[发明专利]薄膜晶体管平面显示器面板的结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面显示器面板的结构及其制造方法，特别是涉及一种薄膜晶体管平面显示器面板的结构及其制造方法。

背景技术

随着制造技术的进展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已取代传统显象管显示器成为未来显示器主流的趋势，其中又以薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)为主。请参见图1，其为一薄膜晶体管液晶显示器中一象素单元的电路示意图，其主要由一薄膜晶体管11所完成的切换单元，一液晶显示单元12与一储存电容13(Storage Capacitor)所构成。而其中储存电容13并联至该液晶显示单元12(其也为一电容)，用以增强液晶显示单元12原本不足的电荷储存能力，进而改善薄膜晶体管11关闭时，液晶显示单元12的电压值下降过快的现象。

请参见图2，其为一低温多晶硅薄膜晶体管(Low Temperature PolySilicon Thin Film Transistor，LTPS-TFT)成长于一玻璃基版上的制造工艺步骤示意图。图2(a)表示出于该玻璃基版20上形成一缓冲区21(butterlayer，通常以二氧化硅完成)以及一本质非晶硅(i-a-Si)层后，再利用一激光结晶(laser crystallization)制造工艺，将本质非晶硅(i-a-Si)层转换成一本质多晶硅(i-poly-Si)层22，然后利用一光罩微影制造工艺于该本质多晶硅(i-poly-Si)层22上方形成一光阻罩幕结构23后，对露出的部分进行一N型掺质的植入制造工艺(以As或是P离子完成)，进而形成N沟道薄膜晶体管的源/漏极构造221。

请参见图2(b)，其为于去除光阻罩幕结构23后，在整个基板上方覆盖上一层绝缘材质(通常以二氧化硅完成)，用以形成一栅极绝缘层24，接着于栅极绝缘层24上溅镀(sputtering)上一层栅极导体层后，再以另一光罩微影蚀刻制造工艺来形成所需的栅极导体结构221，然后利用该栅极导体结构221做罩幕，进行一微量N型掺质的植入制造工艺，进而子N沟道薄膜晶体管中形成一轻掺杂漏极结构(Lightly Doped Drain)222。

而上述构造再经后续制造工艺，便形成如图2(c)所示的构造，其中于整个基板上方形成一内层介电材料层(inter-layer dielectrics layer)26后，于适当位置定义出所需的接触孔(contact hole)，最后再以溅镀(sputtering)方式形成一层金属导体层并定义出所需的源/漏极接线构造27。

由于上述的低温多晶硅薄膜晶体管结构由传统的底部栅极构造(bottomgate structure)改为顶部栅极结构(top gate structure)，因此会具有较佳的元件特性，但是当低温多晶硅薄膜晶体管处于关闭(OFF)的状态时，薄膜晶体管的沟道(channel)仍会受到背光光源的照射而产生大量的光电流(如图2(c)所示)，使元件的漏电流大幅上升，这将会使液晶的灰阶变化容易产生误差，而严重影响显示器的品质。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种薄膜晶体管平面显示器面板的结构，以克服上述公知技术的缺陷。

本发明的上述目的是这样实现的：一种薄膜晶体管平面显示器面板的结构，其包含：一透光基板；一缓冲层，形成于该透光基板上；一顶部栅极薄膜晶体管结构，形成于该缓冲层上，其包含一沟道区；以及一遮光结构，该遮光结构的部分区域形成于该沟道区的下方区域，以避免该沟道区受该平面显示器面板的一背光光源照射，且该缓冲层介于该遮光结构与该顶部栅极薄膜晶体管结构之间。

根据上述构想，本发明结构中该透光基板为一玻璃基板。

根据上述构想，本发明结构中该缓冲层选自氮化硅、氧化硅或是其组合所完成。  

根据上述构想，本发明结构中该遮光结构以选自铬、鉏、钨等熔点高且不透光物质所完成。

根据上述构想，结构中该顶部栅极薄膜晶体管结构包含：一半导体层，形成于该缓冲层上，其包含该沟道层及一源/漏极结构；一栅极绝缘结构，形成于该半导体层上；一栅极导体结构，形成于该栅极绝缘结构上，且覆盖于该沟道区的上方区域；一介电层，形成于该栅极导体结构及该栅极绝缘结构上；一导体接线结构，形成于该介电层上，且穿越部分该绝缘层与该栅极绝缘结构而与该源/漏极接触。

根据上述构想，本发明结构中该半导体层还包含一轻掺杂漏极结构，其形成于该沟道区的外围区域，且该源/漏极结构形成于该轻掺杂漏极结构的外围区域。