一种薄膜晶体管结构的制作方法
专利名称：一种薄膜晶体管结构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种薄膜晶体管结构，且特别是有关于一种适用于一低温多晶硅 液晶显示器中的薄膜晶体管结构。
背景技术：
随着电子产品朝轻、薄、短、小化快速发展，各种便携式电子产品几乎都以液晶显 示器作为显示面板，特别是在摄录放影机，笔记本电脑，移动终端或个人数字处理器等产品 上，液晶显示器已是重要的组成组件。目前液晶显示装置所使用的玻璃基板通常为非晶硅(a-Si)结构，然而随着技术 的进步，低温多晶硅(P-Si)结构的液晶显示面板技术已逐步成熟。多晶硅与非晶硅相比 较，其元件性能要高100多倍，可以将周边电路集成到玻璃基板上，减少驱动像素的外部IC 数量，并且也使连接端子数减少到1/20，大大地提高了产品的可靠性。除此之外，它还具有 缩小像素TFT尺寸，易实现高清晰化等优点。另外，由于使用了耗电量小的CMOS，可以将各 种电路集成到玻璃上，进而能够运用于更广阔的领域。一般低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)液晶显示器在金属层 (Metal layer)即源/漏极(Source-Drain)与有机层(Organic layer)两层间并无绝缘层 (Insulator layer)，所以金属层表面会直接与有机材料(Organic material)相接触。这 两种材料特性差异大，因而衍生出两层间附着(adhesion)不佳的问题。由于附着不佳，容 易在制程中因应力或制程液体侵入而造成有机材料与金属层的接面发生剥离的状况。当剥 离发生时，会影响到后续电极层的沉积，形成电极层开裂(ΙΤ0 Open)的情形，使得ITO电机 层阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。
发明内容
因此，本发明提供一种薄膜晶体管结构，适用于一液晶显示装置中，该结构包含 一金属层，设置于一基板上；一有机层，覆盖于基板上，包围金属层且与金属层之间具有一 沟道使金属层与有机层互不接触；以及一电极层，覆盖有机层、沟道与金属层。依据一实施例，液晶显示装置是一低温多晶硅液晶显示器。其中，金属层被区分为一源/漏极并分别位于金属层两侧。其中，金属层的图案为多边形、圆形或任意左右对称的图案。依据一实施例，金属层的材料为钼、铝、铜、铬、钛、银以及其任意组合所形成的合金。其中，金属层是多层金属层所组成的群组。其中，电极层是氧化铟锡。应用本发明的优点在于，使金属层与有机层之间完全脱离，从而避免了当金属层 与有机层层叠时由于制程中应力或制程液体侵入而造成有机材料与金属接触面发生剥离， 进而影响后续电极层沉积，并形成一电极层开裂的情形，使得电极层阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详 细说明如下图1是现有的薄膜晶体管结构俯视图；图2是图1中所示的薄膜晶体管结构沿剖面线AA的剖视图；图3绘示依照图2中所示的薄膜晶体管的开裂状况剖视图；图4绘示依照本发明一实施例的薄膜晶体管结构俯视图；图5是图4中所示的薄膜晶体管结构沿剖面线BB的剖视图；图6绘示金属层100所形成图案的一样例；图7绘示金属层100所形成图案的一样例；图8绘示金属层100所形成图案的一样例；图9绘示金属层100所形成图案的一样例。
具体实施例方式请结合参照图1与图2，图1是现有的薄膜晶体管结构俯视图，图2是图1中所 示的薄膜晶体管结构沿剖面线AA的剖视图。如图中所示，低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon,LTPS)液晶显示器的薄膜晶体管设置在一基板(未绘示)上，其具有一金属 层100(Metal layer)，其形成的图案如图1中所示为方形，该金属层100被区分为一源/ 漏极(Source-Drain)并分别位于金属层100两侧，有机层102覆盖于基板上，并包围金属 层100，且一部分与金属层100的图案外围层叠，即如图2中所示有机层102的一部分覆盖 金属层100的外围部分。在金属层100与有机层102上方还沉积有电极层104，其材料为 氧化铟锡(ITO)，或氧化铟锡薄膜(ΙΤ0 film)，用以电性连接金属层100。由于金属层100 与有机层102两层间并无绝缘层(Insulator layer)，所以金属层100表面会直接与有机 层102相接触。金属层100的材料通常为钼、铝、铜、铬、钛、银以及其任意组合所形成的合 金，且金属层100可以是多层金属层所组成的群组，而有机层102通常由有机材料(organic material)构成，这两种材料特性差异大，因而会衍生出金属层100与有机层102两层间附 着(adhesion)不佳的问题。此时请参照图3，其绘示依照图2中所示的薄膜晶体管的开裂状况剖视图。由于金 属层100与有机层102两层间附着不佳，容易在制程中因应力或制程液体侵入而造成有机 层102的有机材料与金属层100的接面处发生剥离，即图3中所示的开裂300。当剥离发 生造成开裂300时，覆盖在金属层100与有机层102上的电极层104，即ITO也随之断裂开 口，由于断裂的开口使得电极层104的电性导通面积变小，从而使得电极层104的阻抗较设 计值为高，这样会令液晶显示面板出现显示异常的状况。接着请参照图4与图5，图4绘示依照本发明一实施例的薄膜晶体管结构俯视图， 图5是图4中所示的薄膜晶体管结构沿剖面线BB的剖视图。如图中所示，低温多晶硅(Low TemperaturePoly-Silicon, LTPS)液晶显示器的薄膜晶体管设置在一基板(未绘示)上， 其具有一金属层100(Metal layer)，其形成的图案如图4中所示为方形，但值得注意的是，请参照图6、图7、图8、图9，其分别绘示金属层100所形成图案的一样例，意即金属层100 所形成的图案可以是多边形、圆形或任意左右对称的图案。金属层100被区分为一源/漏 极(Source-Drain)并分别位于金属层100两侧，有机层102覆盖于基板上，并包围金属层 100，但有机层102与金属层100之间具有一沟道400，其使金属层100与有机层102互不 接触。图4中所示的沟道400为方形，但在图6、图7、图8、图9中，沟道400的形状配合金 属层100的图案而相应调整，使金属层100与有机层102始终互不接触。在金属层100、沟 道400与有机层102上方还沉积有电极层104，其材料为氧化铟锡(ITO)，或氧化铟锡薄膜 (ΙΤ0 film)，用以电性连接金属层100。由于全数取消了有机层102与金属层100相互层叠 的层叠区，使得有机层102与金属层100不接触，如此便不会发生图3中所示的开裂300。由以上的实施例可知，应用本发明的优点在于，使金属层与有机层之间完全脱离， 从而避免了当金属层与有机层层叠时由于制程中应力或制程液体侵入而造成有机材料与 金属接触面发生剥离，进而影响后续电极层沉积，并形成一电极层开裂的情形，使得电极层 阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普 通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保 护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种薄膜晶体管结构，适用于一液晶显示装置中，其特征在于，所述结构包含一金属层，设置于一基板上；一有机层，覆盖于所述基板上，包围所述金属层且与所述金属层之间具有一沟道使所 述金属层与所述有机层互不接触；以及一电极层，覆盖所述有机层、所述沟道与所述金属层。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述液晶显示装置是一低温 多晶硅液晶显示器。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层被区分为一源/漏 极并分别位于所述金属层两侧。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层的图案为多边形、 圆形或任意左右对称的图案。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层的材料为钼、铝、 铜、铬、钛、银以及其任意组合所形成的合金。
6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层是多层金属层所 组成的群组。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述电极层是氧化铟锡。
全文摘要
本发明提供一种薄膜晶体管结构，适用于一液晶显示装置中，该结构包含一金属层，设置于一基板上；一有机层，覆盖于基板上，包围金属层且与金属层之间具有一沟道使金属层与有机层互不接触；以及一电极层，覆盖有机层、沟道与金属层。本发明提供的薄膜晶体管结构使金属层与有机层之间完全脱离，从而避免了当金属层与有机层层叠时由于制程中应力或制程液体侵入而造成有机材料与金属接触面发生剥离，进而影响后续电极层沉积，并形成一电极层开裂的情形，使得电极层阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。
文档编号H01L29/786GK102130178SQ20111003140
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者张毓宽, 段继贤, 董怡屏, 许晏华, 赖志彦, 赖骏凯 申请人:友达光电股份有限公司
技术领域：
本发明是有关于一种薄膜晶体管结构，且特别是有关于一种适用于一低温多晶硅 液晶显示器中的薄膜晶体管结构。
背景技术：
随着电子产品朝轻、薄、短、小化快速发展，各种便携式电子产品几乎都以液晶显 示器作为显示面板，特别是在摄录放影机，笔记本电脑，移动终端或个人数字处理器等产品 上，液晶显示器已是重要的组成组件。目前液晶显示装置所使用的玻璃基板通常为非晶硅(a-Si)结构，然而随着技术 的进步，低温多晶硅(P-Si)结构的液晶显示面板技术已逐步成熟。多晶硅与非晶硅相比 较，其元件性能要高100多倍，可以将周边电路集成到玻璃基板上，减少驱动像素的外部IC 数量，并且也使连接端子数减少到1/20，大大地提高了产品的可靠性。除此之外，它还具有 缩小像素TFT尺寸，易实现高清晰化等优点。另外，由于使用了耗电量小的CMOS，可以将各 种电路集成到玻璃上，进而能够运用于更广阔的领域。一般低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)液晶显示器在金属层 (Metal layer)即源/漏极(Source-Drain)与有机层(Organic layer)两层间并无绝缘层 (Insulator layer)，所以金属层表面会直接与有机材料(Organic material)相接触。这 两种材料特性差异大，因而衍生出两层间附着(adhesion)不佳的问题。由于附着不佳，容 易在制程中因应力或制程液体侵入而造成有机材料与金属层的接面发生剥离的状况。当剥 离发生时，会影响到后续电极层的沉积，形成电极层开裂(ΙΤ0 Open)的情形，使得ITO电机 层阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。
发明内容
因此，本发明提供一种薄膜晶体管结构，适用于一液晶显示装置中，该结构包含 一金属层，设置于一基板上；一有机层，覆盖于基板上，包围金属层且与金属层之间具有一 沟道使金属层与有机层互不接触；以及一电极层，覆盖有机层、沟道与金属层。依据一实施例，液晶显示装置是一低温多晶硅液晶显示器。其中，金属层被区分为一源/漏极并分别位于金属层两侧。其中，金属层的图案为多边形、圆形或任意左右对称的图案。依据一实施例，金属层的材料为钼、铝、铜、铬、钛、银以及其任意组合所形成的合金。其中，金属层是多层金属层所组成的群组。其中，电极层是氧化铟锡。应用本发明的优点在于，使金属层与有机层之间完全脱离，从而避免了当金属层 与有机层层叠时由于制程中应力或制程液体侵入而造成有机材料与金属接触面发生剥离， 进而影响后续电极层沉积，并形成一电极层开裂的情形，使得电极层阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详 细说明如下图1是现有的薄膜晶体管结构俯视图；图2是图1中所示的薄膜晶体管结构沿剖面线AA的剖视图；图3绘示依照图2中所示的薄膜晶体管的开裂状况剖视图；图4绘示依照本发明一实施例的薄膜晶体管结构俯视图；图5是图4中所示的薄膜晶体管结构沿剖面线BB的剖视图；图6绘示金属层100所形成图案的一样例；图7绘示金属层100所形成图案的一样例；图8绘示金属层100所形成图案的一样例；图9绘示金属层100所形成图案的一样例。
具体实施例方式请结合参照图1与图2，图1是现有的薄膜晶体管结构俯视图，图2是图1中所 示的薄膜晶体管结构沿剖面线AA的剖视图。如图中所示，低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon,LTPS)液晶显示器的薄膜晶体管设置在一基板(未绘示)上，其具有一金属 层100(Metal layer)，其形成的图案如图1中所示为方形，该金属层100被区分为一源/ 漏极(Source-Drain)并分别位于金属层100两侧，有机层102覆盖于基板上，并包围金属 层100，且一部分与金属层100的图案外围层叠，即如图2中所示有机层102的一部分覆盖 金属层100的外围部分。在金属层100与有机层102上方还沉积有电极层104，其材料为 氧化铟锡(ITO)，或氧化铟锡薄膜(ΙΤ0 film)，用以电性连接金属层100。由于金属层100 与有机层102两层间并无绝缘层(Insulator layer)，所以金属层100表面会直接与有机 层102相接触。金属层100的材料通常为钼、铝、铜、铬、钛、银以及其任意组合所形成的合 金，且金属层100可以是多层金属层所组成的群组，而有机层102通常由有机材料(organic material)构成，这两种材料特性差异大，因而会衍生出金属层100与有机层102两层间附 着(adhesion)不佳的问题。此时请参照图3，其绘示依照图2中所示的薄膜晶体管的开裂状况剖视图。由于金 属层100与有机层102两层间附着不佳，容易在制程中因应力或制程液体侵入而造成有机 层102的有机材料与金属层100的接面处发生剥离，即图3中所示的开裂300。当剥离发 生造成开裂300时，覆盖在金属层100与有机层102上的电极层104，即ITO也随之断裂开 口，由于断裂的开口使得电极层104的电性导通面积变小，从而使得电极层104的阻抗较设 计值为高，这样会令液晶显示面板出现显示异常的状况。接着请参照图4与图5，图4绘示依照本发明一实施例的薄膜晶体管结构俯视图， 图5是图4中所示的薄膜晶体管结构沿剖面线BB的剖视图。如图中所示，低温多晶硅(Low TemperaturePoly-Silicon, LTPS)液晶显示器的薄膜晶体管设置在一基板(未绘示)上， 其具有一金属层100(Metal layer)，其形成的图案如图4中所示为方形，但值得注意的是，请参照图6、图7、图8、图9，其分别绘示金属层100所形成图案的一样例，意即金属层100 所形成的图案可以是多边形、圆形或任意左右对称的图案。金属层100被区分为一源/漏 极(Source-Drain)并分别位于金属层100两侧，有机层102覆盖于基板上，并包围金属层 100，但有机层102与金属层100之间具有一沟道400，其使金属层100与有机层102互不 接触。图4中所示的沟道400为方形，但在图6、图7、图8、图9中，沟道400的形状配合金 属层100的图案而相应调整，使金属层100与有机层102始终互不接触。在金属层100、沟 道400与有机层102上方还沉积有电极层104，其材料为氧化铟锡(ITO)，或氧化铟锡薄膜 (ΙΤ0 film)，用以电性连接金属层100。由于全数取消了有机层102与金属层100相互层叠 的层叠区，使得有机层102与金属层100不接触，如此便不会发生图3中所示的开裂300。由以上的实施例可知，应用本发明的优点在于，使金属层与有机层之间完全脱离， 从而避免了当金属层与有机层层叠时由于制程中应力或制程液体侵入而造成有机材料与 金属接触面发生剥离，进而影响后续电极层沉积，并形成一电极层开裂的情形，使得电极层 阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普 通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保 护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种薄膜晶体管结构，适用于一液晶显示装置中，其特征在于，所述结构包含一金属层，设置于一基板上；一有机层，覆盖于所述基板上，包围所述金属层且与所述金属层之间具有一沟道使所 述金属层与所述有机层互不接触；以及一电极层，覆盖所述有机层、所述沟道与所述金属层。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述液晶显示装置是一低温 多晶硅液晶显示器。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层被区分为一源/漏 极并分别位于所述金属层两侧。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层的图案为多边形、 圆形或任意左右对称的图案。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层的材料为钼、铝、 铜、铬、钛、银以及其任意组合所形成的合金。
6.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述金属层是多层金属层所 组成的群组。
7.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构，其特征在于，所述电极层是氧化铟锡。
全文摘要
本发明提供一种薄膜晶体管结构，适用于一液晶显示装置中，该结构包含一金属层，设置于一基板上；一有机层，覆盖于基板上，包围金属层且与金属层之间具有一沟道使金属层与有机层互不接触；以及一电极层，覆盖有机层、沟道与金属层。本发明提供的薄膜晶体管结构使金属层与有机层之间完全脱离，从而避免了当金属层与有机层层叠时由于制程中应力或制程液体侵入而造成有机材料与金属接触面发生剥离，进而影响后续电极层沉积，并形成一电极层开裂的情形，使得电极层阻抗偏高，令面板出现显示异常的状况。
文档编号H01L29/786GK102130178SQ20111003140
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者张毓宽, 段继贤, 董怡屏, 许晏华, 赖志彦, 赖骏凯 申请人:友达光电股份有限公司
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