专利名称：提高开口率的储存电容及其制作方法
提高开口率的储存电容及其制作方法
技术领域：
本发明是有关一种制作技术，特别是关于一种提高开口率的储存电容及其制作方法。
背景技术：
在主动矩阵式的液晶显示器(LCD)，每个画素具有一薄膜晶体管(TFT)，其闸极连
接至水平方向的扫描线，源极连接至垂直方向的数据线，汲极则连接至液晶电容上。 当薄膜晶体管打开时，不会有电流通过液晶，液晶会因为二侧所积聚的电荷而受
电场的作用力而动作，进而影响面板画素的灰阶亮度，因此如何降低液晶电容的漏电流，是
相当重要的问题。为了解决上述问题，可以在玻璃基板上制作一储存电容，以与液晶电容并
联，而储存电容的制作方法，就是在玻璃基板上，依序形成金属层、第一介电层、第二介电层
与电极层，其中第一介电层、第二介电层与电极层都有与基板上的其它组件共享，其厚度都
为等厚度。 储存电容可以使液晶电容的漏电流所造成的电压变化量减小，增加电位保持的能 力。除此之外，利用储存电容，也可以降低电容彼此之间的耦合效应。由这样的观点来看， 储存电容理应放的愈大愈好，然而，事实上却无法无限地加大，因为一般的储存电容是以金 属电极夹置绝缘层而制成，但金属电极是不透光的，如果储存电容放的愈大，便会有更大的 面积的光被遮去，而使得开口率降低，光的穿透度下降，但若要增加开口率，又得设计较小 的储存电容，降低电位保持的能力与电容耦合效应。 因此，本发明是在针对上述的问题，提出一种提高开口率的储存电容及其制作方 法，其是可改善现有技术的缺点。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种提高开口率的储存电容及其制作方法，其利用 光罩上的图案，对一介电层上的光阻层进行曝光后，再依序进行显影与蚀刻，将此介电层的 厚度降低，之后再铺上电极层，以制作出储存电容，这样可以在维持足够的电容能力下，降 低电极层的面积，进而提高面板的每一画素的开口率。 为达上述目的，本发明提供一种提高开口率的储存电容，包含一基板与一设于基
板上的金属层，在金属层上依序覆盖有第一介电层与第二介电层，且位于金属层正上方的
第二介电层的厚度小于第二介电层的其余区域的厚度，另在第二介电层上设有一电极层。 本发明也提供一种提高开口率的储存电容的制作方法，首先提供一基板，其上设
有一金属层，金属层上依序覆盖有第一介电层与第二介电层，接着于第二介电层上形成一
等厚度的光阻层，可先利用光罩对位于金属层正上方的光阻层进行曝光后再显影，使其厚
度小于原来的厚度，之后利用蚀刻法将光阻层与部分第二介电层去除，使位于金属层正上
方的第二介电层小于原来厚度，且其蚀刻深度大于第二介电层的其余区域的蚀刻深度，最
后于第二介电层上形成一电极层。本发明可在维持足够的电容能力下，降低电极层的面积，
4进而提高面板画素之开口率。
下面结合附图和实施例对发明进一步说明。
图1为本发明的电容结构剖视 图2a至图2f为本发明d各步骤结构剖视 图3为本发明的光罩的图案布局示意图； 图4为本发明的应用于液晶显示面板的画素电极结构的第一实施例的电路布局结构示意图； 图5为本发明的第一实施例的电路布局结构中储存电容的局部放大示意 图6为本发明的应用于液晶显示面板的画素电极结构的第二实施例的电路布局结构示意图； 图7为本发明的第二实施例的电路布局结构中储存电容的局部放大示意 图8为本发明的应用于液晶显示面板的画素电极结构的第三实施例的电路布局结构示意图； 图9为本发明的第三实施例的电路布局结构中储存电容的局部放大示意图。
具体实施方式
在制作显示面板的过程中，有一段制程会同时制作出薄膜晶体管及其储存电容，此储存电容的结构剖视图如图1所示。本发明的储存电容包含一玻璃基板10与一设于玻璃基板10上的金属层12，在金属层12上依序覆盖有材质为氮化硅的第一介电层14与第二介电层16，由于除了位于金属层12正上方的第二介电层16所在的区域外，其它区域设有数据线与其它组件，不能将其厚度随意变薄，但又为了减少储存电容的电极面积与维持
足够的电容能力，因此位于金属层12正上方的第二介电层16的厚度a小于第二介电层16的其余区域的厚度b，另在第二介电层16上设有一透明导电电极层18，其材质为氧化铟锡(IT0)。 参阅完本发明的电容结构，请继续参阅其制作方法，说明如下，请参阅图2a至图2f 。首先参阅图2a，提供一玻璃基板10，其上设有一金属层12，且金属层上依序覆盖有第一介电层14与第二介电层16，第二介电层16的厚度为b。接着如图2b所示，于此第二介电层16上形成一等厚度的光阻层20，其厚度为c。继续如图2c所示，选取一光罩22，此光罩22具有一透明基板24、多个不透光之第一区块图案26，与位于此些第一区块图案26周围的一不透光的第二区块图案28，又第一区块图案26彼此之间的距离s小于4微米且大于0微米，第二区块图案28离最近的第一区块图案26之距离p亦小于4微米，二区块图案26、28皆设置在透明基板24上。将光罩22之第一区块图案26对准位于金属层12正上方的光阻层20，而第二区块图案28对准光阻层20的其余区域后，利用此光罩22对光阻层20进行曝光。但事实上在曝光时，第二区块图案28把光阻层20其余区域的光阻挡了，因此只有对位于金属层12正上方之光阻层20进行曝光，且由于第一区块图案26彼此之间存留宽度小于4微米的空隙，以及第一区块图案26与第二区块图案28之间存留小于4微米的空隙，使光能够透过上述空隙对位于金属层12正上方的光阻层20进行曝光，同时因为光在通过小于4微米宽度的空隙时，会产生绕射现象，所以光在通过上述空隙之后，其能量会减弱。曝光完成后，再对光阻层20进行显影，此时因为光能量减弱的缘故，所以位于金属层12正上方的光阻层20在显影时仅被蚀刻掉部分，而未被完全蚀刻掉，使位于金属层12正上方的光阻层20的厚度d小于原来的厚度c，而光阻层20之其余区域的厚度维持不变，如图2d所示。
接着请参阅图2e，利用干式非等向性蚀刻法将光阻层20与部分第二介电层16去除，由于光阻层20有不同厚度且干式非等向性蚀刻法对同一种材质有同样的蚀刻速度与方向之缘故，因此当厚度为c的光阻层20被完全蚀刻掉时，位于金属层12正上方的第二介电层16已经被蚀刻掉部分了，换句话说，此时位于金属层12正上方的第二介电层16的厚度a小于原来厚度b，而其余区域维持原来厚度b，而之后不管有没有继续蚀刻，位于金属层12正上方的第二介电层16的蚀刻深度系大于其余区域的蚀刻深度。最后如图2f所示，于第二介电层16上形成一透明导电电极层18，就可以在玻璃基板10上得到一储存电容。
由于第二介电层16有与玻璃基板10上的其它组件共享的缘故，本发明仅将位于金属层12正上方的第二介电层16的厚度降低，又从公式C = ( e XA)/d得知，其中C为电容值，e为介电层的介电系数，A为透明导电电极层18面积，d为透明导电电极层18与金属层12相距的距离，当d变小时，A同时变小，C仍可维持同一电容值。因此本发明的制作方式，可以在维持储存电容的电容值的情形下，縮小储存电容的透明导电电极层18的面积，进而提高显示面板的每一画素的开口率。 由于图2c所显示的光罩20为结构剖视图，现以其俯视图清楚表示图案布局，如图2所示，此光罩22具有一透明基板24、多个不透光的第一区块图案26，与位于此些第一区块图案26周围的一不透光的第二区块图案28，区块图案26、28的材质为铬，这样的图案布局可以针对光阻层的某一处进行曝光，而不会对光阻层其它周边进行曝光。
请继续参阅图4，此图为本发明的储存电容应用在液晶显示面板中的画素电极结构的示意图，其中呈现H型的斜线部分为储存电容30所在之处，且一储存电容30会连接一薄膜晶体管32。另请同时参阅图5，此图为图4中的储存电容上的虚线圈位置处的局部放大示意图，其中实线部分乃将本发明应用于储存电容的制作后，所截去储存电容34的区域，而虚线部分则为留下储存电容36的区域。 接着请参阅图6，其中呈现口型之斜线部分为储存电容38所在之处，且一储存电容38会连接一薄膜晶体管40。另请同时参阅图7，此图为图6中的储存电容上的虚线圈位置处的局部放大示意图，其中实线部分乃将本发明应用于储存电容的制作后，所截去的储存电容42的区域，而虚线部分则为留下的储存电容44的区域。 最后请参阅图8，其中呈现n型的斜线部分为储存电容46所在之处，且一储存电容46会连接一薄膜晶体管48。另请同时参阅图9，此图为图8中的储存电容上的虚线圈位置处的局部放大示意图，其中实线部分乃将本发明应用于储存电容的制作后，所截去的储存电容50的区域，而虚线部分则为留下的储存电容52的区域。 综上所述，本发明利用光罩之图案所产生的绕射现象，对光阻层进行曝光，以制作出介电层较薄的储存电容，如此便可在维持足够电容能力下，降低电极层的面积，以提升开口率。 以上所述者，仅为本发明一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，故凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内,
权利要求
一种提高开口率的储存电容，其是与一薄膜晶体管同时形成，其特征在于包含，一基板；一金属层，其设于该基板上；一第一介电层，其覆盖于该金属层上；一第二介电层，其覆盖于该第一介电层上，且位于该金属层正上方的该第二介电层的厚度小于该第二介电层的其余区域的厚度；以及一电极层，其设于该第二介电层上。
2. 根据权利要求1所述的提高开口率的储存电容，其特征在于该第一介电层与该第 二介电层的材质为氮化硅。
3. 根据权利要求l所述的提高开口率的储存电容，其特征在于该电极层为透明导电 电极层。
4. 根据权利要求3所述的提高开口率的储存电容，其特征在于该透明导电电极层的 材质为氧化铟锡(IT0)。
5. 根据权利要求1所述的提高开口率的储存电容，其特征在于该基板为玻璃基板。
6. —种提高开口率的储存电容的制作方法，其与一薄膜晶体管同时形成，其特征在于 该储存电容的制作方法包含下列步骤，提供一基板，其上设有一金属层，且该金属层上依序覆盖有第一介电层与第二介电层；于该第二介电层上形成一等厚度的光阻层；对位于该金属层正上方的该光阻层依序进行曝光及显影，使其厚度小于原来的该等厚度；利用蚀刻法将该光阻层与部分该第二介电层去除，使位于该金属层正上方的该第二介 电层小于原来厚度，且其蚀刻深度大于该第二介电层的其余区域的蚀刻深度；以及 于该第二介电层上形成一 电极层。
7. 根据权利要求6所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于在对该光 阻层进行曝光的步骤中，是利用一光罩对该光阻层进行曝光。
8. 根据权利要求7所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该光罩具 有多个不透光的第一区块图案，与位于该些第一区块图案周围的一不透光的第二区块图 案，且该些第一区块图案彼此之间的距离小于4微米且大于0微米。
9. 根据权利要求8所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该第二区 块图案离最近的该第一区块图案的距离小于4微米。
10. 根据权利要求8所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于在对该光 阻层进行曝光的步骤中，将该光罩的该些第一区块图案对准位于该金属层正上方的该光阻 层，而该第二区块图案对准该光阻层的其余区域，以进行曝光。
11. 根据权利要求6所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该蚀刻法 为干式非等向性蚀刻法。
12. 根据权利要求8所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该第一区 块图案与该第二区块图案的材质为铬。
13. 根据权利要求6所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该第一介电层与该第二介电层的材质为氮化硅。
14. 根据权利要求6所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该电极层 为透明导电电极层。
15. 根据权利要求14所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该透明导电电极层的材质为氧化铟锡(IT0)。
16. 根据权利要求6所述的提高开口率的储存电容的制作方法，其特征在于该基板为玻璃基板。
全文摘要
本发明提供一种提高开口率的储存电容及其制作方法，首先提供一基板，其上设有一金属层，金属层上依序覆盖有第一介电层与第二介电层，接着于第二介电层上形成一等厚度的光阻层，再来对位于金属层正上方的光阻层依序进行曝光及显影，使其厚度小于原来的厚度，之后利用蚀刻法将光阻层与部分第二介电层去除，使位于金属层正上方的第二介电层小于原来厚度，且其蚀刻深度大于第二介电层的其余区域的蚀刻深度，最后于第二介电层上形成一电极层即完成制作。本发明可在维持足够的电容能力下，降低电极层的面积，进而提高面板画素之开口率。
文档编号H01L21/84GK101710586SQ20091003656
公开日2010年5月19日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者陈秋权 申请人:深超光电(深圳)有限公司