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TWI333275B - Method for fabricating light sensor - Google Patents

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TWI333275B
TWI333275B TW097117078A TW97117078A TWI333275B TW I333275 B TWI333275 B TW I333275B TW 097117078 A TW097117078 A TW 097117078A TW 97117078 A TW97117078 A TW 97117078A TW I333275 B TWI333275 B TW I333275B
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TW
Taiwan
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patterned
dielectric layer
rich
region
Prior art date
Application number
TW097117078A
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English (en)
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TW200947683A (en
Inventor
Ching Chieh Shih
An Thung Cho
Chia Tien Peng
Kun Chih Lin
Original Assignee
Au Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Au Optronics Corp filed Critical Au Optronics Corp
Priority to TW097117078A priority Critical patent/TWI333275B/zh
Priority to US12/211,106 priority patent/US7790487B2/en
Publication of TW200947683A publication Critical patent/TW200947683A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI333275B publication Critical patent/TWI333275B/zh

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/10Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
    • H10F30/15Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors comprising amorphous semiconductors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H10F39/016Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of thin-film-based image sensors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D86/00Integrated devices formed in or on insulating or conducting substrates, e.g. formed in silicon-on-insulator [SOI] substrates or on stainless steel or glass substrates
    • H10D86/01Manufacture or treatment
    • H10D86/021Manufacture or treatment of multiple TFTs
    • H10D86/0231Manufacture or treatment of multiple TFTs using masks, e.g. half-tone masks

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  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Description

1333275 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於-種製作_應器於非晶石夕薄膜電晶體(飯 film transistor,TFT)面板之方法’尤指一種製作含有富矽 (灿―’ Si-rich)介電材料之光感應器於非晶石夕薄膜電晶體 面板的方法。 【先前技術】 光感應H已逐漸航顧於各類型TFT顯示財,現行的光感 應器係以湘三A族與五A族材料形成之 (p_imrinsie_n )二極 體(photodiode)為主,然而hn二極體的光接收效率偏低,且容 易受到非目標統的影響,目此具有職雜訊比較差等缺點。此 外’對於TFT顯示器内而言,酿二極體使用的三A族與五入族 材料與TFT製程亦具有相容性的問題,因此傳統刪二極體在應 用上與產&上皆有其發展限制。另—方面,業界亦研發利用非晶 石夕材料之強烈級感性,而以非祕材料製作_電晶體感應器 (TFT_or)。然而,#晶石夕薄膜電晶體感應器具有光電流穩定 =較低之缺點’即使在沒有操作感絲的情況下,光電流也會隨 著時間而衣減,因此有嚴重的可靠度問題。 基於上述種種原因,目前業界所使用的光感應器已無法滿足其 在光電領域上的_,因此新—代的域應器已成為研發的重點。 【發明内容】 6 本發明之目的之-在概供一種將光感應器整合於非晶系.薄 ,電晶體(a-siTFT)元件製程之方法,其中本發明光感應器係使用 畐矽介電材料,以大幅提高光感應器的產品可靠度。 本發明提供-種製作光感應器於非晶石夕TFT面板的方法。首先 提供基板,其包括非晶石夕TFT區域以及光感應區域,然後於基板 ^形成圖案化第-導電層,其包括非砂TFT之閘極,設於該非 曰曰石夕TFT區域。接著,在基板與閘極表面形成閑極介電層,再於 開極上方之閘極介電層表面形成圖案化非祕層。之後,於基板 士形成圖案化第二導騎’其包括TFT之雜歧極錢光感應 器之下電極’其中源極與祕係設於閘極之上方,而該下電極係 設於光感應H域。在基板上形細案化富⑪介電層,其中富石夕介 電層至少設於祕應區域’並電性連接於下電極。此外,該圖案 化田石夕;I電層至> 暴露部分沒極。最後,在基板上形成圖案化透 光導電層,其至少包括上電極設於光感應區域上,以形成光感應 器。 由於本發_將富料電材料朗於光錢財,並整合光感 應益與非晶⑪TFT το件的製程,目此可以有效降低非糾τρρ顯 不面板的整體製程成本,同時提高產品的可靠度。 【實施方式】 —清參考第1圖’第1圖為本發明光感應器應用於非晶石夕TFT顯 不面板上的示賴。非轉TFT顯示硫1()包括下基板%與上 基板36,當非砂TFT顯示面板1G為液晶顯示面板時,下基板 ⑶ 3275 λ 34與上基板%通常又分別稱為陣列基板與彩色滤光片基板。熱 而:T打顯示面板10亦可為其他類型之平面顯示面板,例如有機 毛光.4不面板。非抑TFT顯示面板1()另包括齡區Μ與週邊 •,路區12’其中顯示區14内設置有複數條掃成⑽與訊號線… 定義出呈陣列排列之晝素16,各畫素16皆包含一 TFT元件76 性連接於掃猫線20與訊號線18。此外,TFT顯示面板ι〇另包括 至少一光感應器,設置於顯示區14外圍的光感應區28,例如 所示之環境光感應元件(ambientlightsens〇r,als) 22、Μ、%, 並可分別藉由導線30而電性連接下基板34表面上的連接㈣。’ 第2圖至第7 _林伽於非㈣τρτ面板上製作光 ^一實施_剖面示賴。首先如第·卿,提供基板38 "可為平面顯示面板之陣列基板,包括至少—啦區域雙至小 ,一光感應區域52。然後於基板38上全面沉積第一導電層二 道光罩進行微影暨韻刻製程而形成圖案化第—導電層%,宜 =極56設於TFT區域5G,其中圖案化第—導電層%較佳= 屬材料。接著,如第3圖所示,在基板38與問極%表面V =閉極介電層见再依序於間極介電層%之上形成非晶抑轉 2非晶销。龍非晶销絲轉晶销料二道解進^= 衫暨叙刻_,_成随鱗晶销6()麵魏 ^設於閘極56上方之_介電層58表面,其中圖宰化= 層60包括丁FT元件之半導體通道區域。 、非s曰石夕 ,,驗勘8 i物彡派 有靖子之㈣細66,其㈣糊㈣為感光性佳: 8 1333275 — 介電層,其材料包括硬、氧、氮、碳或氫之組合。絲,在墓板 ,38表面上塗佈第一光阻層(圖未示),再藉由第三道光罩進行微影 暨侧製程於第-光阻層上定義出對應於光感應區域如圖案, .經乾式或濕式姓刻移除部分富石夕介電層66,以在光感應區域^ .内^成包括_化之雜介電層66,再移_獨第—光阻層。 值得注意的是,富梦介電層66之分子式包括獄m
SlNx、膽y、_或上述材料之組合,而形成富石夕介電層66 ❿之方法係可藉由通人含有發、氧、氮、碳、氫或上述原子組合之 氣體’進行化學氣相沉積製程,例如通入含有siivN2〇之氣體進 行沉積製程可製作含Si0x材料之富石夕介電層66,或者通入 slH4/N2〇/H2氣體製作含Si0H的富斜電層66。此外,由於舍石夕 介電層66在本發明中係用來當作感光材料,因此在形成富^電 層66時可藉由調整其材料的組成而用來感測不同顏色之彩色光 線。再者’在形成富石夕介電層66時,亦可對富石夕材料進行雷射退 火步驟,以形成石夕奈米晶粒㈤connanoc⑽n於富石夕介電㈣ _請參!第接著於基板38表面另形成第二光阻層(圖未 不)’並㈣、道光罩而進行第四微影龍刻製程。首先在曝光 顯影之後乾式爛或濕錢刻移除沒有被第二光阻層覆 盒之部分第二導電層64’以形成圖案化第二導電層64,,其包括設 Γ Γ區域5=互不相連之源極70與及極72以及設於光感應 £域S2内之4‘肩下電極%。值得注意的是,在第四微影暨 敍刻製程巾,_部分摻_销62,喊㈣與波㈣ 1333275 可刀別經由剩下的摻雜非晶㈣&而電性連接於圖案鱗晶石夕層 6〇 ’如此便完成基板38上一 TFT元件*76之製作。另一方面,設 於光感應區域S2之下電極74係設於圖案化之富石夕介電層的之下 方,且電性連接於富石夕介電層66。值得注意的是,在本發明之其 他實施例巾,前料三、細郷暨侧製㈣進行順序亦可互 相對調,例如在形成第二導電層64之後,直接進行前述第四微影 暨侧製程而形成酸化第二導電層64,,製作源極7()、沒極^ ”下電極74 ’之後再形成富⑪介電層66,並進行前述第三微影暨 钱刻製程’案化富料電層66,設於域颜域&内。 ▲接著’如第6圖所示,在基板38上全面沉積一層抗水性佳的 保顧78 ’其可包含無機材料,例如氮化石夕或氧化石夕材料。隨後 由第五道光罩進行微·_製程,移除部分保護層%而形成接 觸洞叨,同時暴露出部分沒極72與大部分之圖案化富石夕介電層 66。請參考第7圖’最後沉積—透光導電層,例如包含氧化鋼锡 〇ndiUmtin〇Xide,IT〇)或氧化銦鋅(indiumzincoxlde,IZ〇) 材料’再經由第六道鮮進行微料侧製㈣形成圖案化透光 導電層82 ’其包括畫素電極84與光感應器之上電極86,分別設 於TFT區域%與光感應區域%,其中畫素電極μ係經由填入接 觸賴之_化絲導· 82而概連接汲極72,社電極% 係設於富石夕介電層66之上表面,與富砂介電層的和下電極%形 成光感應器88。 第8圖為本發明製作光感應器於非晶石夕τρτ面板之第二實施 例的剖面示意圖,其中第8圖繪示了接續前述實施例第5圖後的 步驟。本發明之第二實施例係以有機光阻材料取代第一 實施例中 的保屢層78如第8圖所示,在形成源極%、波極72、下電極 74與㈣介電層66之後,於基板%上形成平坦層
90覆蓋TFT 讀76與富石夕介電層66,作為TFT元件%的保護層。平坦層卯 系os光阻材料,例如為包含有機材料之光阻層。然後,進行曝 光與顯影製程以圖案化平坦層9〇,於平坦層%中形成接觸洞8〇、 92 ’分別暴露出部分及極72與部分富石夕介電祕。之後,再如第 ;;實施修_成義谈辑電㈣,在TFT _ 50覆蓋於 觸同暴路出的及極72上,並於光感應區域η覆蓋於接觸洞 舍暴f出的富石夕介電層66上,且圖案化透光導電層U電性連接 ====娜% ’便織祕器路整合 圖,Q第10圖為本發明製作域應器之第三實施例的示意 圖’ /、中第9圖係接續第3區| . ^ — 晶石夕層60與摻雜非^第圖所示,在形成圖案化非 轉阳歸62之後,在基板38上形賴荦化第-=電層⑷’包括源極7()、_72與下電極74方^ 二導電層(如第4圖所示之第二導電層= _:導 、接知92叫露蚊料下雜74。 然後如第1〇圖所 66,^ 刀田石夕;丨電層66,使職化之富石夕介 ^33275 電層66設於光感應區域%内。在其他實施例中,可包含同4形 成虽石夕介電層66於光感應區域52以及TFT區域50。隨後,於基 板38上形成圖案化透光導電層,包括晝素電極84與光感應器88 ,之上電極86 ’分別電性連接汲極72與富矽介電層66。因此,本 實轭例與本發明第一實施例不同之處在於係先形成保護層78,再 形成富石夕介電層66於基板38上。 在本發明之其他實施例中,部分富矽介電層66亦可同時形成 % 於TFT區域50。請參考第11圖,第11圖為本發明製作光感應器 之第四實施例的示意圖,且第11圖係延續前述實施例第9圖之製 程。根據本實例中,係在形成TFT元件76與保護層78之後,接 著在基板38上形成圖案化之富矽介電層66,其包括設於光感應區 域52之第一部份6如以及設於TFT區域5〇之第二部分咖,其 中虽矽介電層66之第一部份66a可當作光感應器88中的感光材 料,而第二部分66b亦可作為TFT元件76或源極70、汲極72上 的另一保護層。圖案化之富矽介電層66的形成方法係可先在基板 _ 38上全面沉積富矽介電層66,然後進行微影暨蝕刻製程,移除部 分富矽介電層66而分別留下富矽介電層66之第一部份6知與第 二部份66b於光感應區域52與TFT區域50内。接著,再於基板 38上形成圖案化透光導電層82,其包括設於光感應區域力之上 電極86與設於TFT區域50之晝素電極84。 第12圖至第π圖為本發明製作光感應器之第五實施例的示 意圖。本貝施例係以富矽介電層66取代第三實施例中的保護層 78。首先請參考第12圖’其係接續第3圖後的製程,如第三實施 12 『1333275
π从使蜩洞94以暴露出部分汲極72 丨不口丨刀田吵力%層96,使剩 Γ元件76與下電極74,並且 。然後如第13圖所示,在基 、 A ^ isg π\ 7f\ » 在^基^ •板%上形成圖案化透光導電㈣,包括電性連接沒極72之晝^ 電極84與設於光感應區域52之上電極%,便完成本發明第^實 施例之光感應器88整合於非晶矽TFT元件76的製作。 請參考第14圖至第19圖,第14至19圖為本發明於非晶石夕 TFT面板上製作光感應器之第六實施例的示意圖。在本實施例 中’製作本發明域應H於非祕TFT面板之方法僅需使用四道 光罩即可7〇成’為簡化說明,與前述實施例相同的元件係使用一 樣的7L件符號來表示。首先如帛14圖所示提供基板%,其上定 義有TFT區域50與光感應區域52。然後在基板38上沉積第一導 電層使用第-道光罩進行微景》暨姓刻製程,而形成圖案化第一 導電層54,包括閘極56設於TFT區域5〇。在本實施例中,圖案 化第一導電層54另包括設於光感應區域52内之導線98,然而, 在其他實施例中,圖案化第一導電層54亦可不包括設於光感應區 域52内之導線98。接著,在基板38上全面形成閘極介電層58 接著請參考第15圖’依序於基板38上形成非晶矽層1〇〇、摻 13 1333275 =:Γ广導電層64與富”電層66。然後在基板38 表面形成光阻層胁使用第二先罩216於該触 7〇、汲極72、半導魏韻_卩半 ^義出源極 ㈣圖心# 干导體&域)、光感應器之感光
=案和下電極74_預_,其中第二光罩可為灰階光 罩、+色調光罩或相位移光罩。以半色調光罩為例,第二光罩216 的不透光區216a倾胁舦之_ 7Q、祕72與下電極%的 位置’半透光區216b係對應於預定的半導體通道層68之位置 而全透光區216c則對應於TFT區域5〇和光感應區域%以外的部 =接者’如第關所示’進触刻製程,移除沒有被光阻層218 覆盖之部分富石夕介電層66、第二導電層64、摻雜非晶石夕層幻虚 非晶石夕層卿,以形成半導體通道層68、源極7〇、沒極72、下電 極與圖案化之富料電層66,並完成tft元件冗之製作。此 時富石夕介電層66包括第一部份—設於光感應區域义内並位於 下電極74的上表面,具有感光材料圖案,w包括第二部分娜 设於源極70與汲極72之上表面。 凊參考第Π圖,接著移除光阻層训,在基板%表面依抑 成保護層78與光阻層102。使用第三光罩1〇4對光阻層收進^ -微影製程,類似地,第三光罩1〇4可為灰階光罩、半色調光罩 或相位移鮮,例如當第三光罩為半色難料,其半透光 區l〇4a係可約略對應於光感應區域%内富梦介電層的之第一部 份祝,而全透光區麵則對應於沒極74上之預定接觸洞圖案。。 然後進行顯影製程’圖案化光阻層1〇2而使其包含接觸洞圖案_ 與開口圖案1〇8,其中介層洞圖案1〇6縣露出部分保護層%。 14 丄 W275 然後如第18圖所示’以圖案化之光阻層1〇2當作餘刻遮罩, 進行非等向性蝕刻製程,移除部分介電層78與富矽介電層的,在 TFT區域50和光感應區域52分別形成接觸洞ιι〇與開〇⑴,分 別暴露出部分汲極72與富矽介電層66之第一部份6如。
接著’凊參考第19圖,在基板38上形成圖案化透光導電層82, 其形成方法包減在基板38上全面形歧光導電層與光阻層(圖 未示),然後使用第四鮮進行微職_製程,移除部分透光導 電層’而在TFT區域50形成畫素電極84填於接觸洞11〇内電 丨生連接;及極72 ’並在域應區域52⑽成上電極祕填於開口 Π2 ,設於富石夕介電層66之第一部份祝上表面,以完成本發明 光感應器88整合於非晶矽TFT元件76之製作。 第20圖至第23圖為本發明整合光感應器與非晶石夕丁ft元件製 程之第七實齡m讀、W。在本實施例巾,本發财法僅需使用 三道光罩與三道鄕製程即可製作非_ tft面板上之τρτ元件 與本發明光感應ϋ。首先,請參考第2()圖,提供基板%,其表面 定義有TFT區域5〇、光感應區域a與連接塾…區域铁後如 前述實施㈣14至16 _叙方法,_ TFT元件76與富石夕介 電層66 ’並於形成閘極%時’同時在連接塾區域⑽製作連接墊 ^層116 ’且在進仃閘極介電層%製程時也—併將閘極介電層如 覆蓋在連接墊底層116上。秋έ …'後,元成第%圖之步驟且移除光阻 曰一,上依序形成保護層%與光阻層118,再使用 第三光罩⑶並進行微影、顯影製程來圖案化光阻層118,於光阻 層118中疋義出開口圖案12〇、接觸洞圖案⑵及連接塾圖案124, 1333275 其中第三光罩126之不透光區12如係對應於需要留下之部分保護 層78,全透光區126c可對應於連接墊圖案124與接觸洞圖案122, 而半透光區126b貝ij可對應於開口圖案j2〇與選擇性對應於接觸洞 圖案122之一側與光感應區域52之邊緣部分。 然後如第21圖所示’以圖案化之光阻層118當作侧遮罩, 進雜刻製程’移除部分賴層78、富⑦介電層66及_介電層 58,分別在光感應區域52之保護層78形成開口 128,在沒極π φ 上方形成接觸洞130暴露出部分沒極72,以及在連接塾區域114 形成連接塾開口 132,暴露出連接墊底層116,並留下對應於不透 光區126a之部分光阻層118,。接著’如第22圖所示,在基板% 上全面形成透光導電層134。最後,請參考第23圖,進行剝離 (hft-off)製程’在去除光阻層118,時,同時移除形成在光阻層 118之上的透光導電層134,而未形成在光阻層⑽,上的透明導電 層134則被保留下來,其剩下的部分則分別在光感應區域AM 區域5〇與連接墊區域114形成上電極86、和沒極72電性連接之 •畫素電極84及連接塾頂層m,其中連接墊頂層m與連接塾底 層116互相電性連接,可形成如第1圖所示之連接墊32。 如前所述’本發明域應器可僅制三至六道光罩,並配合 元件之1程喊作於非㈣TFT面板上,能有效帛化整體製 权成本。此外,本發明域絲補可設置於顯示面板的顯示區 外圍當作環境光源感應器,亦可設置於顯示區之各晝素内,配合 面板上的彩㈣光片_整私介電層之感絲料_而作為彩 色影像感測器,或者也可利用其所產生的光感應電流與電路設 1333275 計,將非晶石夕TFT面板製作為光學觸控式面 或指紋辨識器(finger print sensor)。 睛參考第24 ® ’第24圖為包括本發明域應_之光學觸控式 面板200或指紋辨識器的電路示意圖。光學觸控式面板2〇〇包括 顯示區202’其上设置有複數條互相平行的訊號線2〇4與訊號讀取 線212以及複數條垂直於訊號線2〇4的掃瞄線2〇6,定義出複數個 呈矩陣排列之晝素208,各畫素208分別包括至少一 TFT元件214 φ 與至少一光感應器210,分別電性連接訊號線2〇4與訊號讀取線 212。在操作光學觸控式面板2〇〇時,若使用者觸控光學觸控式面 板200之任一位置,便會遮住該位置所對應晝素2〇8之表面,使 知14些畫素208内的光感應器210之光感應電流發生變化,而光 學觸控式面板200便可依據由訊號讀取線212所得到的電流變化 進而判斷出使用者觸控了面板上的那些位置,進而對光學觸控式 面板200發出指令。 _ 相較於習知技術,本發明提供了包含富矽介電材料之光感應 器’其具有良好的產品信賴性’應用在如紫外光藍光(UV_blue) 荨谓測器時’訊號雜訊比(N/S ratio)可達到200至300,亦具有 良好的光靈敏度(Photosensitivity)。特別是本發明方法係將含有 富矽介電材料之光感應器整合於非晶矽TFT元件的製程,藉由光 罩與薄膜沉積順序的特殊設計,可以有效降低製程步驟、成本與 時間。再者,本發明含富矽介電材料之光感應器另可應用於觸控 式面板’能同時降低傳統觸控式面板之製造成本,並能提高產品 附加價值。 17 1333275 雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明, 任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者,在不脫離本發明之 精神和範圍内,當可作各種更動與潤飾,並可思揣其他不同的實 施例’因此本發明之保護範圍當視後附申請專利範圍所界定者為 準。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明光感應器應用於一 TFT顯示面板上的示意圖。 ® 第2圖至第7圖為本發明於非晶矽TFT面板上製作光感應器之第 一實施例的剖面示意圖。 第8圖為本發明製作光感應器於非晶矽TFT面板之第二實施例的 剔面示意圖。 第9圖至第10圖為本發明製作光感應器之第三實施例的示意圖。 第11圖為本發明製作光感應器之第四實施例的示意圖。 第12圖至第13圖為本發明製作光感應器之第五實施例的示意圖。 • 第14圖至第19圖為本發明製作光感應器之第六實施例的示意圖。 第20圖至第23圖為本發明整合光感應器與非晶矽TFT元件製程 之第七實施例的示意圖。 帛24圖為包括本發明光感應器之絲觸控式面板2〇〇的電路示意 圖。 12 週邊電路區 【主要元件符號說明】 10 TFT顯示面板 1333275
14、202 顯示區 16、 208 晝素 18、204 訊號線 20 ' 206掃瞄線 22、24、26 環境光感應元件 28 光感應區 30 導線 32 連接墊 34 下基板 36 上基板 38 基板 50 TFT區域 52 光感應區域 54 圖案化第一導電層 56 閘極 58 閘極介電層 60 圖案化非晶矽層 62 摻雜非晶矽層 64 第二導電層 64’圖案化第二導電層 66 富矽介電層 66a富石夕介電層之第一部份 66b 富石夕介電層之第二部份 68 半導體通道層 70 源極 72 汲極 74 下電極 76、214 薄膜電晶體元件 78 保護層 80、92、94 接觸洞 82 > 134’圖案化透光導電層 84 晝素電極 86 上電極 88、210 光感應器 90 平坦層 96 富$夕介電層 98 導線 100 非晶矽層 102 、218光阻層 104 第三光罩 104a 半透光區 104b全透光區 106 > 122 接觸洞圖案 19 1333275 108、 120 開口圖案 112、 128 開口 116連接墊底層 124 連接墊圖案 126a 不透光區 126c 全透光區 134 透光導電層 200 光學觸控式面板 216 第二光罩 216b 半透光區
110、130 接觸洞 114連接墊區域 118、118’光阻層 126 第三光罩 126b半透光區 132 連接墊開口 136 連接墊頂層 212 訊號讀取線 216a 不透光區 216c 全透光區
20

Claims (1)

  1. 柯年5死(/il修(幻正替換頁 、申請專利範圍: 一種於非晶石夕薄膜電晶體面板上製作光感應器的方法,其包括: 提供一基板,其包括一薄膜電晶體區域以及一光感應區域; 於《玄基板上形成一圖案化第一導電層,該圖案化第一導電層包 括一薄膜電晶體之一閘極,設於該薄膜電晶體區域; 於5亥基板與該閘極表面形成一閘極介電層; 於該閘極上方之該閘極介電層表面形成一圖案化非晶矽層; 於該基板上形成一圖案化第二導電層,其包括該薄膜電晶體之 一源極與一汲極以及一光感應器之一下電極,且該源極與 邊汲極係設於該閘極之上方,而該下電極係設於該光感應 區域; 於该基板上形成一圖案化富矽介電層,該圖案化富矽介電層包 括设於該光感應區域且電性連接該下電極,且該圖案化富 石夕介電層至少暴露部分該汲極;以及 於"亥基板上形成-®案化透光導電層,其至少包括該光感應器 之一上電極,設於該光感應區域。 如申請專利範财1項所述之方法,其巾該圖案化富硬介電層 之材料包括石夕、氧、氮、碳或氫之組合。 如申請專概圍第1柄述之方法,其巾該圖案化富梦介電層 之刀子式為 SiOC、SiC、SiOx、SiNx、SiONy、SiOH 或上述材 料之組合。 川3275 4·如申請專利細第丨撕述之方法 電層之方法包域於該紐切彡成細案化富石夕介 影暨钮刻製程以圖案化該富石夕介電展田〃電層,再進行-微 方法包括進行一化學氣相沉積製程Γ且形成該富石夕介電層之 >•如申請專利範圍第4項所述之方法, 積製程時,係通入含有石夕、氧、氮、二、知進行該化學氣相沉 氣體。 厌、氧或上述原子組合之 6·如申請專利細第i項所述之方法,其怜 覆蓋於該源極與概極之部分表面。、μ圖案化—介電層 ^^^細第丨項所狀方法,料包括在形成該圖案化 田"電曰之後’於樣板上形成一圖案化保護層,覆蓋該 臈電晶體並暴露部分該沒極與該圖案化富石夕介電層。… 8. ;:=圍第7項所述之方法’其中該圖案化保護層包括 圖案化保護層之形 9.如申凊專利範圍第8項所述之方法,其中該 成方法包括: 機 在形成該贿化富料電層之後,於該基板上全面沉積 光阻層; 22 ’於該有機光阻層上定義出一接 分別設於該薄膜電晶體區域與該 進行一曝光製程, 開口圖案, 以及 一接觸洞圖案與一 與該光感應區域; 進行-顯影製程,移除包括該接觸洞圖案與該開口圖案之部分 該有機光阻層,以形成該圖案化保護層。 Π).如申請專利範圍第7項所述之方法,其中形成該圖案化第二導 電層、該圖案化富碎介電層與該圖案化保朗之步驟包括: 依序於該基板上全面形成一第二導電層與一富石夕介電層; 同時移除部分該第二導電層與部分該富石夕介電層,以形成該圖 案化第二導電層’並使該富石夕介電層與該圖案化第二導電 層在該光感應區域具有相同之圖案; 於遠基板上全面形成一介電層;以及 使用-半色調光罩,進行-微影暨餘刻製程,同時移除部分該 介電層與部分該富石夕介電層,以形成該圖案化富石夕介電 層,並使得該介電層形成該圖案化保護層並暴露部分該汲 極與該圖案化富矽介電層。 11. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中該半色調光罩之部 分半透光區係對應於該富矽介電層或該光感應區域。 12, 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中形成該圖案化非晶矽 層與該圖案化第二導電層之方法包括: 23 1333275 芥年7月⑽修(更)正替換頁 在形成該_介電層之後,依序在該额上形成—非晶石夕層、 一第二導電層、一富矽介電層及一光阻層; 使用一半色調光罩,於該光阻層上定義出該源極、該沒極、該 下電極與該薄膜電晶體之一半導體通道區域之圖案; 以該光阻層當作侧遮罩,進行一钕刻製程以同時移除部分 該富石夕介電層、部分該第二導電及部分該非晶石夕層使剩 下之該富石夕介電層與該圖案化第二導電層具有約略相同之 圖案,且在該薄膜電晶體區域暴露出部分該非晶石夕層。 13,如申請專利範圍第12項所述之方法,其中該半色調光罩之一 半透光區係對應於該半導體通道區域,而該 透光區係對應於紐極、該雜與該下電極。 罩之一不 14^= 專利_ 1項所述之方法,料包括在形成該圖案化 二夕^層之前,於該基板上形成—保護層,覆蓋該薄膜電晶 體並暴路部分該汲極與該下電極。 ',申請專機圍第丨項所述之方法,其包括_五道光罩來分 二義二閘極、該圖案化非_、該源極與槪極、該圖荦 化虽矽介電層以及該圖案化透明導電層之圖案。 八 圖案化透光導電層 16’如申料利範圍第1項所述之方法,其令該 包括—晝素電極,電性連接於該汲極。 24 Π.如申請專利範圍第i項所述之方法,其中製作該圖案化非晶石夕 層、該圖案化第二導電層與該圖案化富石夕介電層之方法包括: 依序於該基板上全面形成-非晶石夕層、_第二導電層以及一富 矽介電層;以及 胃 進行一微料_製程,同時歸部分該非抑層、部分該第 二導電層以及部分該雜介電層,⑽該賴電晶體區域 形成-半導體通道區域、於該閘極上形成該源極與該及極 以及於該域躯域形賴下電極與糊案化富石夕介電 層。 18·如申請專利範圍第17項所述之方法,其另包含在形成該圖案 化透光導電層之前,先進行下列步驟: 於該基板上依序沉積一保護層與一光阻層; 使用-半色調光罩以進行—微影製程’ _傾紐層,使圖 案化之該光阻層包括一接觸洞圖案與一開口圖案;以及 以圖案化之該光阻層當條刻鮮,進行—關製程,移除位 於該薄膜電晶體區域之部分該保護層與該富石夕介電層,且 同時移除位於該光感應區域之部分該保護層,分別於該薄 膜電晶體區域與絲歧區域形成—接顧與_開口。 .如申清專利範圍第18項所述之方法,其中該半色調光罩之一 半透光區係對應於該開口圖案,而該半色調光罩之-全透光區 叫275
    係對應於該接觸洞圖案 2〇·如申請專利範圍第18項所述之方法,其另包括: 於戎基板上形成一透光導電層,全面覆蓋於該基板上;以及 進行一剝離製程,同時移除圖案化之該光阻層與位於該光阻層 之上之該透光導電層,以形成該圖案化透光導電層。 21.如申凊專利範圍第丨項所述之方法,其中該基板另包括一連接 墊區域,且該方法另包括: 在形成該閘極時,同時於該連接塾區域形成-連接塾底層;以 及 在升▲亥圖案化透光導電層時,同時形成一連接塾頂層設於該 連接墊底層之表面。 22·如申請專利範圍第 奈米晶粒材料。 1項所述之方法,其中該富矽介電層包括矽
    1項所述之方法,其中該下電極包括金屬材 23.如申請專利範圍第 料。 十一、圓式: 26
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