[发明专利]像素结构及其制作方法

说明书

技术领域

    本发明是关于一种像素结构及其制作方法，尤指一种可节省光罩数目的制作像素结构的方法及像素结构。

背景技术

薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)已经广泛地应用于主动阵列式平面显示面板中作为主动组件，用以驱动主动式液晶显示面板、主动式有机电激发光显示面板等装置。公知的薄膜晶体管包含一栅极、一源极、一漏极以及作为晶体管信道的一半导体层，以现有的制作技术制作薄膜晶体管时，通常需要五道以上的微影制程来定义出薄膜晶体管各个组件的图案。以五道光罩制程为例，其中第一道光罩制程是用以定义一第一金属层，以形成扫描线与薄膜晶体管的栅极等构件；第二道光罩制程是用以定义出薄膜晶体管的半导体层；第三道光罩制程是用以定义一第二金属层，以形成数据线与薄膜晶体管的源极与漏极等构件；第四道光罩制程是用来图案化一绝缘保护层，以形成接触孔；第五道光罩制程则是用来图案化一透明导电层，以形成像素电极。

为了减少光罩使用数目以简化制程，目前在定义薄膜晶体管组件图案时常见使用灰阶光罩(half-tone mask)来当作制备薄膜晶体管的第二道光罩，灰阶光罩包含一透明基板以及设于透明基板上的一遮蔽图案与一半透区域(half-tone region)，其中遮蔽图案是用于定义薄膜晶体管漏极和源极的图案，而半透区域是用于定义位于源极和漏极下方的半导体层的图案，以取代五道光罩制程中的第二道光罩及第三道光罩，也就是说，在制作薄膜晶体管时，仅需四次微影制程即可完成薄膜晶体管的制作。然而，灰阶光罩的价格较一般光罩昂贵，不利于降低生产成本。因此，如何在薄膜晶体管制程中同时减少光罩使用数目并节省生产成本实为相关技术者所欲改进的课题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种像素结构及其制作方法，以节省像素结构中薄膜晶体管的生产成本，其中使用一般光罩取代灰阶光罩以定义薄膜晶体管的组件图案。

本发明的一较佳实施例是提供一种制作像素结构的方法，其步骤如下。提供一基板，且于基底上形成一扫描线以及一栅极。于基板、扫描线与栅极上依序形成一绝缘层与一半导体层，接着，于半导体层上形成一金属层。在金属层上形成一第一图案化光阻层，其中第一图案化光阻层具有一平坦的顶面。蚀刻未被第一图案化光阻层覆盖的金属层，以形成一电极图案以及一数据线。蚀刻未被第一图案化光阻层覆盖的半导体层，以形成一半导体信道，其中数据线与扫描线未重迭。对第一图案化光阻层进行一灰化(ashing)制程，以缩减第一图案化光阻层的厚度而形成一第二图案化光阻层，其中第二图案化光阻层部分暴露出电极图案，且第二图案化光阻层的一顶面与电极图案的一顶面为共平面(coplanar)。蚀刻未被第二图案化光阻层覆盖的电极图案以形成一源极与一漏极，之后，去除第二图案化光阻层。于源极、漏极与数据线上形成至少一保护层，其中保护层具有一第一接触洞部分暴露出漏极，以及复数个第二接触洞部分暴露出数据线或扫描线。于保护层上形成一图案化透明导电层，其中图案化透明导电层包括一像素电极经由第一接触洞与漏极电性连接，以及一连接电极经由第二接触洞与数据线或扫描线电性连接。

本发明的一较佳实施例是提供一种像素结构，包括一基板、一扫描线、一栅极、一绝缘层、一半导体信道、一数据线、一源极、一漏极、一保护层、一像素电极以及一连接电极。扫描线以及栅极设置于基板上，且绝缘层设置于扫描线、栅极与基板上。半导体信道设置于绝缘层上并对应栅极。数据线设置于绝缘层上，其中数据线与扫描线未重迭。源极与漏极设置于半导体信道上。保护层设置于源极、漏极与数据线上，其中保护层具有一第一接触洞部分暴露出漏极，以及复数个第二接触洞部分暴露出数据线或扫描线。设置于保护层上的像素电极是经由第一接触洞与漏极电性连接，而设置于保护层上的连接电极则是经由第二接触洞与数据线或扫描线电性连接。

本发明提出一种像素结构及其制作方法，其使用一非灰阶光罩取代灰阶光罩，并利用四道光罩制程完成像素结构中薄膜晶体管，可大幅节省生产成本。另外，像素结构的数据线与扫描线不互相重迭，而改用连接电极以电性连接位于扫描线两侧且彼此分离的数据线，或是电性连接位于数据线两侧且彼此分离的扫描线，可避免因扫描线与数据线重迭(跨线)造成位于上方的数据线的断线，有利于数据线可持续正常传递信号至相对应的像素结构。

附图说明

图1至图14绘示了本发明的第一较佳实施例的像素结构的制作方法示意图。

图15至图16绘示了本发明的第二较佳实施例的像素结构的制作方法示意图。

具体实施方式