的制作方法。 本發(fā)明另提供一種像素結(jié)構(gòu)，其被驅(qū)動(dòng)時(shí)具有較低的耗電量。 本發(fā)明再提供一種上述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法。
本發(fā)明提出一種薄膜晶體管，其適于配置在一基板上。此薄膜晶體管包 括一柵極、 一柵絕緣層、 一環(huán)狀源極、 一漏極以及一半導(dǎo)體層。柵極配置于 基板上。柵絕緣層配置于基板上以覆蓋柵極。環(huán)狀源極配置于柵絕緣層上。 漏極配置于柵絕緣層上，且漏極為環(huán)狀源極所環(huán)繞。半導(dǎo)體層配置于柵極上 方，其中半導(dǎo)體層至少覆蓋位于環(huán)狀源極與漏極之間的柵絕緣層。
本發(fā)明另提出一種像素結(jié)構(gòu)，其適于配置在一基板上。此像素結(jié)構(gòu)包括 一薄膜晶體管以及一像素電極。薄膜晶體管例如是上述的薄膜晶體管。像素
電極與漏極電性連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的柵極的形狀為圓形或橢圓形。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的環(huán)形源極的一外輪廓為圓形或橢圓形。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的漏極的形狀為矩形、圓形或橢圓形。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的半導(dǎo)體層的形狀為圓形或橢圓形。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的半導(dǎo)體層更覆蓋環(huán)狀源極的部分區(qū)域以
及漏極的部分區(qū)域。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的半導(dǎo)體層包括一通道層以及一歐姆接觸
層。歐姆接觸層配置于通道層與環(huán)狀源極之間以及通道層與漏極之間。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的像素結(jié)構(gòu)更包括一保護(hù)層。保護(hù)層覆蓋
于薄膜電極體上，其中保護(hù)層具有一接觸窗開(kāi)口以將漏極暴露，且像素電極
透過(guò)接觸窗開(kāi)口與漏極電性連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的像素結(jié)構(gòu)更包括一導(dǎo)電插塞。導(dǎo)電插塞
配置于接觸窗開(kāi)口內(nèi)，其中像素電極透過(guò)接觸窗開(kāi)口內(nèi)的導(dǎo)電插塞與漏極電
性連接。
本發(fā)明再提出一種薄膜晶體管的制作方法。首先，于一基板上形成一柵 極。接著，于基板上形成一柵絕緣層，其中柵絕緣層覆蓋柵極。然后，于柵 絕緣層上形成一環(huán)狀源極以及一漏極，其中漏極為環(huán)狀源極所環(huán)繞。再來(lái)， 于柵極上方形成一半導(dǎo)體層，其中半導(dǎo)體層至少覆蓋位于環(huán)狀源極與漏極之 間的柵絕緣層。
本發(fā)明更提出一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法。首先，于一基板上形成一柵極。 接著，于基板上形成一柵絕緣層，其中柵絕緣層覆蓋柵極。然后，于柵絕緣 層上形成一環(huán)狀源極以及一漏極，其中漏極為環(huán)狀源極所環(huán)繞。再來(lái)，于柵 極上方形成一半導(dǎo)體層，其中半導(dǎo)體層至少覆蓋位于環(huán)狀源極與漏極之間的 柵絕緣層，而柵極、柵絕緣層、環(huán)狀源極、漏極以及半導(dǎo)體層構(gòu)成一薄膜晶 體管。繼之，于薄膜晶體管以及柵絕緣層上形成一保護(hù)層以及一像素電極， 其中像素電極與漏極電性連接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的半導(dǎo)體層的形成方法包括以下步驟。首 先，于環(huán)狀源極的部分區(qū)域與漏極上形成一歐姆接觸層。接著，于歐姆接觸 層以及柵絕緣層的部分區(qū)域上形成一通道層，以使通道層至少覆蓋位于環(huán)狀 源極與漏極之間的柵絕緣層。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的保護(hù)層以及像素電極的形成方法包括以 下步驟。首先，于薄膜晶體管以及柵絕緣層上形成一介電層。接著，于介電 層上形成一光刻膠層，其中光刻膠層具有一第一光刻膠區(qū)塊以及一與第一光 刻膠區(qū)塊連接的第二光刻膠區(qū)塊，第一光刻膠區(qū)塊的厚度大于第二光刻膠區(qū) 塊的厚度，且第二光刻膠區(qū)塊具有一位于漏極上方的開(kāi)口。再來(lái)，以光刻膠 層為罩幕，移除開(kāi)口所暴露出的介電層。繼之，減少光刻膠層的厚度，直到 第二光刻膠區(qū)塊被移除。然后，于光刻膠層上形成一導(dǎo)電層。最后，移除光 刻膠層，以將導(dǎo)電層圖案化為像素電極。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的形成第一光刻膠區(qū)塊的厚度大于第二光 刻膠區(qū)塊的厚度，且第二光刻膠區(qū)塊具有一位于漏極上方的開(kāi)口的方法包括 使用一半色調(diào)光罩。
綜上所述，本發(fā)明將通道層配置于環(huán)狀源極與漏極之間，使得薄膜晶體 管被開(kāi)啟時(shí)的整體阻值降低。因此，薄膜晶體管便可通過(guò)較低的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái) 驅(qū)動(dòng)，以獲得所需的漏極電流，進(jìn)而使得薄膜晶體管具有較低的耗電量。換 言之，具有上述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的像素電極被驅(qū)動(dòng)時(shí)，其具有較低的耗電量。


圖1A為現(xiàn)有的像素結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖。
圖1B為沿著圖1A的A-A'剖線(xiàn)的剖面示意圖。
圖2A繪示為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖。
圖2B繪示為沿著圖2A的B-B'線(xiàn)的剖面示意圖。
圖2C為本發(fā)明的薄膜晶體管與現(xiàn)有的薄膜晶體管的電性比較示意圖。
圖2D與圖2E為本發(fā)明的薄膜晶體管與現(xiàn)有的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)比較示意圖。
圖3A 圖31繪示為本發(fā)明較佳實(shí)施例的一種像素結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。
圖4為本發(fā)明的另一像素結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)100、200、 300:像素結(jié)構(gòu)
110、210:基板
120、220:薄膜晶體管
122、222:柵極
124、224:柵絕緣層
126、232:通道層
126a、,232a:非晶硅區(qū)
126b-> 232b:通道區(qū)
128、234:歐姆接觸層
130、226:環(huán)狀源極
132、228:漏極
140、240:像素電極
230:半導(dǎo)體層
250:保護(hù)層、介電層
252:接觸窗開(kāi)口
260:導(dǎo)電插塞
270:光刻膠層
272:第一光刻膠區(qū)塊
274:第二光刻膠區(qū)塊
276:開(kāi)口
280:導(dǎo)電層290:導(dǎo)電材料
A-A、 B-B':剖線(xiàn)
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較 佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。 第一實(shí)施例
圖2A繪示為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的局部俯視示意圖，而圖2B繪示為 沿著圖2A的B-B，剖線(xiàn)的剖面示意圖。請(qǐng)同時(shí)參考圖2A及圖2B，此像素結(jié) 構(gòu)200包括一薄膜晶體管220以及一像素電極240，其中薄膜晶體管220配 置于一基板210上。薄膜晶體管220包括一柵極222、 一柵絕緣層224、 一環(huán) 狀源極226、 一漏極228以及一半導(dǎo)體層230。像素電極240與漏極228電性 連接。
由圖2B可知，柵極222是設(shè)置在基板210上，在一實(shí)施例中，柵極222 的形狀可以是圓形或是橢圓形，而柵極222的材質(zhì)可為導(dǎo)電性物質(zhì)，例如是 鋁。此外，柵絕緣層224是配置于基板210上以覆蓋柵極222，其中，柵絕 緣層224的材質(zhì)為一絕緣體。 一般來(lái)說(shuō)，柵絕緣層224的材質(zhì)可以是二氧化
硅或是其它不導(dǎo)電性的物質(zhì)。上述僅為一舉例。
此外，環(huán)狀源極226與漏極228配置于柵絕緣層224上，且漏極228為 環(huán)狀源極226所環(huán)繞。在一實(shí)施例中，環(huán)狀源極226的一外輪廓可為圓形或 是橢圓形，而漏極228的形狀可以是矩形、圓形或橢圓形。在此，本發(fā)明并 不特別限定環(huán)狀源極226與漏極228的形狀。此外，環(huán)狀源極226與漏極228 的材質(zhì)可以是一導(dǎo)電性物質(zhì)。
半導(dǎo)體層230配置于柵極222的上方，其中半導(dǎo)體層230至少覆蓋位于 環(huán)狀源極226與漏極228之間的柵絕緣層224。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體層230 可進(jìn)一步覆蓋環(huán)狀源極226的部分區(qū)域以及漏極228的部分區(qū)域。詳細(xì)的說(shuō)， 此半導(dǎo)體層230包括一通道層232以及一歐姆接觸層234。歐姆接觸層234
配置于通道層232與環(huán)狀源極226之間，以及通道層232與漏極228之間。 換言之，通道層232位于環(huán)狀源極226與漏極228之間。歐姆接觸層234例 如是一重慘雜的半導(dǎo)體材質(zhì)。
值得一提的是，在本發(fā)明一實(shí)施例中，通道層230可為輕摻雜或是未摻 雜的非晶硅層，當(dāng)施加驅(qū)動(dòng)電壓至柵極時(shí)，會(huì)使得通道層230形成一非晶硅 區(qū)232a與一通道區(qū)232b。
請(qǐng)繼續(xù)參考圖2B，在本實(shí)施例中，像素結(jié)構(gòu)200更包括一保護(hù)層250 以及一導(dǎo)電插塞260。此保護(hù)層250覆蓋于薄膜晶體管220上，其中保護(hù)層 250具有一接觸窗開(kāi)口 252以將漏極228暴露，且像素電極240透過(guò)接觸窗 開(kāi)口 252與漏極228電性連接。而導(dǎo)電插塞260配置于接觸窗開(kāi)口 252內(nèi)， 其中像素電極240透過(guò)接觸窗開(kāi)口 252內(nèi)的導(dǎo)電插塞260與漏極228電性連 接。 一般而言，像素電極240通常為一具有透光性的導(dǎo)電物質(zhì)，其例如是銦 錫氧化物(indium tin oxide, ITO)或銦鋅氧化物(indium zinc oxide， IZO)。當(dāng)然， 像素電極240也可以是由其它可透光的導(dǎo)電材料制作。在一實(shí)施例中，像素 電極240與導(dǎo)電插塞260可以同為一種導(dǎo)電材料。換言之，在制作實(shí)務(wù)上， 兩者可以一道光罩制造工藝同時(shí)制作。
圖2C為本發(fā)明的薄膜晶體管與現(xiàn)有的薄膜晶體管的電性比較示意圖。 請(qǐng)參考圖2C，實(shí)線(xiàn)為現(xiàn)有的薄膜晶體管120被開(kāi)啟時(shí)的柵極驅(qū)動(dòng)電壓Vg與 漏極電流Id的關(guān)系曲線(xiàn)，而虛線(xiàn)為本發(fā)明的薄膜晶體管220被開(kāi)啟時(shí)的柵極 驅(qū)動(dòng)電壓Vg與漏極電流Id的關(guān)系曲線(xiàn)。在相同的柵極驅(qū)動(dòng)電壓、下，薄膜 晶體管220具有較高漏極電流12，換言之，薄膜晶體管220具有較低的整體 阻值。在相同電流的情況下，消耗功率與電阻值呈正比。因此，在獲得所需 的相同漏極電流時(shí)，薄膜晶體管220具有較低消耗功率，也就是說(shuō)，薄膜晶 體管120的耗電量較低。
為了更詳細(xì)說(shuō)明上述的工作原理，圖2D與圖2E為本發(fā)明的薄膜晶體管 與現(xiàn)有的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)比較示意圖。請(qǐng)參考圖2D與圖2E，在通道層126、
232皆為輕摻雜或未摻雜的非結(jié)晶硅的情況下，如同現(xiàn)有技術(shù)所述，當(dāng)薄膜 晶體管120被驅(qū)動(dòng)而開(kāi)啟時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)所傳遞的影像信號(hào)會(huì)依序經(jīng)由環(huán)狀源極 130、環(huán)狀源極130底下的歐姆接觸層128、非晶硅區(qū)126a、通道層126受柵 極122電壓而形成的通道區(qū)126b、非晶硅區(qū)126a、漏極132底下的歐姆接觸 層128以及漏極132，而記錄像素電極140上。然而本發(fā)明一實(shí)施例中的薄 膜晶體管220被驅(qū)動(dòng)而開(kāi)啟時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)所傳遞的影像信號(hào)會(huì)依序經(jīng)由環(huán)狀源 極226、環(huán)狀源極226上的歐姆接觸層234、通道層232受柵極222電壓而形 成的通道區(qū)232b、漏極228上的歐姆接觸層234以及漏極228，而記錄像素 電極240上。很明顯的，透過(guò)薄膜晶體管220將影像數(shù)據(jù)記錄于像素電極240 時(shí)，僅需提供較低的驅(qū)動(dòng)電壓至柵極222，便可使影像數(shù)據(jù)順利地記錄于像 素電極240上。因此，在像素結(jié)構(gòu)200中，薄膜晶體管220具有較低的耗電
另外，圖3A 圖3I繪示為本發(fā)明的一種像素結(jié)構(gòu)的制作流程示意圖。首 先，請(qǐng)參考圖3A，于一基板210上形成一柵極222。形成柵極222的方法例 如是利用傳統(tǒng)的微影與蝕刻制造工藝(Photolithography and Etching Process, PEP)。亦即，可先在基板210上全面形成一層金屬材料層(未繪示)，接著， 使用微影與蝕刻制造工藝以將金屬材料層圖案化為柵極222，如圖3A繪示。 當(dāng)然，柵極222可以是金屬或是其它半導(dǎo)體材料，不同材料有不同形成方式， 本發(fā)明并不限定形成方式。
接著，請(qǐng)參考圖3B，在基板210上形成一柵絕緣層224，其中柵絕緣層 224覆蓋柵極222。形成柵絕緣層224的方法例如是使用化學(xué)氣相沉積法，如 圖3B所繪示。 一般而言，此柵絕緣層224通常是二氧化硅，當(dāng)然，柵絕緣 層224的材質(zhì)也可以是其它種類(lèi)的絕緣物質(zhì)。
接著，請(qǐng)參考圖3C，在柵絕緣層224上形成一環(huán)狀源極226以及一漏極 228，其中漏極228為環(huán)狀源極226所環(huán)繞。形成環(huán)狀源極226以及漏極228 的方法例如是利用微影與蝕刻制造工藝。亦即，可先在柵絕緣層224上全面
形成金屬材料層(未繪示)，接著，使用微影與蝕刻制造工藝以將金屬材料層
圖案化為環(huán)狀源極226與漏極228于柵絕緣層224上，如圖3C所繪示。當(dāng) 然，環(huán)狀源極226與漏極228可以是金屬或是其它半導(dǎo)體材料，不同材料有 不同形成方式，本發(fā)明并不限定形成方式。
接著，請(qǐng)參考圖3D，在環(huán)狀源極226的部分區(qū)域與漏極228的部分區(qū)域 上形成一歐姆接觸層234。形成歐姆接觸層234的方法例如是利用微影與蝕 刻制造工藝。亦即，可先在柵絕緣層224、環(huán)狀源極226以及漏極228上全 面形成一半導(dǎo)體層(未繪示)，其中，形成半導(dǎo)體層的方法例如是使用化學(xué)氣 相沉積法。之后，使用微影與蝕刻制造工藝以將半導(dǎo)體層圖案化為歐姆接觸 層234，如圖3D所繪示。 一般而言，歐姆接觸層234為一重?fù)诫s的N型半 導(dǎo)體材料，當(dāng)然此為一舉例，并不限定歐姆接觸層234的材料特性。
接著，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3E，在歐姆接觸層234以及柵絕緣層224的部分區(qū) 域上形成一通道層232，以使通道層232至少覆蓋位于環(huán)狀源極226與漏極 228之間的柵絕緣層224。形成通道層232的方法例如是利用微影與蝕刻制造 工藝。亦即，可先在上述已完成的基板210上全面形成半導(dǎo)體層(未繪示)， 之后使用微影與蝕刻制造工藝以將半導(dǎo)體層圖案化為通道層232，如圖3E所 繪示。 一般而言，通道層232為一非結(jié)晶硅的半導(dǎo)體材料，上述僅為一舉例。 至此，完成薄膜晶體管220的制作。
接著，請(qǐng)參考圖3F，在薄膜晶體管220以及柵絕緣層224上形成一介電 層250，形成介電層250的方法例如是使用化學(xué)氣相沉積法或是其它半導(dǎo)體 制造工藝的方式。接著，在介電層250上形成一光刻膠層270，在形成光刻 膠層270后，接著使用第五道光罩制造工藝進(jìn)行曝光顯影以形成一第一光刻 膠區(qū)塊272與一第二光刻膠區(qū)塊274，其中光刻膠層270具有第一光刻膠區(qū) 塊272以及與第一光刻膠區(qū)272塊連接的第二光刻膠區(qū)塊274，第一光刻膠 區(qū)塊272的厚度大于第二光刻膠區(qū)塊274的厚度，且第二光刻膠區(qū)塊274具 有一位于漏極228上方的開(kāi)口 276。形成第一光刻膠區(qū)塊272與第二光刻膠區(qū)塊274的方法例如是利用半色調(diào)光罩(half-tone)的微影制造工藝。
接著，請(qǐng)繼續(xù)參考圖3G，以前述的光刻膠層270為罩幕，移除開(kāi)口276 所暴露出的介電層250，其中移除的方法例如是反應(yīng)式離子蝕刻法(Reactive Ion Etch, R正)。接著，減少光刻膠層270的厚度，直到第二光刻膠區(qū)塊2.74 被移除，如圖3G所繪示。
然后，請(qǐng)參考圖3H，在上述所完成的基板210上形成一導(dǎo)電層280，其 中，形成導(dǎo)電層280的方法可以是濺鍍法(sputtering)或是蒸鍍法(evaporation)。 當(dāng)然，上述形成導(dǎo)電層的方法僅為舉例，并不用以限定本發(fā)明。此導(dǎo)電層的 材質(zhì)例如是銦錫氧化物(indium tin oxide, ITO)或是銦鋅氧化物(indium zinc oxide， IZO)。
接著，請(qǐng)參考圖31，移除光刻膠層272上的部分導(dǎo)電層280，以將導(dǎo)電 層280圖案化為像素電極240，其中，移除光刻膠層272及其上的導(dǎo)電層280 的方式例如是剝離(lift-off)法，可輔以超音波震蕩方式增進(jìn)剝離效果。至此， 完成像素結(jié)構(gòu)200的制作(請(qǐng)參考圖2B)。
第二實(shí)施例
在本發(fā)明的另一形態(tài)的像素結(jié)構(gòu)中，圖4為本發(fā)明的另一像素結(jié)構(gòu)的剖 面示意圖。請(qǐng)參考圖4，像素結(jié)構(gòu)300與像素結(jié)構(gòu)200 二者相似，相同構(gòu)件 標(biāo)示以相同符號(hào)，惟二者不同處在于接觸窗開(kāi)口 252內(nèi)的導(dǎo)電插塞260。像 素結(jié)構(gòu)300的導(dǎo)電插塞260與像素電極240的材質(zhì)不同。
因此，在制造工藝實(shí)務(wù)上，像素結(jié)構(gòu)300與像素結(jié)構(gòu)200的制造工藝步 驟亦相似，相同構(gòu)件標(biāo)示以相同符號(hào)。此像素結(jié)構(gòu)300在薄膜晶體管220以 及柵絕緣層224上形成介電層250后。接著，在介電層250上形成全面光刻 膠層(未繪示)。然后，使用一道光罩制造工藝移除漏極228上方的光刻膠， 使光刻膠層具有一開(kāi)口 276。再來(lái)，移除漏極228上方開(kāi)口 276暴露出的介 電層250使其具有一接觸窗開(kāi)口 252，移除的方法例如是反應(yīng)式離子蝕刻法。 接著，將不同于像素電極240的導(dǎo)電材料290形成于接觸窗開(kāi)口 252內(nèi)，其
中，導(dǎo)電材料290與漏極228電性連接。再則，形成光刻膠層270于薄膜晶 體管220上，接著，使用一道光罩制造工藝形成第一光刻膠區(qū)塊272與第二 光刻膠區(qū)塊274，惟與像素結(jié)構(gòu)200的步驟不同處在于，第二光刻膠區(qū)塊274 不具有位于漏極228上方的開(kāi)口 276。接著，減少光刻膠層270的厚度，直 到第二光刻膠區(qū)塊274被移除。然后，在基板210上形成導(dǎo)電層280，最后， 移除光刻膠層272，以將導(dǎo)電層280圖案化為像素電極240。至此，完成本發(fā) 明的另一像素結(jié)構(gòu)300。
綜上所述，本發(fā)明的像素結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點(diǎn)。首先，通過(guò)設(shè)計(jì)通道 層的位置，使得薄膜晶體管被驅(qū)動(dòng)時(shí)的整體阻值降低，進(jìn)而使得只需較小的 驅(qū)動(dòng)電壓便能產(chǎn)生所需的漏極電流。換言之，由于所需的驅(qū)動(dòng)電壓較小，因 此，薄膜晶體管在使用時(shí)便具有較低的耗電量。換言之，具有本發(fā)明的薄膜
晶體管的像素結(jié)構(gòu)在使用時(shí)，其具有較為節(jié)省能源的特性。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，適于配置在一基板上，其特征在于，所述的薄膜晶體管包括一柵極，配置于所述的基板上；一柵絕緣層，配置于所述的基板上以覆蓋所述的柵極；一環(huán)狀源極，配置于所述的柵絕緣層上；一漏極，配置于所述的柵絕緣層上，且所述的漏極為所述的環(huán)狀源極所環(huán)繞；以及一半導(dǎo)體層，配置于所述的柵極上方，其中所述的半導(dǎo)體層至少覆蓋位于所述的環(huán)狀源極與所述的漏極之間的所述的柵絕緣層。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的柵極的形狀為 圓形或橢圓形。
3. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的環(huán)形源極的一 外輪廓為圓形或橢圓形。
4. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的漏極的形狀為 矩形、圓形或橢圓形。
5. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的半導(dǎo)體層的形 狀為圓形或橢圓形。
6. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的半導(dǎo)體層更覆 蓋所述的環(huán)狀源極的部分區(qū)域以及所述的漏極的部分區(qū)域。
7. 如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述的半導(dǎo)體層包括 一通道層；以及一歐姆接觸層，配置于所述的通道層與所述的環(huán)狀源極之間以及所述的 通道層與所述的漏極之間。
8. —種像素結(jié)構(gòu)，適于配置在一基板上，其特征在于，所述的像素結(jié)構(gòu)包括一薄膜晶體管，包括一柵極，配置于所述的基板上；一柵絕緣層，配置于所述的基板上以覆蓋所述的柵極； 一環(huán)狀源極，配置于所述的柵絕緣層上；一漏極，配置于所述的柵絕緣層上，且所述的漏極為所述的環(huán)狀源極所 環(huán)繞；一半導(dǎo)體層，配置于所述的柵極上方，其中所述的半導(dǎo)體層至少覆蓋位 于所述的環(huán)狀源極與所述的漏極之間的所述的柵絕緣層；以及 一像素電極，與所述的漏極電性連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的柵極的形狀為圓 形或橢圓形。
10. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的環(huán)形源極的一外 輪廓為圓形或橢圓形。
11. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的漏極的形狀為矩 形、圓形或橢圓形。
12. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的半導(dǎo)體層的形狀 為圓形或橢圓形。
13. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的半導(dǎo)體層更覆蓋 所述的環(huán)狀源極的部分區(qū)域以及所述的漏極的部分區(qū)域。
14. 如權(quán)利要求8項(xiàng)所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的半導(dǎo)體層包括: 一通道層；以及一歐姆接觸層，配置于所述的通道層與所述的環(huán)狀源極之間以及所述的 通道層與所述的漏極之間。
15. 如權(quán)利要求8所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的像素結(jié)構(gòu)更包括 一保護(hù)層，覆蓋于所述的薄膜電極體上，其中所述的保護(hù)層具有一接觸窗開(kāi)口以將所述的漏極暴露，且所述的像素電極透過(guò)所述的接觸窗開(kāi)口與所述的 漏極電性連接。
16. 如權(quán)利要求15所述的像素結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的像素結(jié)構(gòu)更包 括一導(dǎo)電插塞，配置于所述的接觸窗開(kāi)口內(nèi)，其中所述的像素電極透過(guò)所述 的接觸窗開(kāi)口內(nèi)的所述的導(dǎo)電插塞與所述的漏極電性連接。
17. —種薄膜晶體管的制作方法，所述的方法包括 于一基板上形成一柵極；于所述的基板上形成一柵絕緣層，其中所述的柵絕緣層覆蓋所述的柵極； 于所述的柵絕緣層上形成一環(huán)狀源極以及一漏極，其中所述的漏極為所述的環(huán)狀源極所環(huán)繞；以及于所述的柵極上方形成一半導(dǎo)體層，其中所述的半導(dǎo)體層至少覆蓋位于所述的環(huán)狀源極與所述的漏極之間的所述的柵絕緣層。
18. 如權(quán)利要求17所述的薄膜晶體管的制作方法，其中所述的半導(dǎo)體層 的形成方法包括于所述的環(huán)狀源極的部分區(qū)域與所述的漏極上形成一歐姆接觸層；以及 于所述的歐姆接觸層以及所述的柵絕緣層的部分區(qū)域上形成一通道層，以使所述的通道層至少覆蓋位于所述的環(huán)狀源極與所述的漏極之間的所述的柵絕緣層。
19. 一種像素結(jié)構(gòu)的制作方法，所述的方法包括 于一基板上形成一柵極；于所述的基板上形成一柵絕緣層，其中所述的柵絕緣層覆蓋所述的柵極； 于所述的柵絕緣層上形成一環(huán)狀源極以及一漏極，其中所述的漏極為所 述的環(huán)狀源極所環(huán)繞；于所述的柵極上方形成一半導(dǎo)體層，其中所述的半導(dǎo)體層至少覆蓋位于 所述的環(huán)狀源極與所述的漏極之間的所述的柵絕緣層，而所述的柵極、所述 的柵絕緣層、所述的環(huán)狀源極、所述的漏極以及所述的半導(dǎo)體層構(gòu)成一薄膜晶體管；以及于所述的薄膜晶體管以及所述的柵絕緣層上形成一保護(hù)層以及一像素電 極，其中所述的像素電極與所述的漏極電性連接。
20. 如權(quán)利要求19所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中所述的半導(dǎo)體層的 形成方法包括于所述的環(huán)狀源極的部分區(qū)域與所述的漏極上形成一歐姆接觸層；以及 于所述的歐姆接觸層以及所述的柵絕緣層的部分區(qū)域上形成一通道層，以使所述的通道層至少覆蓋位于所述的環(huán)狀源極與所述的漏極之間的所述的柵絕緣層。
21. 如權(quán)利要求19所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中所述的保護(hù)層以及 所述的像素電極形成方法包括于所述的薄膜晶體管以及所述的柵絕緣層上形成一介電層； 于所述的介電層上形成一光刻膠層，其中所述的光刻膠層具有一第一光 刻膠區(qū)塊以及一與所述的第一光刻膠區(qū)塊連接的第二光刻膠區(qū)塊，所述的第 一光刻膠區(qū)塊的厚度大于所述的第二光刻膠區(qū)塊的厚度，且所述的第二光刻 膠區(qū)塊具有一位于所述的漏極上方的幵口 ；以所述的光刻膠層為罩幕，移除所述的開(kāi)口所暴露出的所述的介電層； 減少所述的光刻膠層的厚度，直到所述的第二光刻膠區(qū)塊被移除； 于所述的光刻膠層上形成一導(dǎo)電層；以及移除所述的光刻膠層，以將所述的導(dǎo)電層圖案化為所述的像素電極。
22. 如權(quán)利要求21所述的像素結(jié)構(gòu)的制作方法，其中形成所述的第一光刻膠區(qū)塊的厚度大于所述的第二光刻膠區(qū)塊的厚度，且所述的第二光刻膠區(qū) 塊具有一位于所述的漏極上方的開(kāi)口的方法包括使用一半色調(diào)光罩。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種像素結(jié)構(gòu)、薄膜晶體管及其制作方法，薄膜晶體管適于配置在一基板上，包括一柵極、一柵絕緣層、一環(huán)狀源極、一漏極以及一半導(dǎo)體層。柵極配置于基板上。柵絕緣層配置于基板上以覆蓋柵極。環(huán)狀源極配置于柵絕緣層上。漏極配置于柵絕緣層上，且漏極為環(huán)狀源極所環(huán)繞。半導(dǎo)體層配置于柵極上方，其中半導(dǎo)體層至少覆蓋位于環(huán)狀源極與漏極之間的柵絕緣層。具有上述薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的像素電極被驅(qū)動(dòng)時(shí)，其具有較低的耗電量。
文檔編號(hào)H01L29/66GK101174651SQ20071019336
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日
發(fā)明者蔡?hào)|璋, 陳靜茹 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司