TW200303616A - Channel-etch thin transistor - Google Patents

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五、發明說明α) 一、【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種通道蝕刻型薄膜電晶體，尤有 一種逆向交錯型通道蝕刻型薄膜電晶體、用以七 ’於 1下馬主動陣 列式液晶顯示器中各像素之切換裝置。 本申請書此後所引用或確認之所有專利、專利申抹 案、專利發表、與科學論文等等，於此將參考其整體^而 加以包含於本發明之相關内容中、以便更全面地描述其技 ^一、【先前技術】 近年來，主動陣列式液晶顯示器之發展的重要性日 增加。主動陣列式液晶顯示器係有薄膜電晶體覆罢於一= 緣基板上，通常為一玻璃基板。每個薄膜電晶體之二 '心 係為對施加在其於主動陣列式液晶顯示器之對廡像素白、“ 場加以控制。某些類型的薄膜電晶體具有包含非晶石夕== 動層。由於製程溫度相對較低，比方大約3 〇 〇^ ^ 沒種包 含了非晶矽主動層之薄膜電晶體乃被廣泛使用。 圖1係為一般用於主動陣列式液晶顯示器之習用通道 姓刻型薄膜電晶體Θ局部平面圖。圖2則為沿著圖i之乂一义， 線所取得的局部橫剖面前視圖。在此將參考圖1與2、 、 /、 對 習用通道蝕刻型薄膜電晶體之結構加以描述。一由絡（c r) 組成之閘極電極2係選擇性地設置於一玻璃基板1的頂面之 上。一由氮化矽（Si Nx)組成之閘極絕緣膜3則延伸於整個問 極電極2與玻璃基板1的頂面之上，以使閘極電極2完全地甲

200303616 五、發明說明（2) 埋入閑極絕緣膜3之下。而一主動層4係選擇性地設置於間 極、，&、·彖膜3的頂面之上，以使該主動層4位於整個閘極電極 2之上。主動層4乃由-種非摻雜型之非晶矽所組成 與沒極層5係選擇性地設置於主動層4的頂部表面上。該源 極與汲極層5且係由一種磷摻雜型之n +型非晶矽所組成。，、 源極電極6與A極電極7更設置於整個源極與汲極 以及主動層4附近之閘極絕緣膜3的頂面之上，以 =極電極6與7分別與源極與汲極層5作直接接觸。一彳 =層絕緣體8係、延伸於整個問極絕緣膜3的頂面之上、以及 二Λ極電極6與7之上，且亦在源極與汲極電極6 Γ氮化二極層5之間的間隙内。嶋 托φ 4 β ( 1 Νχ)所組成。且該中間層絕緣體δ呈有一到達源 之！端部分的頂面之-部分的貫穿孔其中源極 電極9亦被選擇性地設置、、:f:3的頂面相接觸。-像素 上以及貫# 並L伸於整個中間層絕緣體8之 之前使像素電極9的-部分與源極電極6 得以Ail面:；部分作直接接，，藉此源極電極6 (ΙΤ0)所組成。、 且以像素電極9係由氧化銦錫 其係之基板1的對向基板， 成於該對向基曰體基板，其中-對向電極係形 對向基板之對向電桎：：膜電晶體基板1之像素電極9位於 向電極的對面。每對像素電極9與對向電極 200303616 五、發明說明（3) —__ 係將液晶單元層夹在中間、用以對該液晶 場。且該對向基板具有一背光單元。 ㈢知加一電 圖3A至則、為連續步驟之習用通道兹刻 的局部橫剖面前視圖、其係與製造圖丨鱼 、、電阳體 習用製程有關。製造圖i與2所示之電晶體；J】晶體的 3A至3G作進一步的描述。 0衣矛王將翏考圖 參考圖3A，-鉻金屬層係藉由噴濺製 板1的潔淨頂面之上、然後被選擇性地移除貝在破璃基 (Cr)組成之閘極電極2形成於玻璃基板丨之上。使由鉻 程、ί : 行連續的電漿辅助化學氣相沈積之f 釭以使由S4組成的閘極絕緣膜 士之衣 之上，且使一非摻雜型#晶石夕層4“尤，/二㈣極電極2 上，更進一步#許妓换4丨 Ά 《極絕緣膜3之 型非晶矽層4a之：Γ ^之以型非晶矽層5a沈積在非摻雜 參考圖3 C，係進行一種非等向性蝕 韻刻製程、用以選擇性地移除磷摻雜 ‘：：：式 以及非摻雜型非日 土 十型非晶矽層5a 電極2之上。 * 心〖1十I非日日石夕層5留在整個閘極 參考圖3D，係推一半杂― 屬層於整個麟摻雜；之;;程、藉以沈積-鉻金 程' 比方濕=刻；係藉由一種等…刻製 極與汲極電極6與7二*浐雜=擇性地移除、以分別形成源 &摻雜型之n+型非晶矽層5的頂面之 200303616 五、發明說明（4) -部f 從源極與汲極電極6與7之間 二圖3E，係藉由使用源極與汲極電極6路出作 /、次極電極6與7之間的間隙下方沾# ίΑ 型非晶石夕層5得以選擇性地移除，且更進」^雜型之η + 除非摻雜型非晶石夕層4。該受到選擇性移除性地移 η+型非晶矽層5係作為磷摻 + 曰、矽=多雜型之 ;層5’而該受到選擇性移除之非摻；；;;：：：極與沒 為主動層4。 土并日日矽層4則係作 芩考圖3 F ’係進行一電漿輔助化學 程、用以形成-由S!NX組成之中間層喝緣：沈積法之製 整個閘極絕緣膜3及源極與沒極電極6與了 ^ ’ 〃係延伸於 與汲極電極6與7之間的間隙之内。鈇= 、且在源極 係被選擇性地移除、以形成一 ^ =令間層絕緣體8 的頂面之-部分的…成其;jf;:極6之前端部分 閘極絕緣膜3之上。中間> g ^ ^⑴而邛分係延伸於整個 4 〇 間層、巴緣體8之設置係為保護主動層 參考圖3G，更進一步實行喷濺 錫層於整個中間層絕緣體8之上、及I办乂沈積一氧化銦 化銦錫層之一部分與源極電極6之n =内，以使氧 接接觸。然後該氧化銦錫層係藉由的一部分^直 地移除、以形成一延伸於貫穿 =壬17以選擇性 面的-部分之内的像素電極9牙孔乂及中間層絕緣體8之頂 以下的描述將集中在盥習 一白用通道蝕刻型薄膜電晶體相 第8頁 200303616 五、發明說明（5) 關之議題上。 近年來，增加液晶顯示器之亮度的需求與日倶增。為 迎合這種需求，背光的強度有增加的傾向。在此種環境 中’抑制或降低薄膜電晶體之光外漏電流（off-leak current)變得更加重要。假如由背光發射之一光線或光子 射入η通道薄膜電晶體之主動層，則將因光電效應而產生 光載子。光外漏電流係與那些光載子一起產生的，特別是 移經通道區域與汲極電極之電洞。電亮漏電流將導致像= 電^的下降、並進一步導致許多不合要求的現象，比方模 組焭度的降低、對比度的降低、顯示幕斑點、以及閃動、 隹圖1與2所示 ----- 〜㈡川心史挪則型溥膜電晶體中，位 二斑主之上的源極與汲極電極6與7之寬度、係和相 Λ側壁相接觸之處的源極與汲極電極6與” 見度相專，其中假設此處所指 —蓋★ ^^Λ%Λ ,f 義則為與沿著圖1之x-x，線的第一水平方ά^1之定 寬度、而、及iif :即，源極電極6整體皆具有一致的 前端部分以外、^且則//延伸於整個閑極絕緣膜3之h ^洞對亦藉由光電效 之:度:寻：-致寬 生的電洞係受到磷摻雜型 層4之中。所產 洞係可經由主動層與汲非阳矽層5的阻障，而電 動至汲極電極7、而> 成° ° Β之側壁的接觸區域並移 而成為發光漏電流。這表示發光漏電流 200303616 五、發明說明（6) 將有所增加 在日本公開專利專利公報第7 - 2 7 3 3 3 3號以及Y. E. Chenj所著之IEICE EID98 - 216的技術報告（1999年3月）中 已揭露、為了降低這種流經主動層之側壁的漏電流，而於 動層之側壁上形成絕緣膜的方法。後者所提及之文獻更 才曰出主動層之側壁上所設置的絕緣膜可有效地抑制產生於 主/動層中且流入源極或汲極電極之發光漏電流的傳導。圖 4係為另一個習用通道蝕刻型薄膜電晶體的局部橫剖面前 視^、其主動層之側壁上亦具有用以抑制產生於主動層中 且f入源極或汲極電極之發光漏電流的絕緣膜。圖4所示 之習用通道蝕刻型薄膜電晶體可視為圖1與2所示之上述習 用通道钱刻型薄膜電晶體的修改，其中圖4所示之習用通 〔餘刻型溥膜電晶體更包括主動層4之側壁上的絕緣膜 U ’以使主動層4之侧壁藉由該絕緣膜1 〇而與源極與汲極 =極6與7隔離。然而，絕緣膜1〇之形成乃需要額外的高溫 ^ 圖5係為頭外步驟中之習用通道餘刻型薄膜電晶體 的局部橫剖面前視圖、該步驟係用以形成包含於圖4所示 之習用通道蝕刻型薄膜電晶體的主動層之側壁上的絕緣 膜。該額外步驟可||由圖3C所示之步驟來加以實行。以上 所提及之日本公開專利專利公報第7 -2 73 3 33號揭露了由 SjNx、組成的侧壁絕緣膜乃藉由電漿輔助化學氣相沈積法而 =成’通常可在大約3 0 〇艺、以及隨後的乾式蝕刻製程下 貝行。以上所提及之文獻所揭露的側壁絕緣膜係在2 3 〇。〇 之氧氣環境下藉由長時間的退火而形成。那些相當高溫的

200303616 五、發明說明（7) 一一~ 熱處理、比方電漿輔助化學氣相沈積法及退火法、將導致 不合要求之薄膜電晶體的產能下降，也因此使其製造成本 增加。 曰本專利第3223805號揭露了一種正向交錯型薄膜電 晶體，其中當閘極線被圖案化時、一非晶矽層、一氧化石夕 層（SiNx)、以及一鉻（Cr)層亦同時被，圖案化。亦即，該非 晶石夕層、氧化矽層（SiNx)、以及鉻（Cr)層係利用相同的島 狀圖案加以形成。這種島狀圖案容許了來自島的邊緣面之 不a要求的電流逸漏’糟此外漏電流將可能由像素電極妒 由閘極線之邊緣部分流向汲極線。為了解決這個問題，= f源極電極與像素電極間之引導線的寬度將較源極電極之 I度為窄。這種外漏電流係由非晶石夕層、氧化石夕層（Μ N )、以及鉻（C r)層具有相同圖案所導致，即使主動層之側 壁並未接觸到源極與汲極電極。以上提及之日本專利並未 提到任何n+型電洞阻障層。亦即以上提及之曰本專利第 3 2 2 3 8 0 5號所揭露之容許外漏電流的機制、係與上述容呼 發光漏電流流經主動層之側壁與源極或汲極電極間之接 區域的機制不同。 日本公開專利公報第6 1 -259 565號揭露了一種包括了 複數個非晶矽層上之源極與汲極電極的逆向交錯型薄膜電 晶體’其中那些源極與汲極電極具有寬度較窄的前端部 分、且分別與一輸入信號線及一輸出信號線相互連接。此 曰本公開專利公報第6 1 - 2 5 9 5 6 5號並未揭露、且亦無教導 任何有關於n+型電洞阻障層之事宜，而且也沒有提到為何

第11頁 200303616 五、發明說明（8) $ & °卩刀車父非晶石夕層上之源極與沒極電極者為窄的理由。 這種逆向父錯型薄膜電晶體之設計係為截斷來自信號線之 ^何源極與汲極電極中的不良者，以容許剩餘的有效源極 人汲極繼續正常的作業或運作，其中閘極電極與源極或汲 f =極間之短路電流的形成乃可能造成源極或汲極電極的 介1。此日本公開專利公報第6 1 -25 9,56 5號並未揭露、且 亦…、教導有關於發光漏電流之事宜。 之斩t ΐ述的情況中，所希望的是開發一種免於上述問題 之新式通這蝕刻型薄膜電晶體。 三、【 因 之新式 本 流、同 用通道 體。 本 閉極電 整個閘 絕緣膜 一源極 與源極 極電極 發明說明】 此，本發明的一個 通道蝕刻型薄膜電 發明的另一個目的 時使產能較在主動 蝕刻型薄膜電晶體 發明提供了 一種通 極、覆蓋在基板之 極電極與基板之上 的通道區域；源極 電極、與源極區域 區域相接觸之源極 主體部分的源極電 目的係在提供一種免於上述問題 晶體。 乃在提供一種可降低發光漏電 層之側壁上具有側壁絕緣膜的習 為高的新式通道蝕刻型薄膜電晶 道餘刻型薄膜電晶體，包括··一 上；一閘極絕緣膜，其係延伸於 ，一主動層，包括一覆蓋著閘極 與；及極區域、位在主動層之上； 相連接，且該源極電極係包括一 電極主體部分、及一延伸自該源 極前端部分；以及一汲極電極、 200303616 五、發明說明（9) 與汲極區域相連接，且該汲極電極係包括一盥 接觸之汲極電榀太舻#八 /、，及極區域相 分的汲極電伸自該汲極電極主體部 極前端部分至電極前端部分與沒極電 面接觸”，…面妾；觸的側 源極分與汲極電極主體部二= 括：-間極電極、覆蓋在基板之上；一 延伸於整個閑極電極與基板之上；—主動^，包括芸 著閘極、二邑緣膜的通道區域；源極與汲極區$、位在主 =士，？源極電極、與源極區域相連#，且該源極電“ 匕括一與源極區域相接觸之源極電極主體部分、及一延伸 自該源極電極主體部分的源極電極前端部分；卩及一汲極 電極、與汲極區域相連接，且該汲極電極係包括一盥汲極 區域相接觸之没極電極主體部分、及—延伸自該汲極電極 主體邛刀的及極電極如端部分，其中該源極電極與該汲極 電極至少其一係藉由一中間層絕緣體而與主動層之側壁隔 離。 藉由以下之敘述，本發明之上述及其他目的、特色、 與優點將十分顯而易見。 四、【實施方式】 曰曰 體，包括 本發明之第一個實施態樣係為一通道钱刻型薄膜電 一閘極電極、覆蓋在基板之上；一閘極絕緣

第13頁 200303616 五、發明說明（10) 膜，ί，，伸於整個閉極電極與基板之上；-主動戶，勺 括一復蓋著閘極絕緣膜的通道區域 ^ 在主動層之上…原極電極、與乂極 自包=區域相接觸之源極電極主體部分、 及延伸自该源極電極主體部分的源 及：沒極電極、與汲極區域相連#，且.該沒二：；包 區域相接觸之沒極電極主體部分、及自1 ^ 。h虽主體部分的汲極電極前端部分，並 W端部分與該汲極電極前端部分至少盆一呈：：=極 的側面接觸部分，且該側面 分的ΐ均i度“極電極主體部分與沒極電極主體部 極雷情況是，側面接觸部分在寬度上較所對應的源 曰吁故體部分與汲極電極主體部分之終端部分為^ : 部分之對應部分相互面對/及極電極主體 端部ί ί:!ί:主極電極前端部分與該没極電極前 分，且ΐ彳丨;ΐ 側壁作直接接觸的側面接觸部 分4=ί觸部分之平均寬度乃較各源極電極主體部 一，，電，主體部分之平均寬度為窄。 辦邻ί ϊ ί情況是，該源極電極主體部分與該沒極電極主 體邛刀在平面圖上係互成對稱。 八雨t ί的Ν况是，源極電極前端部分與浪極電極前端部 Λ $具有與主動層之側壁作直接接觸的側面接觸部 第14頁 200303616 五、發明說明（11) 分，且每個侧 電極主體部分 較佳的情 體部分在平面 較佳的情 侧壁作直接接 側面接觸部分 體部分係較沒 分具有寬度較 接觸部分。 較佳的情 分至少其一具 一沿著通道長 較佳的情 位於主動層之 較佳的情 板，且源極電 與一資料線相 本發明之 體，包括：一閘極電 膜’其係延伸於整個 括一覆蓋著閘極絕緣 在主動層之上；一源 極電極係包括一與源 面接觸 為窄。 〉兄是， 圖上係 況是， 觸的侧 係較沒 ϋ電極 源極電 況是， 有與終 度方向 況是， 周圍邊 况是， 極係與 連接。 第二個 部分皆較各源極電極主體部分與沒極 該源極電極主體部分與該汲極電極主 互成非對稱。 汲極電極前端部分具有一與主動層之 面接觸4为’该,汲極電極前端部分之 極電極主體部分為窄，且源極電極主 主體部分為窄，並且源極電極前端部 極主體部分為窄或相等的另_個側面 源極電極主體部分與汲極電 &部分之兔度相同的寬廣區 至少3微米的長度。 該閘極電極之周圍邊緣在平 緣外部。 該基板係包含一液晶顯示器 一像素電極相連接，並且汲 實施態樣係為一通道餘刻型 極、覆蓋在基板之上；一閘 閘極電極與基板之上；一主 膜的通道區域；源極與汲極 極電極、與源極區域相連接 極區域相接觸之源極電極主 極主體 域 部 以及 面圖上 之坡螭 植電極 薄犋電 极絕緣 動層， 係

第15頁 200303616 五、發明說明（12) "~' 及一延伸自該源極電極主體部分的源極電極前端部分；以 及 汲極電極、與沒極區域相連接，且该沒極電極係包括 一與沒極區域相接觸之汲極電極主體部分、及一延伸自該 汲極電極主體部分的汲極電極前端部分，其中源極電極與 汲極電極至少其一係藉由一中間層絕緣體而與主側 壁隔離。 曰 較佳的情況是，源極電極與汲極電極兩者皆 間層絕緣體而與主動層之侧壁隔離。 二較佳的情況是，源極電極前端部分係包含··一 源 j ::部分’其係延伸於中間層絕緣體之上、1經由一第 =貝牙孔而與源極電極主體部分相連接；以及一 W端部分，其係延伸於中間声 、，菊 /原 極絕緣膜之上、且經由=層：；：：：：亚覆蓋在該問 分相連接、同時亦經由一；：；；二：弟：：極前端部 接，並且其中汲極電極前端；；G而二=電 :盘其係延伸於中間層絕緣體之上、1經由-第：t: 部分，其係延伸於中間層絕：體第極汲極前端 上、且經由一第五貫穿孔而盥穿 亚3極絕緣膜之 同時亦與一資料線相連接/、弟一沒極前端部分相連接、 較佳的情況是，第一湄梳A山* \ 分各皆由一種透明且呈電氛、表=鈿邛y刀與第一汲極前端部 較佳的情況是，源極電 、、成 分各皆由一種金屬所組成 體°卩y刀與汲極電極主體部 200303616 五、發明說明（13) 較佳的情况是，▲、 〜 貫穿孔接點，其倍亥源極電極前端部分係包含：一第— 中間層絕緣體上之=源極電極主體部分連接至延伸於整個 分包含：一第〜 一 f素電極，且其中該汲極電極前二 緣體之上、且緩由j二端部分，其係延伸於整個中間層嘵 分；以及一第—第四貫穿孔而連接至汲極電極主‘: —汲極前端部分 、上、且經由/第五貫穿孔而與第 較佳的情況θ目接a同時亦與—資料線相連接。、 具電氣連接性的=二該第一汲極前端部分係由—種透明且 較佳的情^料所組成。 分各皆由一種全^邮源極電極主體部分與汲極電極主體部 二 ！至屬所組成。 J:的情況是，源極電極椏其 -中間層絕緣體而與主動層之側壁：離。 係錯由 較佳的情況是，該源極電極前端部分具有〜與主 之側壁作直接接觸的侧面接觸部分，真其中該沒極 ^ 端部分包含：—第一汲極前端部分，其係延伸於整個；； ::緣體之上、且經由一第四貫穿孔而連接至沒極電極二 體4 7刀；以及一第二汲極前端部分，其係延伸於中間芦0 緣體下方、並覆蓋在閘極絕緣膜之上、且經由—第五士 =

孔而與第-汲極前端部分相連接、同時亦與—資料線:目J 接0 較佳的情況是’該源極電極主體部分係較沒極電極主 體部分為窄，且源極電極之侧面接觸部分的寬度係較源極

第17頁 200303616 五、發明說明（14) 電極主體部分 較佳的情 具電氣連接性 較 分各皆 較 分至少 沿著通 較 於主動 較板，且 佳的情 由一種 佳的情 其一具 道長度 佳的情 層之周 佳的情 者為窄 況是， 的材料 況是， 金屬所 況是， 有與終 方向至 況是， 圍邊緣 況是， 極係與 連接。 施例係 或相等。 該第一沒極前端部分係由_ 所組成。 源極電極主體部分與；:及極電 組成。 源極電極主體部 端部分之寬度相 少3微米的長度 閘極電極之周圍 外部。 7與〉及極電 同的寬廣區 種透明且 極主體部 極主體部域、以及 邊緣在平面圖上係位 與一資料線相 下的實 雖然對本發明 地描述一或數 藉以更加瞭解 以 範例 將額外 附圖、 式0 该基板係包含一 一像素電極相連 為實行本發明之 之主題已有詳細 個典型之較佳實 實行本發明之前 液晶顯示器 接，並且汲 前述實施態 的描述，然 施例或範例 述實施態樣 之玻璃基 極電極係 樣的典型 而以下仍 、並參考 的典型方 第一 f施例根據本發明之第一膏力ί；, . 么妨、十、同β盔 & 丨將稭由附圖的參考而加以詳 圖’其係為-種新式通道钮刻 y膜電：體、具有根據本發明之第施例而改極與汲極電極。圖7則為沿著圖6之^，線所取得的局部二

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200303616 五、發明說明（15) 述Π圖6與7’該新式通道…薄膜電晶想 概括說來，本發明之此第一實施例 新式通道钱刻型薄膜電晶體與圖… ：用’、：：：： 間之結構性差異、僅顯現在=== = 亦即’在圖2與7.的橫剖面前視圖中 ^ ^ ϊ ί ^ " T^"2r#' ^ # ^ ^ =絕：膜3則延伸於整個問極電極2與玻 主動使閘極電極2完全地埋入閘極絕緣膜3之下。而一 二係選擇性地設置於閘極絕緣膜3的頂面之上，以使 ==4位曰於整個閑極電極2之上。主動層4乃由一種非 ‘主動Ϊ/夕所組成。源極與汲極層5係選擇性地設置 磷部表面之上。該源極與汲極層5且係由-種 極7 型非晶矽所組成。一源極電極6與一汲極電 ==内。t間層絕緣體8係由氮切（^)所組成。』 :::層絕緣體8具有一到達源極電極6之前端部分的頂面 —4 7刀的貫穿孔、其中源極電極6之前端部分係盥閘極 L緣二個源極肖汲極層5以及主動層4附近之開極 源極盥、、的頂面之上/以便使源極與汲極電極6與7分別與 個門^及極層5作直接接觸。—巾間層絕緣體8係延伸於整 H極絕緣膜3的頂面之上、以及整個源極與没極電極⑼ 門的門/亦在源極與汲極電極6與7以及源極與汲極層5之 且 200303616

- _ WWMM 五、發明說明（16) 絕=3的頂面相接觸。一像素電極9亦被選擇 !素電極9的一部分與源極電極6之前端部分 乂使 :直Ϊ ί觸，藉此源極電極6得以與像素電極9作電ίΐ分 MU ί極9亦延伸於整個中間層絕緣體8的頂面之上 忒像素電極g係由一種透明材料所組成，通 。 錫（ΙΤ0)或氧化銦鋅（IZ〇)。 為乳化銦 的第、源極電極6係包含-延伸於主動層4之上 在圖7中源朽V；延伸於主動層4上之外部的第二部分。 表面的一部分之上亟6的弟一部分係延伸於主動層4之頂部 層4之側壁作接觸、且而延原伸極電二6 ;;第二部分則係與主動 6中，泝極雷托人 整個閘極絕緣膜3之上。在圖 極6的ΓΪ:/—部分係與主動層4重疊，而源極電 與第二部—分伟刀連則Λ 動層之幻則。源極電極6之第一 作為提供源極電二=合。源極電極6的第-部分係 則作為提源極電極。而源極電極6的第二部分 連接的源極前^ 與貫穿孔内的像素電極9間之電氣 上的d圖f及極電極7則係包含-延伸於主動層4之 分。在圖7/，—延較主動層4上之外部的第二部 頂部表面的—部八°電極7的第一部分係延伸於主動層4之 主動層4之側壁作刀接之_上’而汲極電極7的第二部分則係與 在圖6中，沒“ 觸、/延伸於整個閘極絕緣膜3之上。 極7的第一部分係與主動層4重疊，而汲 第20頁 200303616 五、發明說明（17) 極電極7的第二部分則係位於主 第一與第二部分係連續 曰工側。汲極電極7之 分係作為提供沒極電位的及極。;極電極7的第一部 部分則作為提供其第一部分盥^=汲極電極7的第二 極前端。 刀與一貧料線間之電氣連接的汲 在此，源極與汲極電極6與7嘗 沿著圖6之A - A，、線之第一水平方向的第又二水疋平義成在垂直於 :或規模。源極電極6的第-部分在第一水平方：上：f 離汲極電極7的第一部分。 卞万向上係逖 如圖6所示，在平面圖上、源極電 :電極7的第-部分乃具有相同的圖案或相同弟的二刀與再及 者，在平面圖上、源極電極6的第—邱八 第一部分相互對稱。源極電極6的第：；分的 向側、位於最接近汲極電極7的第一部 的第-部分具有-第二對向側、位处:及極電極7 第-部分之處。源極與汲極電極6與7 =盍：的 :::適當間距互相㈣’且在第二水 不目對齊。 —如上所述古f平面圖上、源極與汲極電極6與7各自的 弟-部分係具有相同的圖案或形狀。每個源極與汲 6與7各自的"分在平面圖上之圖案皆包 ζ 分與窄的子部分，用以與第二部分相㊣。源極與 ： 6與7各自的第一部分之寬的子部分係為以「A」、「Β和 「Ε」' 及「F」為四角的矩形、且其寬的寬度係定義為、 200303616 五、發明說明（18) 「A」角與「 B」角之間或「E」角與厂F」角 每個源極與汲極電極6與7各自的第一部 距離。 向側上的寬度係定義為「A」角與「β」 轉第二對 個源極與汲極電極6與7各自第一二孚，離。每 -窄的寬度，其係定義成「c」角：d;:分具有 η有與f各自的第-部份之窄的子部分：：：窄弟：部 度。亦即―，肖主動層4之側壁相接觸白勺源極與之乍的寬 7各自的第二部分相較於主動層4的頂部表 δ 6與 淡極電極6與7各自的寬的子部分而言係經過縮ί:源杨與 因此Υ對本發明而言、重要的是每個源極與汲 6與之成形丨$義係為每㈣極與汲極電極6句=極 與主動層4之側壁作直接接觸的側面接觸前端部分复有〜 邊與主動層4之側壁作直接接觸的側 ς中 位於整個主動層4之上的電極主體部分為窄較 少了母，源極與汲極電極6與7與主動層4之間的側面:滅 面積’猎此、I亥被減少的接觸面積遂抑制了流經主觸 之側f的不合要求的電流逸漏，亦即發光漏電流。‘ 4 部分：窄與7的側面接觸前端 ,-七私^ 以便減少上述的側面接觸面積而抑制、念 』2層4之側壁的不合要求的電流逸漏，即使該側面制： 觸月=部分係與主動層4之側壁作直接接觸。亦即，上述 徵可有效地抑制流經主動層4之側壁的不合^ 求的電机逸漏’即使在主動層4之側壁並未形成任何側壁 第22頁 200303616 五、發明說明（19) ------- 絕緣層。並無任何側壁絕緣層之形成不需要實行任何言㈤ 的熱處理，比方電漿辅助化學氣相沈積法以及退火法问: 中這類的高溫熱處理將導致不合要求之薄膜電晶體的^ 下降，也因此使其製造成本增加。於A，上述的結構性： 徵可有效地抑制流經主動層4之側壁寺 漏即發光漏電☆，並且避免任何不合要/之;^ 產此下降、以及任何不合要求之其製造成本的增加。 更準確地說，對本發明而言、重要的是與主動層4之 側壁作直接接觸的側面接觸前端部分之平均寬度較位於整 個，動層4之上的電極主體部分之平均寬度為窄，以便降^ 低每個源極與汲極電極6與7與主動層4之側壁間的側面接 觸面積’藉此、該被減少的接觸面積遂抑制了流經主動層 4之側壁的不合要求的電流逸漏，亦即發光漏電流。曰 、如上所述，如圖6所示、位於整個主動層4之上的源極 二，極電極6與7之電極主體部分係互成對稱。此種電極主 =部分在形狀或圖案上之對稱情形使得薄膜電晶體之驅動 電流設計變得十分容易。 切 μ在此貫施例中，如圖6所示，每個源極與汲極電極6與 之#電極主體部分其典型的形狀或圖案範例之一為矩形， f此種矩形形狀或圖案是非必須的。對每個源極與汲極 接=與I而言’只要與主動層4之側壁作直接接觸的側面 窄，所，部分較位於整個主動層4之上的電極主體部分為 : 則每個源極與沒極電極6與7之電極主體部分皆可改變 成任何形狀或圖案。

200303616 五、發明說明（20) 對每個源極與没極電極β與γ而今，口 側壁作直接接觸的側面接觸前端部‘之動層4之 個主動層4之上的電極主體部分之平：見又較位於整 源極與沒極電極6與7之電極主皆見又為/ ’則每個 或圖案。比方，每個源極與汲極電極;電 狀 圖；可以不為矩形。「αβ」.之尺寸可以4:刀 「EF」之尺寸。 」之尺寸可以大於或者小於 _本發明的效果將由本發明者加以說明如下。如圖6所 :’「係準備了 -具有6微米之通道長度、24微米之通道寬 二巧」、以及4微米之側面接觸前端部分寬度「CD」的 弟一薄膜電晶體，其中與主動層4之側壁作直接接觸的側 面接觸如鈿。卩分之寬度係較位於整個主動層4之上的電極 主體部分者為窄。發光漏電流係在使用背光亮度5〇〇〇 cd/m2的條件下加以測量。所測量出之發光漏電流係為 6 E - 1 2 A。 ^作為$照’係準備了 一具有6微米之通道長度、24微 米f通道寬度「AB」、以及24微米之側面接觸前端部分寬 度CD」的第二薄‘電晶體，其中與主動層4之侧壁作直 接接觸的側面接觸前端部分係與整個主動層4之上的電極 主體部分具有相同寬度。發光漏電流係在使用背光亮度 5 0 0 0 cd/ni2的條件下加以測量。所測量出之發光漏電流係 為 IE-11A。 所測量出之第一薄膜電晶體的發光漏電流值大約為所

第24頁 200303616 五、發明說明（21) 薄膜電晶體的發光漏電流值的_。這表示 士二屬Ϊ :—缚膜電晶體寬廣的側面接觸前端區域而 i光二；；ΐ=。膜電晶體的側面接觸前端部分導致 源極電確認的是，假如沿著每個 方向上的尺寸、即定二 小於3微米，則源極與汲極声5 == E」點之間者 間的接觸特性將趨向惡化二極電極6與7之 極層5以及源極與汲極電極6 : 7之門特 :接错：增加源極與汲 :善。且較佳的情況是、源極與二 窗 ^與沒極電極6與7之間二： = ; =層5以及 良好接觸特性以及足夠附著力兩者的 上述確保 是圖6中「ΑΕ」的尺寸至少為3微米。”、、巾’較佳的情況 如圖6所示，閘極電極2係延伸以 域與間極電極2重疊。閘極電極2之寬 $層4之中央區 2在沿著圖6之Α-Α，線的第一水平方向^二疋義成閘極電極 2之寬度係小於在沿*著圖6之Α-Α，線的繁寸。閘極電極 ㈣的尺寸。在平面圖上，與主動c上之主 提供了一種光遮蔽效應、可減少發光漏電苄τ極電極2 使發光漏電流獲得進一步的減少，可增加=加=了有致地 2之寬度、以使閘極電極2在平面圖上至少^ =見閘極電極 重疊，且較佳的情況是不僅整個主動層4 主動層4 200303616 五、發明說明（22) 主動層4之外圍、官#s g, π ^ _ 又至么厘的周圍區域。 膜電晶體呈\^平據面圖:其係為一種新式通道餘刻型薄 改良的源極與發=-實施例的第-變形例而 地使發光漏電流獲得進_^的=2所增=寬度可有效 極2在平面圖上至二。如圖8所示，閘極電 〇正個主動層4重疊.、且較佳的情況是 不僅整個主動層4、更#括瑷婊芏+ * t 丨月/凡疋 祕 甘士 wm 匕括衣、、70者主動層4之外圍的周圍區 ^中邊周圍區域之寬度至少為3公釐。假如在平面圖 =閘極電極2重疊之周圍區域的寬度由3公釐再增加，則 心光漏電流將不會獲得更多的減少。亦即，並無必要 圍區域之寬度由3公釐再增加。 α 關於上述第一實施例之此第一修改例的效果將由本發 明者加以說明如下。如圖8所示，係準備了 一具有6微米^ 通道長度、24微米之通道寬度「ΑΒ」、以及4微米之側面 接觸前端部分寬度「CD」的第三薄膜電晶體，i中盥主動 層4之側壁作直接接觸的側面接觸前端部分之寬度係較敫 個主動層4之上的電極主體部分者為窄、且閘極^極2"在"平 面圖上更至少與整個主動層4重疊、且較佳的情況是不僅 整個主動層4、更包括環繞著主動層4之外圍的周圍區域。 發光漏電流係在使用背光亮度5 0 0 0 c d / m2的條件下加以測 量。所測量出之發光漏電流為2E-12A，其係較如圖6之第 一實施例所示之第一薄膜電晶體的6 E- 1 2 A為低。這說明了 增加主動層4之寬度可有效地減少發光漏電流。 如上所述，對每個源極與汲極電極6考7而言，只要與

第26頁 200303616 五、發明說明（23) 主動層4之側壁作直接接觸的側面接觸前端部分之平均寬 度較整個主動層4上之電極主體部分的寬度為窄，則每= 源極與汲極電極6與7之電極主體部分皆可為任何形狀 案之變形例。圖9為一局部平面圖，其係為本發明之第 實施例的第二變形例中、源極與汲極電極之極 ^ ^ t 〇 9 ^ ^ ^ ^ ^ ； 「之電極主體部分可以為梯形、以使對向側上的尺寸、 AB」較主動層4之邊緣上、或者主動層4 之側壁作直接接觸的側面接觸前端部分部 間之界限上的其他尺寸「CD」為大。 與主動層4之側壁作直接接觸的側 寬度係較整個主動層4上之電極主體部分 主動厗4 + 丨口★, 肢口丨刀句乍。亦即，盥 户^敕彳土作直接接觸的侧面接觸前端部分之平均寬 又糸軚=個主動層4上之電極主體部分的平均寬产处、 以減少每個源極與汲極電6與 之=如乍 4之側辟4人、该被減少的接觸面積遂抑制了流經主動声 ι的不a要求的電流逸漏，亦即發光漏電流。 9 個主動位於每個源極與沒極電極6與7整 許邻八; 的電極主體部分係互成對稱。此種電極主 ^ n+形狀或圖案上之對稱情形使得薄膜電晶體之_動 電流设叶變得十分容易。 <驅動 々圖1〇為一局部平面圖，其係為本發明之第一膏# ^ =ς、交形例中、源極與汲極電極之 主二的 步修正的形狀或圖案。㈣〇所示，源極與』；仏

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第27頁 200303616 五、發明說明（24) 之電極：體部分可為〜部分漸縮之一般 的尺寸「AB」乃與尺寸、」相， ：對向側上 B」、「E」、及「F」為四角的矩形部分二久、 :AB」與「EF」係較主動層4之邊緣上、或者=寸 電極主體部分以及與主動層4之側壁 “上之 觸前端部分間之界限上的其他尺寸「我·接觸的側面接 一以「E」、「F」、「c」、及「D為」^大，藉以形成 與主動層4之側壁作直接接觸的」側面四角之？縮部分。 寬度係較整個主動層4上之電極主體 f刚端部分之 主動層4之側壁作直接接觸的側面接觸乍。亦即，與 度係較整個主動層4上之電極主體部八= '而部^之平均寬 以減少每個源極與没極電極6與7與主刀、平均1度為窄， 觸面積，藉此、該被減少的接觸面動層4之間的側面接 4之側壁的不合要求的電流逸漏貝遂抑制了流經主動層 再者，如圖!。所示，位於每個V:發光漏電流。 個主動層4之上的電極主體部分係互、+ /、及極電極6與7整 體部分在形狀或圖案上之對稱情形稱。此種電極主 電流設計變得十分齐易。 于’專膜電晶體之驅動 圖11為一局部平面圖，其係為 第四變形例中、源極與汲極電極 x明之第一實施例的 步修正的形狀或圖案。如圖6、8、9極主體部分經過進一 汲極電極6與7的電極主體部分之、與10所示之源極與 稱。如圖1 1所示，與上述之第一电二形狀或圖案皆互成對 形例相比’此第四變形例中源極I：：其第一至第三變 ，、及極電極之電極主體部

200303616 五、發明說明（25) _ 正:上形圖案乃互成非對稱。位於源極電極6 4之上 上的電極主體部分具有較汲極電極7的主動厣 生電六。卩欠。彳主體部分為小的面積，以降低源極電極6之^ 谷 牛氐源極電極6之寄生電容可改善薄膜電a w ° ”、、入性旎。為了使源極電極6獲得良好的接觸特性，=杜 在第一水平方極6的主動層4之上的電極主體部分 極6的電極主體^八Λ足夠的長度。如圖11所示，源極電 側面接觸前端刀了、有-足夠狹窄的見度。源極電極6之 度。亦即極主體部分具有相同狹窄的寬 分具有-致二之：彳面接觸前端部分與電極主體部、 分的狹窄寬度減；=曾源極電極6之側面接觸前端部 動層4的側壁之門的電極6的側面接觸前端部分與主 觸面積遂抑制之了間::1 主面動接面積，藉此、該被減少的; 漏，亦即發光動層4之側壁的不合要求之電流逸 如圖11所示，與源極電 於主動層4之上的電極主體電枉“目^及極電極7係具有位 主體部分乃具有部分地繞刀’其中該汲極電極7之電極 的U形圖案。該汲極電極；：u者上極電極6之電極主體部分 較源極電極6之電極主體部八;^電極主體部分的寬度係遠 的電極主體部分以其間一近刀a狹窄寬度為1，以使該U形 源極電極6的電極主體部分。、吊數的距離、部分地環繞著 分係較汲極電極7之〇形電極主及極電極7之側面接觸前端部 之側面接觸前端部分的狹體部分為窄。而汲極電極7

第29頁 見度降低了源極電極6的側面 200303616 五、發明說明（26) ---— 接觸前端部分與主動層4的側壁 此、該被減少的接觸面積遂抑制了泣、缺貝面接觸面積，藉 不合要求的電流逸漏，亦即發光漏^ j主動層4之側壁的 在此第一實施例之第四變形你丨φ 之υ形電極主體部分、僅有汲極7，相較於汲極電極7 ^過縮窄，而源極電極6則在電極主7許之側八面接觸前端部分 端部分則具有一致且狹窄的寬度。豆ϋ刀一側面接觸前 作為一變形例，為了進一牛 觸前端部分與主動層4的側壁^極電極6的側面接 :能的做法是源極電極6之 觸：：觸面積，亦有 係可隨意地進一步縮小1別鳊邛分的狹窄寬度 =的見度為窄，藉此、該被減少的接=t之電極主體部 5動層4之側壁的不合要求妾觸面積遂抑制了流經 凌。 冤机逸漏，亦即發光漏電

托+如上所述，源極電極0之電極主髀邮八aA 極電極7之電極主體邻八 主體#刀的面積係較汲 極電極6之寄生雷六口 : ^小° %此將可顯著地降低源 圖6 8 1二 改善薄膜電晶體的寫入性能。 圖1所示之羽用，產胺贵與11所不之上述新式薄膜電晶體與 與7的圖案。因ί，、=晶體的差別僅在於源極與沒極電極6 的獨特圖宰之外二了使用其源極與汲極電極6與7各自 新式母個圖6、δ、9、10、與11所示之上述 製造Π晶:;皆可藉由如圖3Α，所示之相同製程加以 薄膜電晶體而t於2、9、1〇、與11所示之上述新式 一 口 並不需要如圖4與δ所示、在主動層4之 200303616 五、發明說明（27) 側壁上形成側壁絕緣膜。這表示每 11所示之具較低發光漏電流的上述新，/8、9、1〇、與 不降低其製造產能的情況下獲得。式溥臈電晶體乃可 差^二實施例 局部 #有根 圖1 3則 本發明之第二實施例將在此 平面圖，其係為一種新式通道钱刻Jr述。圖12為 以明之第二實施例而改良的源極1;】;，1 =沿者圖12之β-β，線所取得的局部橫電極。圖U 12與U ’該新式通道银刻型 晶體圖。 下。 之結構將插逑如 概括說來，本發明之此第二每 的新式通道#刻型薄膜電晶體=中如圖1 2與1 3所示 刻型薄膜電晶體之間的結構性差:^所不的習用通這餘 極電極之平面圖與橫剖面圖：：係顯現在其源極與沒 極6與7皆延伸而與主動層4之頂之上。母個源極與汲極電 由中間層絕緣體8而與主動層4之° :面作接觸、然而亦猎 極貫ί= !動層4之頂部表面經由-第-源 的頂部表面之上向外、並；m個中間層絕緣體8 伸，並且延伸於中間層絕'=8—之弟^源極貫穿孔向下延 上，以使每個源極電=7/及閘極絕緣膜3之 任/、戍往冤極6與了與主動層4之側壁間無 體8°右吉拔4 1面積，儘官主動層4之側壁係與中間層絕緣 ^妾觸。而零側面接觸面積造成主動層4之側壁無 任何電流逸漏流經，亦即將使發光漏電流大幅降低。 第31頁 200303616 五、發明說明（28) 詳細說來’ 一由鉻（Cr)組成之閘極電極2係選擇性地 設置於一玻璃基板1的頂面之上。一由氮化矽（SiM组成之 閘極絕緣膜3則延伸於整個閘極電極2與破璃基板丨的頂面 之上，以使閘極電極2完全地埋入閘極絕緣膜^之下。而一 主動層4係選擇性地設置於閘極絕緣膜3的頂面之上，以使 5玄主動層4位於整個閘極電極2之上。主動層$乃由一種非 推雜型之非晶矽所組成。源極與汲極層5係選擇性地設置 於主動層4的頂部表面之上。該源極與汲極層5且係由一種 磷摻雜型之n+型非晶矽所組成。一源極電極6與一汲極電 極7更進步地没置、以使源極與汲極電極6與了與主動層4 之側壁隔離。源極與汲極電極6與7之細節將詳細描述如 下。一中間層絕緣體8係延伸於閘極絕緣膜3的頂部表面之 上、以及部分的源極與汲極電極6與7之上，並且在源極與 /及極電極6與7以及源極與汲極層5之間的間隙内。中間層 =緣體8係由氮化矽（SiNx)所組成。該中間層絕緣體8係具 第一及第二源極貫穿孔、與第一及二 、以 及一像素電極貫穿孔。 1貝 一么電極6係包含一延伸於整個閘極絕緣膜3之上的第 :刚端部分6a、- &伸於源極層5之上的電極主體部分 b二以及二延伸於整個中間層絕緣體8之上、且在第一與 却、j原極貝牙孔之内的第二前端部分6 c，其中該第二前端 "二二，I由第一源極貫穿孔而連接至第一前端部分6 a、 W 、、第:源極貫穿孔而連接至電極主體部分6 b。 /及極電極7係包含一延伸於整個閘極絕緣膜3之上的第

200303616 五、發明說明（29) 一前端部分7a、一延伸於汲極層5之上的 7b、以及一延伸於整個中間層絕緣體8之上。體部分 第二汲極貫穿孔之内的第二前端部分。，复、且在第一與 部分7c係經由第一汲極貫穿孔而連接至二:該第二前端 並經由第二汲極貫穿孔而連接至電極主體部^ j部分7 a、 每個源極與汲極電極6與7皆連接至主二。 面，然而亦皆藉由中間層絕緣體8而與主曰、頂部-表 離，以使每個源極與汲極電極6盥7盥主=之側壁隔 任何側面接觸面積…P .，1將每個：之側無 =層4之側壁作直接接觸的側面接觸前 視為零。而零側面接觸面積將造成主動屑刀之見度 電流逸漏流經，亦即將使發光漏電流大幅降⑥土無任何 較佳的情況是，源極與汲極電極6盥7楚-二 6c與7c可由-種透明材料組成，比方不會弟乂:=部分 :線產生反射作用的氧化銦錫(IT〇)或氧：銦:光2 此、可使發光漏電流獲得所要求之進一步減少。（〇)，稭 一像素電極9亦被選擇性地設詈、 / / ° 層絕緣體8之上以及像素電極貫穿% =延==間 的一部分與源極電極6之前端部分的頂面之部八吉J9 ，，藉此源極電極6得以與像素電極9作電氣連刀乍 極9亦延伸於整個中間層絕緣體8的頂面之上。該 2 = 9係由一種透明材料戶斤組成，通當為s ' _(IZQ)。 成通韦為乳化銦錫⑽）或氧化 圖12與13所示之新式薄膜電晶體可以如下方式加以製

I 第33頁 200303616 五、發明說明（30) 造。圖1 4A至1 4G為連續步驟之新式通道蝕刻型薄膜電晶體 的局部橫剖面前視圖、其係與製造圖1 2與1 3所示之電晶體 的新式製程有關。 參考圖1 4 A，一由鉻（C r )組成之閘極電極係藉由喷濺 法沈積在玻璃基板1的潔淨表面上。然後該閘極電極係被 圖案化、以在整個玻璃基板1之上形成一閘極電極2。 制 參考圖1 4B，係進行連續的電漿輔助化學氣相沈積之 製程、以使由S i Nx組成的閘極絕緣膜3沈積在整個閘極電極 2與ρ玻璃基板！之上，且使一非摻雜型非晶矽層以沈積在閘 極絶緣膜3之上，更進一步使磷摻雜型之n + 沈積在非摻雜型非晶矽層4a之上。 芩考圖1 4e，係進行一種非等向性蝕刻製程、比方乾 、、乂製私、用以選擇性地移除鱗摻雜型之n+型非晶矽層 I : f Λ摻雜型非晶矽層乜，而使經圖案化的非摻雜型非 :4 i I案化的碟摻雜型之n+型非晶石夕層5留在整個閘 參考圖1 4D ’係進一步實行喷滅製程、藉 孟屬層於整個磷摻雜型型 、、口 程'、比=制該絡金屬層係藉由一種等向性餘刻製 匕万濕式飯刻製程加以選擇性地 ,.^ ^ ^ ^ 留在在部分磷摻雜 沾、、使釔至屬層这 立β八日日> &并日日石夕層5的頂部#而μ丨v爲 σ刀3極絕緣膜3之上，從而分 7的電極主體部分6b與几以 ^源極與汲極電極6與 摻雜型之n+型非晶石夕層5 ::，分6a與以。該磷 層5的頂面之中央區域係經由源極與 200303616 五、發明說明（31) 汲極電極6與7的電極主駚立八 與汲極電極6盥7的第 v η 、日1隙加以露出。源極 晶石夕層4的側：二弟；“部分6a|%7a乃遠離非摻雜型非 部分6b盘:；及第亦即，’源、極與汲極電極6與7的電極主體 灸i ^ 珂端部分6a與73係同時形成。 ，考圖1 4E，係藉由使用源極與汲極雷& | 7 主體部分6b與7b以θ.、及棧電極6與7的電極 行-種非等：性: = ; = =與… 與汲極電極6與7的電極： =虫刻製程’以使源極 磷摻雜型之η+型非日^刀6b A7b之間的間隙下方的 步選擇性地移 的碟摻雜型之n+型非:& ^'夕層4。該受到選擇性移除 石夕的源極與沒極/日石' •作為鱗摻雜型之n+型非晶 晶德則W主動：4侧選擇性移除之非摻㈣ V* 4 ^ ^^ 整個閘極絕緣膜3及源極旬及極體8，其係延伸於 與汲極電極6與7之間的間隙之和6與7之上、且在源極 係被選擇性地移除、以形】第一^後該中間層絕緣體8 一與第二汲極貫穿孔、以 ^弟一源極貫穿孔、及第 達源極電極6之前端部分的 μ一電極貝牙孔，其中一到 該第一源極貫穿孔與像' —部分的貫穿孔’其中 β的第一前端部分。之上，//孔係位於整個源極電極 個源極電極6的電極主體部=第二源極貫穿孔則位於整 貫穿孔係位於整個汲極電刀=上。再者，該第-汲極 的苐一 W端部分7a之上，而 第35頁 200303616 五、發明說明（32) 5:T汲Ϊ:穿孔則位於整個汲極電極7的電極主體部分 7b之^該中間層絕緣動之設置係為保護主動層4 ^刀 4考圖1 4G，更進一步實行喷濺製程、以沈 層於整個中間層絕緣體8之上、及上述貫穿孔之内。 w後该氧化銦錫層係藉由— 、^ ^ 以同睡艰士一你主咖 蝕刻衣私加以砥擇性地移除、 -^ ^ ^ ”電極9、以及源:極與汲極電極6與7的第 ::广部分6c與7c。像素電極9係 ^ =至源”極6之第一前端部_的一部份。 W端部分6c則係經由第一源極貫 = 電極6之第-前端部輪的 連接至:;極 惯言空7丨二、由_LA ^ 立J、、工田弟一源極 電極7的第二前端部==第電==而^極 汲極電極7之第一前端邱八7 & A極貝牙孔而連接至 極貫穿71而、Λ a的一部份，且亦經由第二汲 極fi、孫々人連接至汲極電極7之電極主體部分7b。源極雷 和6係包δ電極主體部分 /、電 至電極主體邻八“沾货、，、工由弟一源極貝牙孔而連接 貝牙孔而連接至第二前端邱八 田弟源極 孔而連接至像素電極9的第―刀、且經由像素電極貫穿 主體部分7b的第二前端邻八?： — /及極貝牙孔而連接至電極 而連接至第二前端；;=、以，經由第-沒極貫穿孔 |刀/(:的弟一 ¥端部分7a。 面，=電極6與7皆連接至主動層4的頂部表 離，㈣^ 間層絕緣體8而與主動層4之侧壁隔 使母個源極與汲極電極6與7與主動層4之側壁間無

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任何側面接觸面積。亦即，可將每個源極與汲極 與主動層4之側壁作直接接觸的側面接觸前端部分之寬^ =零、。而零側面接觸面積將造成主動層4之側壁無任$ 電概逸漏流經，亦即將使發光漏電流大幅降低。 較佳的情況是，源極與汲極電極6與7 ㈣c!由-種透明材料組成，比方.與像4:;= 相同的氧化銦錫（ΙΤ0)與氧化銦鋅（IZ〇)，以 义 以及像素電極9在如上所述、參考圖i4G::同二 ΐί,ίϊΠ案化製程中同時形成。藉此，吏發光漏 付：要未之進一步減少，形成具有透明導電材 端部分6c與7。的薄膜電晶體之上述連續製程與 圖3A至3G所示之習用製程有所不同之處，僅在圖14D的步 驟中用以選擇性地蝕刻鉻金屬層的蝕刻光罩圖案、以及用 以形成中間層絕緣體8内之貫穿孔的另一個蝕刻光罩圖 案。，這使得所要求之發光漏電流降低可在不使薄膜電晶體 之製造產能下降的情況下獲得。 然而，一般說來，透明導電材料與源極與汲極層5之 間有附著力不足的傾向，使其較難獲得所要求之良好接觸 特性。為了有效地改善透明導電材料與源極與汲極層5之 間的附著力，可在由透明導電材料所组成之第二前端部分 6c與7c之間插入以金屬為材料之電極主體部分“與π。亦 即’若考慮到附著力的改善，較佳的情況是電極主體部分 6b與7b係以一種金屬為材料。

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使用電極主體部分6b與71)作 雜型非晶石夕層4進行一種非等向性Λ製曰曰Λ钱 在此例中，亚不需要再額外地形成任用每 性蝕刻製程的蝕刻光罩。由 7用以貝仃该非專向 分6b盥7b以；5筮一义 、金屬為材料之電極主體部 ” 第一刖端部分6 a及7 a係形成在π α Μ + # 及其隨後的選擇性移除之相同或共同程：在鉻至 不之新式製程所需要的步驟數係與圖3 所 程所需要的步驟數相同。 外所不之白用衣 位於整個薄膜電晶體之上 一種透明材料組成，從而造成 光的反射，且亦無任何背光的 流獲得所要求之進一步減少。 的第二前端部分6c與7c可由 無任何朝向薄膜電晶體之背 入射。於是，可使發光漏電 或者，位於整個薄膜電晶體之上的第二前端部分以與 :亦可使用例如鉻、鋁、鉬、以及鈦等金屬材肖。在此例 中，以一種金屬為材料的第二前端部分6(：與7(：之形成所需 要的製程步驟、乃不同於或獨立於由透明導電材料所組成 的像素電極9之製程步驟。亦即，需要進行額外的製程步 用以幵y成由一種金屬材料製成之第二前端部分與 7c、。比方，第二前端部分6c與7c可藉由一種用於金屬材料 之沈積以及其隨後之圖案化的喷濺製程來加以形成。該金 屬噴濺製程可在室溫至大約丨5 〇的低溫範圍内實行，其 係車父上述揭露於日本公開專利專利公報第7 — 2 7 3 3 3 3號以及 Υ· E· Chen 等所著之 IEICEEID98-216 技術報告（ 1 9 99 年 3 月）中、形成主動層之側壁的側壁絕緣膜之熱處理溫度為

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低。在喷錢製程中用以沈積該金屬層的沈積時間係十分短 暫’比方大約幾分鐘。因此，用以形成由金屬讨料製成之 第二前端部分6c與7c的額外步驟大體上並不會降低製造的 產此。5亥由金屬材料製成之第二前端部分6 c與7 c降低了源 極與沒極電極6與7之電阻值，故適用於驅動具有低驅動電 壓之薄膜電晶體。 圖1 5為一局部平面圖，其係為一種新式通道蝕刻型薄 膜電晶體、具有根據本發明之第二實施例的第一變形例而 改良的源極與汲極電極。圖丨6為沿著圖】5 2C-C，線所取得 的局部橫剖面前視圖。根據本發明之第二實施例的此第一 變形例，如圖1 5與1 6所示、在第二實施例之此第一變形例 中的薄膜電晶體、與圖丨2與丨3所示、在第二實施例中的薄 膜電sa體之間的差別，係在其源極電極6僅包含了電極主 體部分6b、其係經由單一貫穿孔而連接至延伸於整個中間 層絕緣體8之上的像素電極9，藉以獲得較大的開孔效率。 在第一貫施例的此第一變形例中，每個源極與汲極電 極6與7又係連接至主動層4之頂部表面、然而亦藉由中間 層、、、巴緣版8而與主動層4之側壁隔離，以使每個源極與汲極 f極6與7與主動層4之側壁間無任何侧面接觸面積。亦 即，可將每個源極鱼汲炻啻批β 。 /、/及極電極6與7與主動層4之側壁作直 接接觸的側面接觸前端邻八 办 二1】 、 』化4刀之寬度視為零。而零側面接觸 面積將造成主動層4之側辟益彳工彳 . η 土無任何電流逸漏流經，亦即使 發光漏電流大幅降低。 & ^ 圖17為一局部平面圖 其係為一種新式通道蝕刻型薄

第39頁 200303616 五、發明說明（36) 膜電晶體、具有根據本發明之第二實施例的第二變 改良的源極與汲極電極。圖18則 後 得的局部橫剖面前視圖。根據本發明之 : = 圖17與18所示、在第二實施例二二= 例中的薄膜電晶體、與圖12與13所示、 每 =形 =間：在其電極 2與圖11所不之苐一實施例的第四變形例中之上述圖安 的圖t ’且整個汲極電極6係包含了與圖 γ 之弟：γ的第四變形例中的源極電極6相？ 至主^ 主第二變形例中，汲極電極7係：接 至主動層4之頂部表面、然而亦藉由巾間層絕妾 動層4之側壁隔離，以使汲極電極7與主 ^ -而人主 任何側面接觸面積。亦即，可將汲極電極?曰與主=間無 壁作直接接觸的側面接觸前端部分之寬产、㈢之側 :=1 7所不’與上述第二實施例及其第二‘ 比，此弟二變形例中源極與汲極電極6盥7 ^形例相 經過修正的形狀或圖案乃互成非對稱/位主體部分 主動層4之上的電極主體部分具有較㈣電極6的 之上的電極主體部分7b為小的面積， 的主動層4 寄生電容。降低源極電極6之寄生電六 民源極電極6之 的寫入性能。為了使源極電極6獲^=善薄膜電晶體 佳的情況是，位於源極電極6的主動芦、接觸特性，較 :f第-水平方向上具有足夠的長度曰。如2電極主體部 電極6的電極主體部分具有一足夠 ® 17所示，源極 乍的見度。源極電極6 200303616 五、發明說明（37) — 之側面接觸前端部分可與其電極主體 寬度。亦即，源極電極6之側面接觸D刀具有相同狹窄的 部分具有一致且狹窄的寬度。源極電°卩分與電極主體 部分的狹窄寬度減少了源極電極6的，側f接觸前端 主動層4的側壁之間的側面接觸面積，=接觸前端部分與 接觸面積遂抑制了流經主動層4之側辟=此、該被減少的 逸漏。 土 不合要求之電流 因此，汲極端中的零側面接觸面 少的側面接觸面積將造成流經主動層4 源極端中經減 大幅降低，亦即使發光漏電流大幅^低。則壁的電流逸漏 上述分別用於各薄膜電晶體之組忐_ 僅為典型的範例，而可用之結構盥 ^件的結構與材料 方’除了鉻之外，其他金屬例如链、$應不受限於此。比 亦可用於間極電極的材料。而 1、鎢、鈦、與鈕等 (Sl〇xNy)亦可用於間極絕緣膜以及中門思1〇x)與氮氧化矽 晶石夕之外，微晶石夕與多晶石夕亦？間層絕緣體。除了非 薄膜電晶體可應用於半穿透顏動層。上述的新式 雖然本發明之以上^ Tt日日頌不器。 可瞭解這些實施例的提供係僅為、二佳實施例有闕，應 限制之意。熟悉本技術之人士m务：進行說明，而非 當可立即明白許多等兮 在閱項本專利申請案之後， 且亦可迅速地瞭解所料與技術的修改與替換方式， 利申請範圍之適用範替換皆不脫離附加的專 200303616 圖式簡單說明 五 【圖式簡單說明】 根據本發明之較佳每 述 、也歹’J將參考附圖來進行洋細的描 體 圖1為一局部平面圖， ，、 通常使用於主動陣列 '係為—習用通道钞刻型電晶 圖2為沿著圖1之χ —Γ ^液晶顯示器中； 、， 圖3Α至3G為連續+驟、、’所取得的局部橫别面前視圖； 局部橫剖面前# ®^ # ^ f用通道钱刻裂•膜電晶體的 用製程有關； 其係與製造圖1與2所示之電晶體的習 ρ Γ闰為V個習用通道餘刻型薄膜電日體的局部橫剖 #中且泣入％ ϋ ί層側壁上亦具有用以抑剎產生於主動 部橋1彳而=、、s步驟中之習用通道蝕刻型薄膜電晶體的局 °用^刚視圖、該步驟係用以形成包含於圖4所示之習 i、i刻型薄膜電晶體的主動層之側壁上的絕緣膜； 膜雷T 6為一局部平面圖，其係為一種新式通道餘刻型薄 +、“ B曰體、具有根據本發明之第一實施例而改良的源極與 沒極電極； 圖7為沿著圖6之A-A，線所取得的局部橫剖面前視圖； ^，8為一局部平面圖，其係為一種新式通道蝕刻型薄 膜電曰曰體、具有根據本發明之第一實施例的第一變形例而 改良的源極與汲極電極； 圖9為一局部平面圖，其係為本發明之第一實施例的 第二變开；、 y 1 〒、源極與汲極電極之電極主體部分經過修正

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的形狀或圖案；

圖為一局部平面圖，農 第三變形例中、源極與汲極雷系為本發明之第一實施例的 步修正的形狀或圖案； 極之電極主體部分經過進— 圖Η為一局部平面圖，复 第四變形例中、源極與汲極雷糸為本發明之第一實施例的 步修正的形狀或圖案； 电極之電極主體部分經過進一 圖12為一局部平面圖，复 膜電晶體、具有根據本發明^，為一種新式通道钱刻型薄 >及極電極； 卓一貫施例而改良的源極與 圖1 3為沿著圖1 2之β — b，綠 圖； 、所取得的局部橫刹面前視 圖1 4 Α至1 4 G為連續步驟 的局部橫剖面前視圖、其係邀T式通道蝕刻型薄膜電晶體 的新式製程有關； 八。、製造圖1 2與1 3所示之電晶體 圖15為一局部平面圖，发 膜電晶體、具有根據本發明^ =為一種新式通道蝕刻型薄 改良的源極與汲極電極； 弟二實施例的第/變形例而 圖16為沿著圖15之^c， 圖； 所取得的局部橫别面前視 圖17為一局部平面圖，龙 膜電晶體、具有根據本發明之、為一種新式通道蝕刻型薄 改良的源極與汲極電極； 弟二實施例的第二變形例而 圖18為沿著圖17之!) —D， 、''所取得的局部橫剖面前視

200303616 圖式簡單說明 圖。 元件符號說明： 1〜玻璃基板 2〜閘極電極 3〜閘極絕緣膜 4a〜非摻雜型非晶5夕層 4〜主動層 5a〜填摻雜型之n+型非晶石夕層 5〜源極與汲極層 6〜 源極電極 6 a / 〜源 極 電極 之 第 一 前 端 部 分 6 b ' 〜源 極 電極 之 電 極 主 體 部 分 6c ' 〜源 極 電極 之 第 前 端 部 分 7〜 '汲極電極 7 a ‘ 〜汲 極 電極 之 第 _ 一 前 端 部 分 7b ' 〜汲 極 電極 之 電 極 主 體 部 分 7 c . 〜汲 極 電極 之 第 二 前 端 部 分 8〜中間層絕緣體 9〜像素電極 1 0〜絕緣膜

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Claims (1)

1. 200303616 六、申請專利範圍 1. 一種通道蝕刻型薄膜電晶體，包含·· 一閘極電極，位在基板之上； 一閘極絕緣膜，其係延伸於該閘極電極與該基板之 上； 一主動層，包括一位在該閘極絕緣膜上的通道區域； 源極與沒極區域，位在該主動層，之上； 一源極電極，與該源極區域相連接，且該源極電極係 包括一與該源極區域相接觸之源極電極主體部分、及一延 伸自該源極電極主體部分的源極電極前端部分；以及 一沒極電極，與該汲極區域相連接，且該沒極電極係 包括一與該汲極區域相接觸之汲極電極主體部分、及一延 伸自該汲極電極主體部分的汲極電極前端部分， 其中該源極電極前端部分與該汲極電極前端部分至少 其一具有與該主動層之側壁作直接接觸的側面接觸部分， 且該側面接觸部分之平均寬度係較其對應之該源極電極主 體部分與該汲極電極主體部分的平均寬度為窄。 2. 如申請專利範圍第1項之通道蝕刻型薄膜電晶體， 其中該側面接觸部分在寬度上較其對應之該源極電極主體 部分與該汲極電極主體部分之終端部分為窄，而且該終端 部分係與該源極電極主體部分及該汲極電極主體部分之對 應部分相互面對。 3. 如申請專利範圍第1項之通道蝕刻型薄膜電晶體， 其中該源極電極前端部分與該汲極電極前端部分各皆具有 與該主動層之該侧壁作直接接觸的該側面接觸部分，且該

   第45頁 200303616 六、申請專利範圍 侧面接觸部分之該平均寬度乃較各該源極電極主體部分與 該汲極電極主體部分之該平均寬度為窄。 4.如申請專利範圍第1項之通道蝕刻型薄膜電晶體， 其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分在平面圖 上係互成對稱。 5 ·如申請專利範圍第4項之通道,钱刻型薄膜電晶體， 其中該源極電極前端部分與該汲極電極前端部分兩者皆具 有與該主動層之該侧壁作直接接觸的侧面接觸部分，且每 個該側面接觸部分皆較各該源極電極主體部分與該汲極電 極主體部分為窄。 6. 如申請專利範圍第1項之通道蝕刻型薄膜電晶體， 其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分在平面圖 上係互成非對稱。 7. 如申請專利範圍第6項之通道蝕刻型薄膜電晶體， 其中該汲極電極前端部分具有一與該主動層之該侧壁作直 接接觸的側面接觸部分，該汲極電極前端部分之該侧面接 觸部分係較該 >及極電極主體部分為窄^且該源極電極主體 部分係較該汲極電極主體部分為窄，並且該源極電極前端 部分具有寬度較該源極電極主體部分為窄或相等的另一個 側面接觸部分。 8. 如申請專利範圍第2項之通道蝕刻型薄膜電晶體， 其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分至少其一 具有與該終端部分之寬度相同的寬廣區域、以及一沿著通 道長度方向至少3微米的長度。

   第46頁 200303616 六、申請專利範圍 __ 9·如申請專利範圍第丨項之 一 其中該閘極電極之周圍邊緣在 、虫刻型薄膜電晶體’ 周圍邊緣外部。 圖上係位於该主動層之 10·如申请專利範圍第丨項之 體，其中該基板係包含一 ^逼蝕刻型薄膜電晶 極電極係與一像素電極相連接，Γ為之玻璃基板，且該源 料線相連接。 暴且，該汲極電極係與一資 士閘：ΐΐ道餘刻型薄膜電晶體，包含： 閘極電極，位在基板之上； 上；一間極絕緣膜’其係延伸於該閑極電極與該基板之 包括一位在該閘極絕緣膜上的通道區域； 源極與汲極區域，位在該主動層之上，· 勺i壬H ΐ’與該源極區域相連接，且該源極電極係 伸自該源極電極主體部分的源極電極前端：：；以及 汲極電極’與該汲極區域相連接，且該汲極電極係 包括一與該汲極區域相接觸之汲極電極主體部分、及一延 伸自該汲極電極主體部分的汲極電極前端部分， 其中該源極電極與該汲極電極至少其一係藉由一中間 層絕緣體而與該主動層之側壁隔離。^ 12.如申請專利範圍第11項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極與該汲極電極兩者皆藉由一中間層絕 緣體而與該主動層之該側壁隔離。 曰

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   200303616 六、申請專利範圍 13. 如申請專利範圍第1 2項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極前端部分係包含： 一第一源極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣體之 上、且經由一第一貫穿孔而與該源極電極主體部分相連 接；以及 一第二源極前端部分，其係延伸,於該中間層絕緣體下 方、並覆蓋在該閘極絕緣膜之上、且經由一第二貫穿孔而 與該第一源極前端部分相連接、同時亦經由一第三貫穿孔 而與一像素電極相連接，並且 其中該汲極電極前端部分係包含： 一第一汲極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣體之 上、且經由一第四貫穿孔而與該汲極電極主體部分相連 接；以及 一第二汲極汲極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣 體下方、並覆蓋在該閘極絕緣膜之上、且經由一第五貫穿 孔而與該第一汲極前端部分相連接、同時亦與一資料線相 連接。 14. 如申請專利範圍第1 2項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該第一源極前端部分與該第一汲極前端部分各皆 由一種透明且具電氣連接性的材料所組成。 15. 如申請專利範圍第1 4項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分各皆 由一種金屬所組成。 16. 如申請專利範圍第1 2項之通道蝕刻型薄膜電晶

   第48頁 200303616 六、申請專利範圍 體，其中該源極電極前端部分係包含： 一第一貫穿孔接點，其係將該源極電極主體部分連接 至延伸於該中間層絕緣體上之一像素電極，而且 其中該汲極電極前端部分係包含： 一第一汲極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣體之 上、且經由一第四貫穿孔而連接至該.沒極電極主體部分； 以及 一第二汲極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣體下 方、並覆蓋在該閘極絕緣膜之上、且經由一第五貫穿孔而 與該第一沒極前端部分相接、同時亦與一資料線相連接。 17. 如申請專利範圍第1 6項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該第一汲極前端部分係由一種透明且具電氣連接 性的材料所組成。 18. 如申請專利範圍第1 7項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分各皆 由一種金屬所組成。 19. 如申請專利範圍第1 1項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極與該汲極電極其中之一係藉由一中間 層絕緣體而與該主動層之侧壁隔離。 20. 如申請專利範圍第1 9項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極前端部分具有一與該主動層之侧壁作 直接接觸的側面接觸部分，而且 其中該汲極電極前端部分係包含： 一第一汲極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣體之

   第49頁 200303616 六、申請專利範圍 上、且經由一第四貫穿孔而連接至該汲極電極主體部分； 以及 一第二汲極前端部分，其係延伸於該中間層絕緣體下 方、並覆蓋在該閘極絕緣膜之上、且經由一第五貫穿孔而 與該第一汲極前端部分相連接、同時亦與一資料線相連 接。 . 21 .如申請專利範圍第2 0項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極主體部分係較該汲極電極主體部分為 窄，且該源極電極之該侧面接觸部分的寬度係較該源極電 極主體部分者為窄或相等。 2 2.如申請專利範圍第2 0項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該第一汲極前端部分係由一種透明且具電氣連接 性的材料所組成。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分各皆 由一種金屬所組成。 24. 如申請專利範圍第1 1項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該源極電極主體部分與該汲極電極主體部分至少 其一具有與該終端部分之寬度相同的寬廣區域、以及一沿 著通道長度方向至少3微米的長度。 25. 如申請專利範圍第11項之通道蝕刻型薄膜電晶 體，其中該閘極電極之周圍邊緣在平面圖上係位於該主動 層之周圍邊緣外部。 26. 如申請專利範圍第11項之通道蝕刻型薄膜電晶

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