专利名称：具有薄膜晶体管装置的图像显示系统及其制造方法
技术领域：
本发明有关于一种平面显示器(flat panel display, FPD )技术，特别是有 关于一种在接线端区具有防刮结构的薄膜晶体管(TFT)装置，以改善装置 可靠度，以及一种具有防刮结构的薄膜晶体管装置的制造方法。
背景技术：
显示器模组通常包括一薄膜晶体管装置，其设置于一面板上，用以控制 及驱动该面板。图l绘示出习知用于显示器模组的薄膜晶体管装置。薄膜晶 体管装置包括一基底100，其具有一像素区10及一接线端区20。多个薄膜 晶体管及多个储存电容设置于基底100的像素区10内。此处为了简化图式， 仅绘示出一薄膜晶体管113及一储存电容121。通常薄膜晶体管113包括 具有源极/漏极区102b及通道区102a的一有源层102、位于有源层102上的 栅极介电层104、位于栅极介电层104上的栅才及电极106、以及经由穿过一 覆盖位于像素区10的薄膜晶体管113与位于接线端区20的基底100的一层 间介电(interlayer dielectric, ILD)层110而与源极/漏极区102b电性连接的 源极/漏极电极112。再者，储存电容121包括 一上电极120、 一下电极108、 以及设置于其间的一电容介电层。而ILD层110及位于其上方的一平坦层 118可作为该电容介电层。上电极120经由穿过平坦层118而电性连接至源 极/漏极电极112,而上电极120亦可作为像素电极。
多个布线及多个接垫设置于基底100的接线端区20内的ILD层110与 平坦层118之间。同样地，此处为了筒化图式，仅绘示出一布线114及一接 垫116。布线114电性连接至位于像素区10的数据线(未绘示)。再者，一 导电插塞122经由穿过平坦层118而电性连接至接垫116,藉以将接垫116 电性连接至驱动IC (未绘示)。
在将薄膜晶体管装置并入显示器模组之后，接线端区20内的布线114 及接垫116仅依赖平坦层118作为保护。然而，由类似于压克力(acrylic-like) 的材料所构成的平坦层118受刮时容易产生裂缝。再者，布线或接垫通常由
软性金属材料所构成，例如Mo/Al/Mo，其容易因受到外力的作用而变形或 产生金属毛刺(metal burr)，导致邻近的布线或接垫短路。因而使装置可靠 度降低并增加制造成本。
因此，有必要发展一种位于接线端区的防刮结构，其能防止布线或接垫 短路以提升装置可靠度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种图像显示系统。图像显示系统包 括一薄膜晶体管装置，其包括具有一像素区及一接线端区的一基底。 一第一 导电层设置于基底上，其包括位于像素区的一薄膜晶体管的 一栅极电极及位 于接线端区的至少一布线。 一层间介电层设置于基底上，以覆盖位于像素区 的薄膜晶体管及位于接线端区的布线。 一第二导电层设置于像素区的层间介 电层上，且电性连接至薄膜晶体管以作为其源极/漏极电极及电性连接至位于 接线端区的布线。 一平坦层设置于位于像素区的层间介电层上。
又，本发明提供一种图像显示系统的制造方法，其中图像显示系统包括 一薄膜晶体管，而制造方法包括提供一基底，其具有一像素区及一接线端 区；在基底上形成一第一导电层，其中第一导电层包括位于像素区的一薄膜 晶体管的一栅极电极及位于接线端区的至少一布线；在位于像素区的薄膜晶 体管上及位于接线端区的布线上覆盖一层间介电层；在像素区的层间介电层 中形成一第一接触孔，以露出薄膜晶体管的一源极/漏极区；在像素区的层间 介电层上形成一第二导电层并填入第一接触孔以作为薄膜晶体管的一源极/ 漏极电极，其中第二导电层电性连接至位于接线端区的布线；以及在位于像 素区的层间介电层上形成一平坦层。
图1是绘示出习知用于显示器模组的薄膜晶体管装置剖面示意图2A至2E是绘示出根据本发明实施例的具有薄膜晶体管装置的图像
显示系统制造方法剖面示意图3是绘示出具有图2E中薄膜晶体管装置的平面显示器模组平面示意
图；以及
图4是绘示出根据本发明另 一实施例的图像显示系统方块示意图。
主要元件符号说明 习知
10~像素区；20 接线端区；100~基底；102 有源层；102a 通道区；102b 源极/漏极区；104 栅极介电层；106 栅极电极；108 下电极；110~层间介 电层；112~源极/漏极电极；113 薄膜晶体管；114~布线；116~接垫；118~ 平坦层；120~上电极；121 储存电容；122 导电插塞。
实施例
30 像素区；32显示装置；40 接线端区；41 扇入区；43~驱动IC; 45 扇出区；47 软性印刷电路扇出区；50 平面显示器模组；200~基底；202 有源层；202a 通道区；202b 源极/漏极区；204 栅极介电层；205 布线； 206 栅极电极；207 接垫；208 下电极；210 层间介电层；210a 氧化硅层； 210b 氮化硅层；212 第一接触孔；214 源极/漏极电极；215 第二接触孔； 216 平坦层；216a 第三接触孔；218~像素电极(第一部)；220 导电插塞(第 二部)；300 薄膜晶体管装置；400 平面显示器装置；500 控制器；600~电 子装置。
具体实施例方式
以下说明本发明实施例的制作与使用。然而，可轻易了解本发明所提供范围。
本发明有关于图像显示系统及其制造方法。图2E是绘示出根据本发明 实施例的图像显示系统。此系统具有一薄膜晶体管装置300。薄膜晶体管装 置300包括具有一像素区30及一接线端区40的一基底200。 一有源层202 设置于像素区30的基底200上。有源层202包括至少一对源极/漏极区202b 及至少一通道区202a,位于欲形成一薄膜晶体管的区域。 一栅极介电层204， 例如一氧化硅层、 一氮化硅层或是其组合，覆盖有源层202且露出源极/漏极 区202b。
用以定义栅极线的一第一导电层设置于基底200上。在本实施例中，第 一导电层可包括位于像素区30且延伸自栅极线(未绘示)的薄膜晶体管 的栅极电极206以及位于像素区30的储存电容的下电极208。再者，第一导 电层还包括设置于接线端区40的基底200上的至少一布线205及至少一
接垫207。用以定义数据线的一第二导电层设置于一层间介电(ILD)层210 上。第二导电层可包括源极/漏极电极214,其经由穿过ILD层210而与露出 的源极/漏极区202b电性连接。再者，源极/漏才及电极214的其中之一延伸自 数据线(未绘示)并电性连接至位于接线端区40的布线205。在本实施例中， ILD层210可由氧化硅层210a及位于其上的氮化硅层210b所构成，其中氧 化硅层210a的厚度约为3000埃，而氮化硅层210b的厚度约为3000埃。再 者，位于接线端区的ILD层210提供防刮保护。
一平坦层216设置于位于像素区30的ILD层210上并露出源极/漏极电
一第三导电层包括设置于平坦层216上并藉由穿过平坦层216而与第二导 电层电性连接的一第一部218及设置于位于接线端区40的ILD层210上并 藉由穿过ILD层210而与接垫207电性连接的一第二部220。第三导电层的 第一部218可作为储存电容的上电极且可作为显示装置的像素电极，例如 LCD或是OLED装置。
图2A至2E是绘示出根据本发明实施例的具有薄膜晶体管装置300的 图像显示系统制造方法剖面示意图。请参照图2A,提供一基底200，其具有 一像素区30及一接线端区40。基底20可由一软性材料所构成，例如聚合物， 或是由透明材料所构成，例如玻璃。在像素区30的基底200上形成一有源 层202,例如一多晶硅层。有源层202包括至少一对源才及/漏极区202b及至 少一通道区202a，位于后序步骤中欲形成一薄膜晶体管的区域。接着，在基 底200上形成一4册极介电层204，并藉由习知沉积技术^隻盖有源层202，例 如CVD。栅极介电层204可由氧化硅、氮化硅、或其组合所构成。
接着藉由习知沉积技术，例如CVD或溅镀法，在像素区30的栅极介电 层204上形成一第一导电层，并覆盖接线端区40的基底200。之后，藉由习 知光刻及蚀刻工艺以图案化第一导电层而在像素区30形成一栅极线(未绘 示)、延伸自4册极线的一4册才及电极206、及储存电容的一下电极208,且在接 线端区40形成至少一布线205及至少一接垫207。在本实施例中，第一导电 层可由钼(Mo)金属所构成。
藉由习知沉积技术，例如CVD，在栅极介电层204上形成一 ILD层210, 并覆盖位于像素区30的栅极电极206及下电极208及位于接线端区40的布 线205及接垫207。 ILD层210可由一单层绝缘层或多层绝缘层所构成。在
本实施例中，ILD层210可由氧化硅层210a及位于其上的氮化硅层210b所 构成，其中氧化硅层210a的厚度约为3000埃，而氮化硅层210b的厚度约 为3000埃。另外，位于接线端区的ILD层210用于保护下方的布线205及 接垫207受到刮伤。接着，依序蚀刻ILD层210及栅极介电层204，以在其 中形成第一接触孔212并露出有源层202中的源极/漏极区202b。
请参照图2B，在ILD层210上形成一第二导电层(未绘示)并填入第 一接触孔212。在本实施例中，第二导电层可由Mo/Al/Mo所构成且藉由习 知沉积技术形成的，例如CVD或溅镀法。随后藉由习知光刻及蚀刻工艺图 案化第二导电层，以形成数据线(未绘示)及源极/漏极电极214。如此一来， 便完成薄膜晶体管的制作。数据线于后续步骤中电性连接至布线205。接着， 蚀刻位于接线端区40的ILD层210，以在其中形成一第二4妄触孔215并露 出局部的接垫207,如图2C所示。
请参照图2D,在ILD层210上形成一平坦层216,并覆盖位于像素区 30的源极/漏极电极214。平坦层216可由类似压克力(acrylic-like)的材料 所构成。接着，藉由蚀刻以去除位于接线端区40的平坦层216而露出ILD 层210及接垫207。蚀刻位于像素区30所留下的平坦层216,以在第一接触 孔212的其中之一上方的平坦层216中形成一第三接触孔216a而露出源极/ 漏极电极214。在本实施例中，平坦层216及ILD层210可作为一电容介电 层。
请参照图2E，在平坦层216上形成一第三导电层(未绘示)并填入第 二接触孔215及第三接触孔216a。在本实施例中，第三导电层可由透明导电 材料所构成，例如铟锡氧化物(indium tin oxide， ITO )。接着藉由习知光刻及 蚀刻工艺以图案化第三导电层而在像素区30形成一像素电极218且在接线 端区40形成一导电插塞220。导电插塞220藉由穿过ILD层210而与接垫 207电性连接。像素电极218—可作为储存电容之上电极。如此一来，即完 成本实施例的薄膜晶体管300的制作。
图3是绘示出具有图2E中薄膜晶体管装置的平面显示器模组平面示意 图。平面显示器模组50包括具有如图2E中薄膜晶体管装置的一显示装置 32。显示装置32,例如OLED或LCD装置，对应设置于薄膜晶体管装置的 像素区30。接线端区40包括 一扇入(fanin)区41、 一接垫区(未绘示)、 一扇出(fan out)区45、及一软性印刷电路(flexible printed circuit, FPC )扇
出区47。 一驱动IC43设置于接垫区并与接垫(未绘示)电性连接。再者， 驱动IC 43通过设置于扇入区41的布线而与显示装置32电性连接，且通过 扇出区45及软性印刷电路扇出区47而与外部电路(未绘示)电性连接。如 的前所述，ILD层覆盖位于扇入区41、扇出区45及软性印刷电路扇出区47 的布线，用以作为防刮保护层。
根据本发明的实施例，由于半导体装置接线端区的布线及接垫可藉由氧 化硅层及氮化硅层构成的迭层(即，ILD层)保护的，故可因强化机械强度 而降低刮伤的问题。再者，相较于习知由Mo/Al/Mo所构成布线及接垫而言， 根据本发明实施例的由Mo所构成的布线及接垫由于具有较佳的机械强度， 故当外力施加于半导体装置接线端区时，可防止布线及接垫发生变形。因此， 装置可靠度得以增加，进而降低制造成本。
图4是绘示出根据本发明另一实施例的图像显示系统，其可实施于一平 面显示器(FPD)装置400或一电子装置600，例如一笔记型电脑、 一手机、 一数码相机、个人数字助理(personal digital assistant, PDA )、 一桌上型电脑、 一电视机、 一车用显示器、或携带型DVD播放器。之前所述的薄膜晶体管 装置可并入于平面显示器装置400,而平面显示器装置400可为LCD或 OLED面板。如图4所示，平面显示器装置400包括一薄膜晶体管装置，如 图2E中的薄膜晶体管装置300所示。在其他实施例中，薄膜晶体管装置300 可并入于电子装置600中。如图4所示，电子装置600包括 一平面显示器 装置400及一控制器500。再者，控制器500耦接至平面显示器装置400, 用以控制平面显示器装置400而依据输入(例如，图像信号)来提供图像。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作 更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种图像显示系统，包括薄膜晶体管装置，包括基底，具有像素区及接线端区；第一导电层，设置于该基底上，包括位于该像素区的薄膜晶体管的栅极电极及位于该接线端区的至少一布线；层间介电层，设置于该基底上，以覆盖位于该像素区的该薄膜晶体管及位于该接线端区的该布线；第二导电层，设置于该像素区的该层间介电层上，电性连接至该薄膜晶体管以作为其源极/漏极电极，且电性连接至位于该接线端区的该布线；以及平坦层，设置于位于该像素区的该层间介电层上。
7. 如权利要求6所述的图像显示系统的制造方法，其中该第一导电层还 包括至少一接垫，且位于该接线端区的该层间介电层局部覆盖该接垫。
8. 如权利要求7所述的图像显示系统的制造方法，还包括在形成该平坦 层的前，在该接垫上方的该层间介电层中形成第二接触孔。
9. 如权利要求8所述的图像显示系统的制造方法，还包括 在该第 一接触孔上方的该平坦层中形成第三接触孔；以及 在该第二接触孔极该第三接触孔中填入第三导电层。
10. 如权利要求6所述的图像显示系统的制造方法，其中该第一导电层由 钼金属所构成，而该第二导电层由Mo/Al/Mo所构成。
全文摘要
本发明揭示一种图像显示系统。图像显示系统包括薄膜晶体管装置，其包括具有像素区及接线端区的基底。第一导电层设置于基底上，其包括位于像素区的薄膜晶体管的栅极电极及位于接线端区的至少一布线。层间介电层设置于基底上，以覆盖位于像素区的薄膜晶体管及位于接线端区的布线。第二导电层设置于像素区的层间介电层上，且电性连接至薄膜晶体管以作为其源极/漏极电极及电性连接至位于接线端区的布线。平坦层设置于位于像素区的层间介电层上。
文档编号H01L21/768GK101110430SQ200710130329
公开日2008年1月23日 申请日期2007年7月17日 优先权日2006年7月18日
发明者戴怡文, 陈志宏, 陈政欣 申请人:统宝光电股份有限公司