专利名称：垂直配向式像素结构及其制造方法
技术领域：
本发明是关于一种垂直配向式像素结构及其制造方法，特别是关于一种可降低光 漏电流的垂直配向式像素结构及其制造方法。
背景技术：
现今社会多媒体技术相当发达，多半受惠于半导体元件与显示装置的进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器已 逐渐成为市场的主流。为了让液晶显示器有更好的显示品质，目前液晶显示器皆朝向高对 比、无灰阶反转、色偏小、亮度高、高色饱和度、快速反应与广视角等特性来发展。以广视角 技术而言，常见的例如有共平面切换式液晶显示器、扭转向列型液晶显示器、边际场切换式 液晶显示器与多域垂直配向式液晶显示器等。图1是习知的多域垂直配向式像素结构的示意图。该像素结构包括基板11、栅极 12、栅极绝缘层13、栅极非晶硅区14、掺杂非晶硅区15、源极金属区16、漏极金属区17、保护 层18和导电层19。从图上可知，像素显示区有狭缝20和复数个突起，其中突起是以非晶 硅14为基底形成的，为了使突起具有一定的高度，则非晶硅层14的厚度不可太薄，大约为 0.2um至0. 3um。众所周知，在液晶像素结构中非晶硅层是一种光敏物质，在照光后会产生 光漏电流，由于在垂直配向式像素结构中突起需要一定的高度，因此会相应地导致薄膜晶 体管中栅极非晶硅区14的厚度增加，容易造成薄膜晶体管产生光漏电流，进而对像素的电 性造成不良的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种垂直配向式像素结构及其制造方法，以降低薄膜晶体 管产生的光漏电流。根据本发明的目的，提供一种垂直配向式像素结构，所述像素结构包括栅极，形成于基板上；栅极绝缘层，覆盖栅极；栅极非晶硅区，形成于栅极绝缘层上且对应地位于栅极上方；源极金属区和漏极金属区，形成于栅极非晶硅区上；有机物保护层，形成于栅极绝缘层上并覆盖源极金属区和漏极金属区，且该有机 物保护层包括介层洞和复数个突起，该介层洞暴露漏极金属区的部分表面；和导电层，形成于有机物保护层上并覆盖介层洞，以及在有机物的突起之间形成狭缝。所述源极金属区、漏极金属区与栅极非晶硅区之间进一步包含掺杂栅极非晶硅 区。所述栅极非晶硅区的面积大于位于下方的栅极的面积。所述有机物保护层的有机物质为酚醛树脂。
所述导电层为氧化铟锡层。根据本发明的目的，提供一种垂直配向式像素结构的制造方法，所述像素结构的 制造方法包括形成栅极于基板上；形成栅极绝缘层以覆盖栅极；形成栅极非晶硅区于栅极绝缘层上且对应地位于栅极上方；形成源极金属区、漏极金属区于栅极绝缘层的上方；形成有机物保护层于栅极绝缘层上并覆盖源极金属区、漏极金属区；形成介层洞和复数个突起于有机物保护层处，该介层洞暴露漏极金属区的部分表 面；和形成导电层于有机物保护层上并覆盖介层洞，以及在有机物保护层的突起之间形 成狭缝。所述形成该栅极的步骤包括形成第一金属层于基板上；和图案化第一金属层以形成栅极。所述形成栅极非晶硅区的步骤包括形成非晶硅层于栅极绝缘层上；形成掺杂非晶硅层于非晶硅层上；及图案化掺杂非晶硅层和非晶硅层，以形成掺杂非晶硅区和栅极非晶硅区。所述形成源极金属区、漏极金属区的步骤包括形成第二金属层于栅极绝缘层的上方；及图案化第二金属层，以形成源极金属区、漏极金属区；其中，源极金属区和漏极金属区之间具有通道。所述形成有机物保护层的步骤包括形成有机物保护层于栅极绝缘层上；及图案化有机物保护层，以形成复数个突起，形成平整的有机物保护层覆盖源极金 属区、漏极金属区及源极金属区和漏极金属区之间的通道，形成介层洞以暴露漏极金属区 的部分表面。所述形成导电层的步骤包括形成导电层于有机物保护层上并覆盖介层洞；以及在有机物保护层的突起之间形成狭缝。
图1是习知的多域垂直配向式像素结构的示意图。图2A-2E是本发明的垂直配向式像素结构制程步骤的示意图。
具体实施例方式请参照图2A-2E，图2A-2E是本发明的垂直配向式像素结构制程步骤的示意图。如图2A所示，首先，提供基板21，并在基板21上形成第一金属层，接着，图案化第 一金属层以形成栅极22。请参照图2B，在图2A的基础上，再于基板21上形成栅极绝缘层23并覆盖栅极22。 然后，于该栅极绝缘层23上形成非晶硅层，再于非晶硅层上形成掺杂非晶硅层。接着，图案化非晶硅层和掺杂非晶硅层，以形成栅极非晶硅区24和掺杂栅极非晶硅区25，且栅极非晶 硅区24和掺杂栅极非晶硅区25对应地位于栅极22上方。然后，请参照图2C，在图2B的基础上形成第二金属层，第二金属层覆盖栅极非晶 硅区24和掺杂栅极非晶硅区25。图案化第二金属层和掺杂栅极非晶硅区25，以形成源极 金属区26、漏极金属区27，且源极金属区26和漏极金属区27之间具有通道28。
请参照图2D，在图2C的基础上，形成有机物保护层于栅极绝缘层23上并覆盖源极 金属区26、漏极金属区27及源极金属区26和漏极金属区27之间的通道28。接着，在有机 物保护层29上形成介层洞30和复数个突起31，其中介层洞30用以暴露漏极金属区27的 部分表面。本发明的有机物保护层的材料为树脂，例如酚醛树脂。最后，如图2E所示，在有机物保护层29上形成导电层32，导电层32覆盖介层洞 30以电性连接漏极金属区27和像素显示区，另外，导电层32在复数个突起31之间形成狭 缝33。导电层32的材料例如是氧化铟锡。根据本发明的垂直配向式像素结构，像素显示区的突起31无需以非晶硅做基底 形成，薄膜晶体管的非晶硅层24的厚度与像素显示区的突起31的高度没有对应关系，解决 了传统垂直配向式像素结构中由于像素显示区突起的高度要求导致薄膜晶体管中非晶硅 层的厚度过厚，容易造成薄膜晶体管产生光漏电流的问题。本发明的垂直配向式像素结构 可有效减少光漏电流的现象。
权利要求
一种垂直配向式像素结构，其特征在于所述像素结构包括栅极，形成于基板上；栅极绝缘层，覆盖栅极；栅极非晶硅区，形成于栅极绝缘层上且对应地位于栅极上方；源极金属区和漏极金属区，形成于栅极非晶硅区上；有机物保护层，形成于栅极绝缘层上并覆盖源极金属区和漏极金属区，且该有机物保护层包括介层洞和复数个突起，该介层洞暴露漏极金属区的部分表面；和导电层，形成于有机物保护层上并覆盖介层洞，以及在所述突起之间形成狭缝。
2.根据权利要求1所述的垂直配向式像素结构，其特征在于所述源极金属区、漏极金 属区与栅极非晶硅区之间进一步包含掺杂栅极非晶硅区。
3.根据权利要求1所述的垂直配向式像素结构，其特征在于所述栅极非晶硅区的面 积大于位于下方的栅极的面积。
4.根据权利要求1所述的垂直配向式像素结构，其特征在于所述有机物保护层的有 机物质为酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的垂直配向式像素结构，其特征在于所述导电层为氧化铟锡层。
6.一种垂直配向式像素结构的制造方法，其特征在于所述像素结构的制造方法包括形成栅极于基板上； 形成栅极绝缘层以覆盖栅极；形成栅极非晶硅区于栅极绝缘层上且对应地位于栅极上方；形成源极金属区、漏极金属区于栅极绝缘层的上方；形成有机物保护层于栅极绝缘层上并覆盖源极金属区、漏极金属区；形成介层洞和复数个突起于有机物保护层处，该介层洞暴露漏极金属区的部分表面；禾口形成导电层于有机物保护层上并覆盖介层洞，以及在有机保护层的突起之间形成狭缝。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成栅极的步骤包括 形成第一金属层于基板上；和图案化第一金属层以形成栅极。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成栅极非晶硅区的步骤包括 形成非晶硅层于栅极绝缘层上；形成掺杂非晶硅层于非晶硅层上；及图案化掺杂非晶硅层和非晶硅层，以形成掺杂非晶硅区和栅极非晶硅区。
9.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成源极金属区、漏极金属区的步骤 包括形成第二金属层于栅极绝缘层的上方；及图案化第二金属层，以形成源极金属区和漏极金属区；其中，源极金属区和漏极金属区之间具有通道。
10.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，形成有机物保护层的步骤包括 形成有机物保护层于栅极绝缘层上；及图案化有机物保护层，以形成复数个突起，形成平整的有机物保护层覆盖源极金属区、 漏极金属区及源极金属区和漏极金属区之间的通道，形成介层洞以暴露漏极金属区的部分 表面；所述形成导电层的步骤包括 形成导电层于有机物保护层上并覆盖介层洞·，以及 在有机物保护层的突起之间形成狭缝。
全文摘要
本发明是关于一种垂直配向式像素结构及其制造方法，所述像素结构包括栅极，形成于基板上；栅极绝缘层，覆盖栅极；栅极非晶硅区，形成于栅极绝缘层上且对应地位于栅极上方；源极金属区和漏极金属区，形成于栅极非晶硅区上；有机物保护层，形成于栅极绝缘层上并覆盖源极金属区和漏极金属区，且该有机物保护层包括介层洞和复数个突起，该介层洞暴露漏极金属区的部分表面；和导电层，形成于有机物保护层上并覆盖介层洞，以及在突起之间形成狭缝。通过在有机物保护层上形成突起，避免了在非晶硅层为基底上形成突起，进而降低薄膜晶体管产生的光漏电流。
文档编号H01L21/84GK101826530SQ20091000454
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者蓝志杰 申请人:友达光电股份有限公司