專(zhuān)利名稱(chēng)：半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種能夠降低制造成本的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會(huì)多媒體技術(shù)相當(dāng)發(fā)達(dá)，多半受惠于半導(dǎo)體元件或顯示裝置的進(jìn)步。就顯示器而言，具有高畫(huà)質(zhì)、空間利用效率佳、低消耗功率、無(wú)輻射等優(yōu)越特性的液晶顯示顯示器已逐漸成為市場(chǎng)的主流。
一般液晶顯示器可分為穿透式、反射式，以及半穿透半反射式三大類(lèi)，其分類(lèi)的依據(jù)在于光源的利用以及陣列基板(array)的差異。其中，穿透式液晶顯示器主要以背光源(back light)作為光源，其陣列基板上的像素電極為透明電極以利背光源穿透；反射式液晶顯示器主要以前光源(front light)或是外界光源作為光源，其陣列基板上的像素電極為金屬或其它具有良好反射特性材料的反射電極，適于將前光源或是外界光源反射；而半穿透半反射式液晶顯示器可同時(shí)利用背光源以及外界光源進(jìn)行顯示，其上的像素可區(qū)分為穿透區(qū)與反射區(qū)，穿透區(qū)上具有透明電極以利背光源穿透，而反射區(qū)上具有適于將外界光源反射的反射電極或是反射層。
圖1A～1E繪示為現(xiàn)有半穿透半反射式的像素結(jié)構(gòu)的制造流程示意圖。請(qǐng)參考圖1A，首先，提供一基板110，并于基板110上形成一薄膜晶體管120與一電容器130。其中，薄膜晶體管120為底柵極結(jié)構(gòu)(bottom gate)。具體而言，此薄膜晶體管120包括一柵極120g、一源極120s、一漏極120d、一柵絕緣層120i與一溝道層120c。此外，上述的電容器130由一第一電極130a、第二電極130b以及位于第一電極130a與第二電極130b之間的一介電層130i所構(gòu)成。值得注意的是，一般需使用三道光掩模工藝來(lái)進(jìn)行薄膜晶體管120與電容器130的制作。
接著請(qǐng)參考圖1B，于基板110上形成一圖案化保護(hù)層140a，以覆蓋住薄膜晶體管120與電容器130。詳細(xì)地說(shuō)，形成圖案化保護(hù)層140a的步驟為先沉積一保護(hù)層材料于基板110上；接著通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)保護(hù)層材料進(jìn)行圖案化，以形成一圖案化保護(hù)層140a。由圖1B中可知，圖案化保護(hù)層140a具有接觸窗開(kāi)口10與接觸窗開(kāi)口20，且接觸窗開(kāi)口10與接觸窗開(kāi)口20分別用以暴露出薄膜晶體管120的漏極120d與電容器130的第二電極130b。
接著請(qǐng)參考圖1C，于基板110上形成一圖案化介電層150a，以覆蓋住圖案化保護(hù)層140a，而此圖案化介電層150a的部分表面會(huì)形成多個(gè)凸起B(yǎng)1(bump)。詳細(xì)地說(shuō)，形成圖案化介電層150a的步驟先沉積一介電材料于基板110上，而此介電材料為一感旋光性材料；接著通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)介電材料(感旋光性材料)進(jìn)行光刻工藝，以形成一圖案化介電層150a。由圖1C可知，圖案化介電層150a具有一位于漏極120d上方的接觸窗開(kāi)口10a以及位于電容器130上方的接觸窗開(kāi)口20a。其中，接觸窗開(kāi)口10與接觸窗開(kāi)口10a暴露出漏極120d，而接觸窗開(kāi)口20與接觸窗開(kāi)口20a暴露出電容器130的第二電極130b。
接著請(qǐng)參考圖1D，于基板110上形成一像素電極160a。一般而言，像素電極160a的制造方法是先形成一透明導(dǎo)電材料，以覆蓋住圖案化介電層150a。之后，通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)透明導(dǎo)電材料進(jìn)行圖案化，即完成像素電極160a的制作。值得留意的是，像素電極160a會(huì)通過(guò)接觸窗開(kāi)口10以及接觸窗開(kāi)口10a與漏極120d電連接，且像素電極160a會(huì)通過(guò)接觸窗開(kāi)口20以及接觸窗開(kāi)口20a與第二電極130b電連接。
接著請(qǐng)參考圖1E，形成一圖案化反射層170a于像素電極160a上。詳細(xì)地說(shuō)，形成圖案化反射層170a的步驟為先沉積一反射層材料于像素電極160a上；之后通過(guò)一道光掩模工藝來(lái)對(duì)反射層材料進(jìn)行圖案化，以形成一圖案化反射層170a。上述圖案化反射層170a所在的區(qū)域被定義為反射區(qū)R，而像素電極160a上未形成有圖案化反射層170a的區(qū)域則被定義為穿透區(qū)T。
然而，上述的制造過(guò)程每多使用一道光掩模，其制造成本也就跟著上升，光掩模數(shù)目的增加會(huì)使得整體的工藝時(shí)間加長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)能(throughput)下降。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其制造成本較為低廉。
本發(fā)明的再一目的是提供一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其可簡(jiǎn)化制造過(guò)程，并減少制造過(guò)程中光掩模的使用數(shù)目。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明提出一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其具有一穿透區(qū)與一反射區(qū)，此半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)包括一基板、一有源元件、一保護(hù)層、一圖案化介電層、一圖案化反射層與一像素電極。其中，有源元件配置于基板上，而保護(hù)層覆蓋住位于基板上的有源元件。此外，圖案化介電層配置于保護(hù)層上，而圖案化反射層配置于圖案化介電層上，且此圖案化反射層位于反射區(qū)內(nèi)。另外，像素電極配置于圖案化反射層以及圖案化介電層上，此像素電極位于穿透區(qū)與反射區(qū)內(nèi)，且像素電極電連接至有源元件。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中有源元件例如包括一柵極、一柵絕緣層、一溝道層、一源極與一漏極。上述的柵極配置于基板上，而柵絕緣層覆蓋住位于基板上的柵極。此外，溝道層配置于柵極上方的柵絕緣層上。另外，源極與漏極分別位于溝道層的兩側(cè)，且漏極與像素電極電連接。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中保護(hù)層與圖案化介電層例如具有一第一接觸窗，其暴露出漏極，且像素電極透過(guò)第一接觸窗與漏極電連接。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，例如還包括一電容器，其配置于基板上，且此電容器位于反射區(qū)內(nèi)。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中電容器例如包括一第一電極、一介電層與一第二電極。上述的第一電極配置于基板上，而介電層覆蓋住第一電極。此外，第二電極配置于第一電極上方的介電層上，而保護(hù)層與圖案化介電層覆蓋住部分的第二電極，且第二電極與像素電極電連接。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中保護(hù)層與圖案化介電層例如具有一第二接觸窗，且第二電極透過(guò)第二接觸窗與像素電極電連接。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中有源元件例如包括一薄膜晶體管。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中位于反射區(qū)內(nèi)的圖案化介電層的表面有多個(gè)凸起。
本發(fā)明提出一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟首先，提供一基板。接著，于基板上形成一有源元件。然后，于基板上形成一保護(hù)層以覆蓋住有源元件。接著，于保護(hù)層上形成一圖案化介電層以覆蓋住保護(hù)層的部分區(qū)域。之后，于圖案化介電層的部分區(qū)域上形成一圖案化反射層。此外，至少以圖案化介電層為掩模，并移除未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層，以暴露出有源元件。最后，于圖案化反射層以及圖案化介電層上形成一與有源元件電連接的像素電極。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中于圖案化介電層的部分區(qū)域上形成一圖案化反射層的步驟包括首先，于圖案化介電層上方形成一反射層，以覆蓋住圖案化介電層。之后，形成一圖案化光致抗蝕劑層于反射層上。然后，通過(guò)圖案化光致抗蝕劑層為掩模，形成圖案化反射層。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中至少以圖案化介電層為掩模，移除未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層的步驟還包括通過(guò)位于該圖案化反射層上的一圖案化光致抗蝕劑層為掩模，移除未被該圖案化介電層所覆蓋住的該保護(hù)層。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中形成有源元件的方法例如包括下列步驟首先，于基板上形成一柵極。接著，于基板上形成一柵絕緣層，并覆蓋住柵極。然后，于柵極上方的柵絕緣層上形成一溝道層。最后，于溝道層上形成一源極與一漏極，其中源極與漏極分別位于柵極層的兩側(cè)。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，例如還包括于基板上形成一與有源元件電連接的電容器，其中電容器例如與有源元件同時(shí)形成于基板上。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中于基板上形成電容器的步驟包括首先，于基板上形成一柵極時(shí)，一并形成一第一電極。之后，于基板上形成一柵絕緣層時(shí)，一并覆蓋住柵極以及第一電極。然后，于形成一源極/漏極時(shí)，于第一電極上方一并形成一第二電極。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中移除未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層，以暴露出部份的有源元件時(shí)，還包括一并暴露第二電極。
依照本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中形成一與有源元件電連接的像素電極時(shí)，還包括一并電連接第二電極。
本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法為利用圖案化介電層以及位于圖案化反射層上的圖案化光致抗蝕劑層為掩模，來(lái)對(duì)未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層進(jìn)行移除步驟。因此，在上述制造過(guò)程并不需要進(jìn)行額外的光刻工藝來(lái)形成掩模，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化制造流程、縮短工藝時(shí)間以及提高生產(chǎn)能力的目的。
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，以下配合附圖以及優(yōu)選實(shí)施例，以更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。


圖1A～1E繪示為現(xiàn)有半穿透半反射式的像素結(jié)構(gòu)的制造流程示意圖。
圖2繪示為本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造步驟示意圖。
圖3A～3J繪示為本發(fā)明第一實(shí)施例的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造流程示意圖。
圖4A～4J繪示為本發(fā)明第二實(shí)施例的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造流程示意圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明10、20、30、40接觸窗開(kāi)口10a、20a接觸窗開(kāi)口30a第一接觸窗開(kāi)口40a第二接觸窗開(kāi)口100、200、300半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)110、210基板120、220薄膜晶體管120c、220c溝道層120d、220d漏極
120g、220g柵極120i、220i柵絕緣層120s、220s源極130、270電容器130a、270a第一電極130b、270b第二電極130i、270i介電層140、230保護(hù)層140a圖案化保護(hù)層150介電層150a、240圖案化介電層160a、260像素電極170反射層250反射層250a圖案化反射層B1、B2凸起P、P1圖案化光致抗蝕劑層T穿透區(qū)R反射區(qū)S10、S20、S30、S40、S50、S60步驟具體實(shí)施方式
圖2繪示為本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造步驟示意圖。請(qǐng)先參考圖2，上述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法包含下列依序進(jìn)行的步驟S10、S20、S30、S40、S50與S60。如圖2所示，首先，提供一基板，并于基板上形成一有源元件(步驟S10)。之后，于基板上形成一保護(hù)層以覆蓋住有源元件(步驟S20)。接著，于保護(hù)層上形成一圖案化介電層以覆蓋住保護(hù)層的部分區(qū)域(步驟S30)。
然后，于圖案化介電層的部分區(qū)域上形成一圖案化反射層(步驟S40)。此外，至少以圖案化介電層為掩模，并移除未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層，以暴露出有源元件(步驟S50)。最后，于圖案化反射層以及圖案化介電層上形成一與有源元件電連接的像素電極(步驟S60)。通過(guò)上述步驟(S10～S60)便可制作出半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，下文中將列舉優(yōu)選實(shí)施例對(duì)上述步驟(S10～S60)詳加說(shuō)明。
第一實(shí)施例圖3A～3J繪示為本發(fā)明第一實(shí)施例的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造流程示意圖。請(qǐng)先參考圖3A～3D，其所繪示的流程對(duì)應(yīng)于上述的步驟S10。首先，提供一基板210，并于基板210上形成一柵極220g。詳細(xì)地說(shuō)，形成此柵極220g的方法例如沉積一金屬材料于基板210上，之后通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)金屬材料進(jìn)行圖案化，以形成柵極220g。在本實(shí)施例中，柵極220g可以與掃描線一并制作。
接著請(qǐng)參考圖3B，于基板210上形成一柵絕緣層220i，且此柵絕緣層220i覆蓋住柵極220g。上述的柵絕緣層220i的材料例如為氮化硅、氮氧化硅或氧化硅。接著，于柵極220g上方的柵絕緣層220i上形成一溝道層220c。詳細(xì)地說(shuō)，形成此溝道層220c的方法例如沉積一半導(dǎo)體材料覆蓋于柵絕緣層220i上，之后通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行圖案化，以形成溝道層220c。
接著請(qǐng)參考圖3C，于溝道層220c上形成一源極220s與漏極220d，其中源極220s與漏極220d分別位于溝道層220c的兩側(cè)。詳細(xì)地說(shuō)，形成源極220s與漏極220d的方法例如先沉積一金屬材料于溝道層220c與柵絕緣層220i上，之后通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)金屬材料進(jìn)行圖案化，以形成源極220s與漏極220d。由上述圖3A～3C所示的流程便完成了步驟S10，并可以于基板210上形成有源元件220。值得留意的是，上述形成有源元件220的過(guò)程中總共進(jìn)行了三道光掩模工藝。在本實(shí)施例中，源極220s與漏極220d可以與數(shù)據(jù)線一并制作。
在形成有源元件220之后，接著進(jìn)行步驟S20，請(qǐng)參考圖3D，于基板210上形成一保護(hù)層230以覆蓋住有源元件220。詳細(xì)地說(shuō)，形成此保護(hù)層230的方法為全面性沉積絕緣材料于基板210上，此絕緣材料例如為氮化硅、氮氧化硅或氧化硅。值得留意的是，在此步驟中并不對(duì)保護(hù)層230進(jìn)行任何的光掩模工藝。
接著進(jìn)行步驟S30，請(qǐng)參考圖3E，于保護(hù)層230上形成一圖案化介電層240，以覆蓋住保護(hù)層230的部分區(qū)域，而此圖案化介電層240的部分表面可以形成多個(gè)凸起(bump)B2。這里要詳加說(shuō)明的是，形成圖案化介電層240的方法例如是先沉積一有機(jī)材料層于保護(hù)層230上。接著通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)有機(jī)材料層進(jìn)行圖案化，以形成圖案化介電層240。這里要特別聲明的是，上述的有機(jī)材料層若是采用感旋光性材料，則這里的圖案化工藝則不須對(duì)此有機(jī)材料層進(jìn)行蝕刻步驟。
由圖3E可知，此圖案化介電層240具有一接觸窗開(kāi)口30，而此接觸窗開(kāi)口30能暴露出部分的保護(hù)層230。
接著進(jìn)行步驟S40，請(qǐng)參考圖3F，首先，沉積一反射層250于圖案化介電層240上，其材料例如是鋁，鋁合金或是銀，銀合金，且此反射層250會(huì)填入接觸窗開(kāi)口30內(nèi)。接著請(qǐng)參考圖3G，通過(guò)一道光掩模工藝于反射層250上形成一圖案化光致抗蝕劑層P。之后請(qǐng)參考圖3H，對(duì)反射層250進(jìn)行蝕刻工藝以移除位于接觸窗開(kāi)口30內(nèi)的反射層250，進(jìn)而形成圖案化反射層250a。上述的蝕刻工藝?yán)缡且韵跛帷⒘姿峄蛞话闼追Q(chēng)為鋁酸(Al-acid)的蝕刻液來(lái)對(duì)反射層250(鋁)進(jìn)行濕蝕刻，也可利用各向異性干蝕刻來(lái)進(jìn)行。
由圖3H可清楚得知，此接觸窗開(kāi)口30可暴露出部分的保護(hù)層230，而上述的圖案化反射層250a可以形成于圖案化介電層240具有凸起B(yǎng)2的表面上，這會(huì)使得圖案化反射層250a也可以具有類(lèi)似于凸起B(yǎng)2的外形，而此圖案化反射層250a所在的區(qū)域可定義出一反射區(qū)R。此具有類(lèi)似于凸起B(yǎng)2外形的圖案化反射層250a，可使得透過(guò)圖案化反射層250a表面而反射出去的光線較為均勻。
接著進(jìn)行步驟S50，請(qǐng)參考圖3I，以圖案化介電層240為掩模以及可以利用位于圖案化反射層250a上的圖案化光致抗蝕劑層P為掩模，來(lái)移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230，以形成一第一接觸窗開(kāi)口30a，此第一接觸窗開(kāi)口30a暴露出有源元件220中的漏極220d。詳細(xì)地說(shuō)，在反射區(qū)R內(nèi)是以圖案化光致抗蝕劑層P為掩模，而在欲形成的穿透區(qū)T(將在稍后詳述)內(nèi)是以圖案化介電層240為掩模。值得留意的是，由于圖案化光致抗蝕劑層P位于圖案化反射層250a之上，在移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230時(shí)，此圖案化光致抗蝕劑層P可以保護(hù)圖案化反射層250a免于遭受破壞。此外，上述移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230的方法例如是利用各向異性的干蝕刻。
值得留意的是，在移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230的過(guò)程是以圖案化介電層240與圖案化光致抗蝕劑層P為掩模，因此上述的步驟S40與S50(圖3F至圖3I)總共只進(jìn)行了一道光掩模工藝，相較于現(xiàn)有本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法不但可簡(jiǎn)化工藝以縮短制造時(shí)間，并可減少制造過(guò)程中光掩模的使用數(shù)目，進(jìn)而降低制造成本。
最后進(jìn)行步驟S60，請(qǐng)參考圖3J，于圖案化反射層250a以及圖案化介電層240上形成一與有源元件220電連接的像素電極260，且此像素電極260未覆蓋圖案化反射層250a的區(qū)域可定義為穿透區(qū)T。詳細(xì)地說(shuō)，形成此像素電極260的方法例如是沉積透明導(dǎo)電材料于圖案化介電層240以及圖案化反射層250a上，此導(dǎo)電材料例如是銦錫氧化物或銦鋅氧化物。之后，再通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行圖案化，以形成像素電極260。
由圖3J可清楚得知，此像素電極260會(huì)填入接觸窗開(kāi)口30與第一接觸窗開(kāi)口30a內(nèi)并與有源元件220的漏極220d電連接。上述至此，便可制作出半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)200。
承上述，本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)200具有一穿透區(qū)T與一反射區(qū)R，由圖3J可知，此半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)200包括一基板210、一有源元件220、一保護(hù)層230、一圖案化介電層240、一圖案化反射層250a與一像素電極260。其中，有源元件220配置于基板210上，且保護(hù)層230覆蓋住有源元件220。
詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明的有源元件220包括柵極220g、柵絕緣層220i、溝道層220c、源極220s與漏極220d。上述的柵極220g配置于基板210上，而柵絕緣層220i配置于基板210上，且此柵絕緣層220i覆蓋住位于基板210上的柵極220g。此外，溝道層220c配置于柵絕緣層220i上，且此溝道層220c位于柵極220g上方。另外，源極220s與漏極220d分別位于溝道層220c上的兩側(cè)，其中漏極220d透過(guò)保護(hù)層230與圖案化介電層240中的接觸窗開(kāi)口30與第一接觸窗開(kāi)口30a與像素電極260電連接。
此外，圖案化介電層240配置于保護(hù)層230上，而圖案化反射層250a配置于圖案化介電層240上，且此圖案化反射層250a位于反射區(qū)R內(nèi)。另外，像素電極260配置于圖案化反射層250a以及圖案化介電層260上，此像素電極260位于穿透區(qū)T與反射區(qū)R內(nèi)，且像素電極260電連接至有源元件220。
第二實(shí)施例一般而言，在像素結(jié)構(gòu)中都會(huì)制作一電容器用以輔助液晶顯示器正常顯示，而上述的第一實(shí)施例與第二實(shí)施例非常類(lèi)似，兩者主要不同之處在于本實(shí)施例在進(jìn)行上述半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造步驟還包括了電容器的制作步驟，且本實(shí)施例中的電容器是與有源元件一并形成的。
圖4A～4J繪示為本發(fā)明第二實(shí)施例的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造流程示意圖。請(qǐng)先參考圖4A，提供一基板210，并于基板210上形成一柵極220g與一第一電極270a。詳細(xì)地說(shuō)，形成此柵極220g與第一電極270a的方法例如沉積一金屬材料于基板210上，之后通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)此金屬材料進(jìn)行圖案化，以形成柵極220g與第一電極270a。在本實(shí)施例中，柵極220g以及第一電極270a可以與掃描線一并制作。
接著請(qǐng)參考圖4B，于基板210上例如是以沉積的方式形成一柵絕緣層220i與一介電層270i，且此柵絕緣層220i覆蓋住柵極220g，而介電層270i覆蓋住第一電極270a。上述的柵絕緣層220i與介電層270i的材料例如為氮化硅、氮氧化硅或氧化硅。接著，于柵極220g上方的柵絕緣層220i上形成一溝道層220c。詳細(xì)地說(shuō)，形成此溝道層220c的方法例如沉積一半導(dǎo)體材料覆蓋于柵絕緣層220i上，之后通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行圖案化，以形成溝道層220c。
接著請(qǐng)參考圖4C，于溝道層220c上形成一源極220s、漏極220d與一第二電極270b，其中源極220s與漏極220d分別位于溝道層220c的兩側(cè)，而第二電極270b位于第一電極270a上方的介電層270i上。詳細(xì)地說(shuō)，形成源極220s、漏極220d與第二電極270b的方法例如先沉積一金屬材料覆蓋于溝道層220c、柵絕緣層220i與介電層270i上，之后通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)金屬材料進(jìn)行圖案化，以形成源極220s、漏極220d與第二電極270b。在本實(shí)施例中，源極220s、漏極220d與第二電極270b可以與數(shù)據(jù)線一并制作。上述的第一電極270a、介電層270i與第二電極270b可構(gòu)成電容器270，而有源元件220與第一實(shí)施例中圖3A～3D的步驟所制造出的有源元件220相同，于此不多加贅述。
上述圖4A～4C所示的流程便完成了有源元件220與電容器270的制作。值得留意的是，上述形成有源元件220與電容器270的過(guò)程中總共進(jìn)行了三道光掩模工藝。
在形成有源元件220與電容器270之后，接著進(jìn)行步驟S20，請(qǐng)參考圖4D，于基板210上形成一保護(hù)層230以覆蓋住有源元件220與電容器270。詳細(xì)地說(shuō)，形成此保護(hù)層230的方法為全面性沉積絕緣材料于基板210上，此絕緣材料例如為氮化硅、氮氧化硅或氧化硅。值得留意的是，在此步驟S20中并不對(duì)保護(hù)層230進(jìn)行任何的光掩模工藝。
接著進(jìn)行步驟S30，請(qǐng)參考圖4E，于保護(hù)層230上形成一圖案化介電層240，以覆蓋住保護(hù)層230的部分區(qū)域，而此圖案化介電層240表面的部分區(qū)域會(huì)形成多個(gè)凸起B(yǎng)2。這里要詳加說(shuō)明的是，形成圖案化介電層240的方法例如是先沉積一有機(jī)材料層于保護(hù)層230上。接著通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)有機(jī)材料層進(jìn)行圖案化，以形成圖案化介電層240，這里的有機(jī)材料層為感旋光性材料，所以上述的圖案化工藝只須進(jìn)行光刻工藝，而不再對(duì)有機(jī)材料層進(jìn)行蝕刻工藝。由圖4E可知，此圖案化介電層240具有接觸窗開(kāi)口30與40，而此兩接觸窗開(kāi)口(30與40)可暴露出部分的保護(hù)層230。
接著進(jìn)行步驟S40，請(qǐng)參考圖4F，首先，沉積一反射層250于圖案化介電層240上，其材料例如是鋁，鋁合金或是銀，銀合金，且此反射層250會(huì)填入接觸窗開(kāi)口30與40內(nèi)。接著請(qǐng)參考圖4G，通過(guò)一道光掩模工藝于反射層250上形成一圖案化光致抗蝕劑層P1。之后請(qǐng)參考圖4H，對(duì)反射層250進(jìn)行蝕刻工藝以移除位于接觸窗開(kāi)口30與40內(nèi)的反射層250，進(jìn)而形成圖案化反射層250a。上述的蝕刻工藝?yán)缡且韵跛帷⒘姿峄蛞话闼追Q(chēng)為鋁酸(Al-acid)的蝕刻液來(lái)對(duì)反射層250(鋁)進(jìn)行濕蝕刻，同時(shí)也可利用各向異性干蝕刻來(lái)進(jìn)行。由圖4H可清楚得知，此接觸窗開(kāi)口30與40可暴露出部分的保護(hù)層230，且于基板210上形成圖案化反射層250a的區(qū)域可定義出一反射區(qū)R。
接著進(jìn)行步驟S50，請(qǐng)參考圖4I，以圖案化介電層240為掩模以及可以利用圖案化光致抗蝕劑層P1為掩模，移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230，以形成一第一接觸窗開(kāi)口30a與一第二接觸窗開(kāi)口40a。由圖4I可清楚得知，接觸窗開(kāi)口30與第一接觸窗開(kāi)口30a暴露出有源元件220中的漏極220d，而接觸窗開(kāi)口40與第二接觸窗開(kāi)口40a暴露出電容器270的第二電極270b。詳細(xì)地說(shuō)，移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230的方法例如是透過(guò)各向異性的干蝕刻。值得留意的是，在移除未被圖案化介電層240所覆蓋住的保護(hù)層230的過(guò)程是以圖案化介電層240以及圖案化光致抗蝕劑層P1為掩模，因此上述的步驟S40與S50(圖4F至圖4I)只進(jìn)行了一道光掩模工藝，本實(shí)施例的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法也與第一實(shí)施例所述的制造方法具有相同的優(yōu)點(diǎn)。
最后進(jìn)行步驟S60，請(qǐng)參考圖4J，于圖案化反射層250a以及圖案化介電層240上形成一與有源元件220與第二電極270b電連接的像素電極260，且此像素電極260未覆蓋圖案化反射層250a的區(qū)域可定義為穿透區(qū)T。詳細(xì)地說(shuō)，形成此像素電極260的方法例如是沉積透明導(dǎo)電材料于圖案化介電層240以及圖案化反射層250a上，此導(dǎo)電材料例如是銦錫氧化物或銦鋅氧化物。之后再通過(guò)一道光掩模工藝對(duì)導(dǎo)電材料進(jìn)行圖案化，以形成像素電極260。
由圖4J可清楚得知，此像素電極260會(huì)填入第一接觸窗開(kāi)口30a與第二接觸窗開(kāi)口40a內(nèi)，且像素電極260透過(guò)接觸窗開(kāi)口30以及第一接觸窗開(kāi)口30a與有源元件220的漏極220d電連接，而像素電極260透過(guò)觸窗開(kāi)口40以及第二接觸窗開(kāi)口40a與電容器270的第二電極270b電連接。上述至此，便可制作出半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)300。
承上述，本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)300具有一穿透區(qū)T與一反射區(qū)R。由圖4J可知，此半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)300包括一基板210、一有源元件220、一保護(hù)層230、一圖案化介電層240、一圖案化反射層250a、一像素電極260與一電容器270。其中，有源元件220配置于基板210上，且保護(hù)層230覆蓋住有源元件220。
詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明的有源元件220包括柵極220g、柵絕緣層220i、溝道層220c、源極220s與漏極220d。上述的柵極220g配置于基板210上，而柵絕緣層220i覆蓋住位于基板210上的柵極220g。此外，溝道層220c配置于柵絕緣層220i上，且此溝道層220c位于柵極220g上方。另外，源極220s與漏極220d分別位于溝道層220c上的兩側(cè)，其中漏極220d透過(guò)保護(hù)層230與圖案化介電層240中的接觸窗開(kāi)口30以及第一接觸窗開(kāi)口30a與像素電極260電連接。
上述的電容器270包括一第一電極270a、一介電層270i與一第二電極270b。其中，第一電極270a配置于基板210上，而介電層270i覆蓋住第一電極270a。此外，第二電極270b配置于第一電極270a上方的介電層270i上。另外，保護(hù)層230與圖案化介電層240覆蓋住部分的第二電極270b，且第二電極270b透過(guò)位于保護(hù)層230與圖案化介電層240中的接觸窗開(kāi)口40與第二接觸窗開(kāi)口40a而與像素電極260電連接。
承上述，圖案化介電層240配置于保護(hù)層230上，而圖案化反射層250a配置于圖案化介電層240上，且此圖案化反射層250a位于反射區(qū)R內(nèi)。另外，像素電極260配置于圖案化反射層250a以及圖案化介電層260上，此像素電極260位于穿透區(qū)T與反射區(qū)R內(nèi)。
綜上所述，本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法及其結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點(diǎn)一、本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法在移除未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層時(shí)，其利用圖案化介電層以及圖案化光致抗蝕劑層為掩模。因此，這樣能減少一道光掩模工藝，進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化制造流程以及縮短工藝時(shí)間的目的。此外，本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法更可提生產(chǎn)能。
二、本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法減少了一道光掩模工藝。因此，本發(fā)明的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)具有較低的制造成本。
雖然本發(fā)明以?xún)?yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，具有一穿透區(qū)與一反射區(qū)，該半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)包括一基板；一有源元件，配置于該基板上；一保護(hù)層，配置于該基板上，且覆蓋住該有源元件；一圖案化介電層，配置于該保護(hù)層上；一圖案化反射層，配置于該圖案化介電層上，且位于該反射區(qū)內(nèi)；以及一像素電極，配置于該圖案化反射層以及該圖案化介電層上，其中該像素電極位于該穿透區(qū)與該反射區(qū)內(nèi)，且該像素電極電連接至該有源元件。
2.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中該有源元件包括一柵極，配置于該基板上；一柵絕緣層，配置于該基板上，并覆蓋住該柵極；一溝道層，配置于該柵絕緣層上，且位于該柵極上方；以及一源極/漏極，配置于該溝道層上，其中該源/漏極分別位于該溝道層的兩側(cè)，且該漏極與該像素電極電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中該保護(hù)層與該圖案化介電層具有一第一接觸窗，以將該漏極暴露，且該像素電極透過(guò)該第一接觸窗與該漏極電連接。
4.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，還包括一電容器，配置于該基板上，且位于該反射區(qū)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中該電容器包括一第一電極，配置于該基板上；一介電層，覆蓋住該第一電極；以及一第二電極，配置于該第一電極上方的該介電層上，其中該保護(hù)層與該圖案化介電層覆蓋住部分的該第二電極，且該第二電極與該像素電極電連接。
6.如權(quán)利要求4所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中該保護(hù)層與該圖案化介電層具有一第二接觸窗，且該第二電極透過(guò)該第二接觸窗與該像素電極電連接。
7.如權(quán)利要求1所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)，其中位于該反射區(qū)內(nèi)的該圖案化介電層的表面有多個(gè)凸起。
8.一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供一基板；于該基板上形成一有源元件；于該基板上形成一保護(hù)層，以覆蓋住該有源元件；于該保護(hù)層上形成一圖案化介電層，以覆蓋住該保護(hù)層的部分區(qū)域；于該圖案化介電層的部分區(qū)域上形成一圖案化反射層；至少以該圖案化介電層為掩模，移除未被該圖案化介電層所覆蓋住的該保護(hù)層，以暴露出部份的有源元件；以及于該圖案化反射層以及該圖案化介電層上形成一與該有源元件電連接的像素電極。
9.如權(quán)利要求8所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中于該圖案化介電層的部分區(qū)域上形成一圖案化反射層的步驟包括于該圖案化介電層上方形成一反射層，以覆蓋住該圖案化介電層；形成一圖案化光致抗蝕劑層于該反射層上；以及通過(guò)該圖案化光致抗蝕劑層為掩模，形成該圖案化反射層。
10.如權(quán)利要求9所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中至少以該圖案化介電層為掩模，移除未被該圖案化介電層所覆蓋住的該保護(hù)層的步驟還包括通過(guò)位于該圖案化反射層上的一圖案化光致抗蝕劑層為掩模，移除未被該圖案化介電層所覆蓋住的該保護(hù)層。
11.如權(quán)利要求8所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中形成該有源元件的方法包括于該基板上形成一柵極；于該基板上形成一柵絕緣層，并覆蓋住該柵極；于該柵極上方的該柵絕緣層上形成一溝道層；以及于該溝道層上形成一源極/漏極，其中該源極/漏極分別位于該柵極層的兩側(cè)。
12.如權(quán)利要求11所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，還包括在該反射區(qū)內(nèi)的該基板上形成一與該有源元件電連接的電容器，其中該電容器與該有源元件同時(shí)形成于該基板上。
13.如權(quán)利要求12所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中于該基板上形成該電容器的步驟包括于該基板上形成一柵極時(shí)，一并形成一第一電極；于該基板上形成一柵絕緣層時(shí)，一并覆蓋住該柵極以及該第一電極；以及于形成一源極/漏極時(shí)，于該第一電極上方一并形成一第二電極。
14.如權(quán)利要求13所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中移除未被該圖案化介電層所覆蓋住的該保護(hù)層，以暴露出部份的有源元件時(shí)，還包括一并暴露該第二電極。
15.如權(quán)利要求13所述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其中形成一與該有源元件電連接的像素電極時(shí)，還包括一并電連接該第二電極。
全文摘要
一種半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟首先，提供一基板。接著，于基板上形成一有源元件。然后，于基板上形成一保護(hù)層以覆蓋住有源元件。接著，于保護(hù)層上形成一圖案化介電層以覆蓋住保護(hù)層的部分區(qū)域。之后，于圖案化介電層的部分區(qū)域上形成一圖案化反射層。接著，至少以圖案化介電層為掩模，并移除未被圖案化介電層所覆蓋住的保護(hù)層，以暴露出有源元件。最后，于圖案化反射層以及圖案化介電層上形成一與有源元件電連接的像素電極。上述的半穿透半反射式像素結(jié)構(gòu)的制造時(shí)間較短，且制造成本較低。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1776511SQ20051012699
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者王薇雅, 林惠芬, 黃國(guó)有, 林堃裕 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司