TW477908B - Active matrix electro-optical device - Google Patents

Description

477908 A7 B7 五、發明說明（1 ) 1 .發明領或 本發明係關於主動式矩陣光電裝置。 2 ·相關技藝說明 已知主動式矩陣光電裝置對於高品質顯示而言係有效 的。它們被組構而使得薄膜電晶體被形成於作爲個別圖素 之透明基底（通常爲玻璃或石英基底）上。每一薄膜電晶 體控制進入或離開相關圖素的電極（圖素電極）之電荷。 主動矩陣液晶顯示裝置需要用以驅動用於個別圖素之薄膜 電晶體的電路（周邊電路）。一般而言，周邊電路被組構 成稱爲驅動器IC的外部1C電路。 在先進的版本中，藉由使用薄膜電晶體所形成的周邊 電路被整合於基底之上，提供一致化的結構，其中圖素區 及周邊電路被整合於相同基底之上，此種配置係有利於液 晶面板之使用。 關於上述液晶面板應用之實施例，將於下說明凸出型 液晶顯7K裝置® 實現彩色顯示之第一方法係於液晶面板中形成R(紅 )、綠（G)、及藍（B)濾色器。第二方法係製備眾多 面板及組合這些面板所形成的影像。近年來’隨著大型螢 幕顯示之需求增加，由於第一方法中’基底尺寸必須增加 而難以製造面板，所以’第二方法最常用來實現凸出型顯 示裝置。第二方法係揭示於日本新型特開平第5 8 一 111580號案中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - * H ϋ n flu a··— n 一 0, ϋ ϋ n 1·— ·ϋ n ϋ·· ·% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 B7 五、發明說明（2 ) 在第二方法中，爲了結合影像，光軸一致性是非常重 要的。傳統上，液晶面板係獨立配置的，而光軸調變係藉 由精密方式調整各面板的位置及方向。但是，由於會使成 本增加並使裝置複雜化，所以，此法並不是較佳的。已知 另一種技術，其中相同的影像會彼此疊加而增加螢幕尺寸 或亮度β但是，此技術由於會使裝置結構複雜化而會有增 加成本之問題。 爲了解決上述問題，曾將三面板整合成單一面板。在 此情形下，基本上足以產生對應於R、G、Β三元色之一 組影像。藉由產生二或更多組對應於R、G、Β之影像而 增加亮度。 在此型組態中，在形成周邊驅動器電路區中，曾嘗試 將高密度整合的周邊電路儘可能地設置於接近基底的中心 ，以增加最終產量。 但是，上述傳統液晶顯示裝置具有下述的二個問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) p 第一個問題如下所述。由諸如C r之反射材料所製成 並佔據顯示螢幕的大部份區域之黑色矩陣被形成在位於顯 示螢幕側上的較高透明玻璃基底的內表面上。外部光會被 黑色矩陣所反射並離開顯示螢幕。這將降低所顯示的影像 之對比並因而使影像較不易觀看，亦即，使顯示品質降低 〇 第二問題係關於黑色基底被形成於相向基底之上的情 形。在此情形下，如圖11A所示，在考慮TFT基底與 相向基底的結合準確度之情形下，黑色矩陣1被形成爲與 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 ______B7^___ 五、發明說明（3 ) I TO圖素電極2重疊5 — 7 /im。因此，開口部份的尺 寸會受限。在此情形下，爲增加顯示裝置的亮度，必須使 用較亮的背景光，而導致電力損耗增加。 圖11A係顯示相向基底上的黑色矩陣1與圖素電極 2如何彼此重疊。參考數字3 - 5分別表示訊號線、 T F T及掃瞄線》、 發明概述 爲解決上述二問題，本發明的目的爲在驅動器電路的 T F T上形成黑色矩陣。此組態具有重疊寬度因形成黑色 矩陣及I TO圖素電極於相同基底之上而減爲約2 之 優點。將參考1 1B而說明此優點。圖1 1B係顯示黑色 矩陣1被形成於TFT基底上的情形下，它們如何彼此重 疊。在前一情形下（圖11A)，孔徑比例約15%(重 疊寬度：7em)，而在後一情形下（圖11B)，大量 增加至約40% (重疊寬度：2//m)。 另一方面，在相向基底大到足以相向地驅動器電路且 驅動器電路被設置於液晶區中的上述組態中，驅動器電路 區及圖素區會彼此接近，圖素區即使在驅動器電路區中， 也會需要遮光。 在用於圖素區之遮光的黑色矩陣被形成在具有TFT 薄膜形成於其上的基底之上，並作爲驅動器電路的遮光， 以滿足上述需求之情形，存在有不能忽略驅動器電路與黑 色矩陣之間的中間絕緣膜的電容之問題，即使遮蔽本身並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-6 - 477908 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 ___五、發明說明（4 ) 未產生任何問題。 假使中間絕緣膜爲3，0 0 0A的氮化矽膜’其單位 面積電容爲2. 5〇Xl〇-16F//zm2。舉例而言’假 使驅動器電路的時鐘線或同類之線具有1 0 0 寬及 50， 000/zm長的接線，由此驅動器電路的接線與 黑色矩陣所形成的電容可達到1. 25xl0_9 F。在 此情形下，假設驅動器電路的接線具有0. 2Ω/νιη2 的薄片電阻時，其延遲時間會達到1 . 2 5 X 1 〇 —秒’ 這將會在以數百萬赫茲驅動接線時產生問題。在驅動器電 路中的電路特性比在圖素T F Τ中的電路特性還重要。因 此，必須減低形成於驅動器電路的TFT與黑色矩陣之 間的中間絕緣膜之電容。 如圖1 2所示，僅在TFT基底1 1上形成用於圖素 區1 4的黑色矩陣1 6 ，以使與I TO電極1 7相鄰，並 在相向基底1 2上形成用於驅動器電路區1 3的黑色矩陣 1 8。但是，雖然此組態會增加孔徑比例，但由於在 TFT基底1 1與相向基底1 2等二者之上，需要形成黑 色矩陣1 6及1 8，所以會增加製造步驟的數目。在圖 1 2中，參考數字1 5及1 9分別代表鋁接線及R、G和 B濾色器。 現在需要提供一種液晶顯示裝置，其致能驅動器電路 區的遮光，但不會增加製造步驟數目。 本發明的另一目的在於防止形成於驅動器電路的 T F T與黑色矩陣之間的中間絕緣膜中產生電容，以減少 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) IV— -裝 ·11111111 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477908 Α7 -_ Β7 五、發明說明（5 ) 驅動器電路的延遲時間，藉以產生高解析度影像。 爲取得上述目的，根據本發明，提供一種主動式矩陣 液晶顯示裝置，其包括：第一絕緣基底，此第一絕緣基底 包括：圖素區，其中具有個別薄膜電晶體的眾多圖素會以 矩陣形式來配置；用以驅動圖素區的驅動器電路區，驅動 器電路區係設置在與圖素區相同的表面之上並具有薄膜電 晶體；及形成於驅動器電路區之上的黑色矩陣；與第一絕 緣基底相向的第二絕緣基底；及配置在第一和第二絕緣基 底之間的液晶材料。 也提供一種主動矩陣液晶顯示裝置，其包括：第一絕 緣基底，此第一絕緣基底包括：圖素區，其中具有個別薄 膜電晶體的眾多圖素會以矩陣形式來配置，並有平面膜（ planation film)形成；用以驅動圖素區的驅動器電路區 ，驅動器電路區係配置在與圖素區相同的表面上並具有薄 膜電晶體；及黑色矩陣，被形成在第一絕緣基底之上；第 二絕緣基底與第一絕緣基底相向；以及液晶材料，被配置 在第一及第二絕緣基底之間。 此外，提供一種液晶顯示裝置，其包括：一對透明基 底；配置在該透明基底對之間的液晶；2 η個液晶面板， 係藉由使用透明基底對而被構成的，η係自然數，2 η個 液晶面板包括：主動矩陣圖素區；驅動器電路，係環繞著 圖素區配置；及黑色矩陣’形成於第一絕緣基底之上；及 用以結合2 η個液晶面板所產生之影像的機構。 此外，又提供一種液晶顯示裝置，及包括：一對透明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

! · ϋ I mmt I ϋ I n 一一eJ· 1 mmmmm ϋ n I ϋ ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8 - 477908 A7 _B7_ 五、發明說明（6 ) 基底；配置在該透明基底對之間的液晶；2 η個液晶面板 ，係藉由使用透明基底對而被構成的，η係自然數，2 η 個液晶面板包括：主動矩陣圖素區，均具有平面膜；驅動 器電路，係環繞著圖素區配置，每一個驅動器電路的一側 與其中一個圖素區相鄰，而其另一側與其他的圖素區或其 他的驅動器電路相鄰；及黑色陣列，形成於第一絕緣基底 之上；以及用以結合2 η個液晶面板所產生的影像之機構 〇 在本發明中，絕緣基底意指由透明材料所製成的基底 ，該透明材料具有相對於外力之一定程度的強度，舉例而 言，諸如玻璃或石英之無機材料。 在薄膜電晶體（此後稱爲T F Τ )被形成於基底上的 情形下，較佳的是使用非鹼性玻璃基底或石英基底。在意 欲減少液晶面板之重量的情形下，可使用低雙折射的膜， 諸如PES (聚乙烯基硫酸鹽）。 爲每一圖素所形成的T F Τ或周邊驅動器電路可以是 由非晶矽或多晶矽所製成的作用層之型式。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 IV丨丨丨丨丨丨丨丨—丨· — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I TO (氧化銅及錫之合金）透明電極被形成在基底 上，作爲用以驅動液晶材料的電極。以抗熱性而言，常要 在形成I TO電極之後，形成黑色矩陣。 爲了防止由於液晶顯示裝置內的不規則反射所造成之 對比降低，在本發明中所使用的黑色矩陣可以是擴散於透 明材料中之黑色材料的型式。透明材料的實例係諸如玻璃 和石英之無機材料以及諸如樹脂的有機材料。從製造之簡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公爱） 9 477908 A7 -----—B7__ 五、發明說明（7 ) 易性的觀點而言，諸如丙烯酸材料之樹脂材料係較佳的。 黑色材料的實例係碳黑及顏料。舉例而言，可使用選 自苯二甲藍顏料、喹吖酮顏料、異蚓跺滿酮顏料、偶氮顏 料、Μ醌顏料、或二噁嗪顏料等之有機顏料。 形成黑色矩陣的另一方法在於使諸如凝膠之天然聚合 材料、或諸如聚乙烯醇之合成聚合材料、或重鉻酸鹽之聚 乙烯吡咯烷酮等物質感光，然後，藉由光刻法以形成精密 圖案’最後，以酸染料或活性染料使其染色。 另一方法係使諸如碳的顏料擴散於諸如P VA樹脂、 丙烯酸樹脂、或聚醯亞胺樹脂之感光性樹脂中，然後，藉 由光刻製程來形成精密圖案。 在上述製程中，將碳黑擴散於丙烯酸樹脂中的方法係 較佳的，此乃由於其可減少電阻並形成薄膜所致。 可根據所使用的黑色材料，從使用攪拌器之攪拌方法 、球研磨法、三滾筒法等方法中適當地挑選將黑色材料擴 散於樹脂材料中的方法。可在擴散操作期間，藉由加入小 量之諸如表面劑的擴散劑來改善黑色材料的擴散性。爲了 使擴散穩定並形成薄的黑矩陣層，黑色材料的平均粒徑必 須約爲0.lvm。假使平均粒徑大於此值，可能會發生 色彩不均勻，並因而使黑色矩陣無法達成所想要的功能。 ‘藉由一般的光刻法，以類似於形成樹脂圖案之方式， 在丁 F T基底上形成黑色矩陣。亦即，有黑色材料擴散於 其中的有機溶液會藉由旋轉塗覆或印刷而被施加於T F 丁 基底之上，然後，藉由已知的光刻法而形成圖案，最後， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " -10 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

一 · ϋ —Hi ·ϋ ϋ ϋ n 1 一 οτ a n n i·— i·— n ·ϋ ϋ I p 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 B7 五、發明說明（8 ) 受到約2 0 〇 °c的後置烘烤。 與T F Τ形成於其上的基底相向之第二絕緣基底係由 與前者相同的材料所製成的。除了透明電極之外，於必要 時，諸如濾色器之組件、黑色矩陣、及/或平面膜會形成 於相向基底之上。在濾色器形成的情形下，首先，黑色矩 陣會形成於基底之上，然後，·形成濾色器，之後，形成平 面膜以便不平整表面平坦，最後，形成透明電極層。 液晶材料可爲向列性、膽甾基、或碟狀結晶的材料， 或是這些材料其中之一擴散於透明樹脂材料中的擴散性液 晶。特別的是，由於擴散性液晶不須使用極化板，所以， 可提供光亮面板。 在使用向列性、腦甾基、或碟狀結晶的材料之情形下 ，會在基底對的相向表面之一或二表面上實施定向處理， 以使液晶材料在某方向上定向。定向處理事實上係磨擦處 理，其中直接使用布或其同類之物，或者經由形成於基底 之一或二基底上的有機或無機材料，磨擦基底表面。 已經受到定向處理的基底被如此地配置，而使得被定 向處理過的表面或具有T F Τ、透明電極等的表面被形成 於其上之表面彼此相向，且液晶材料被放置在相向基底之 間。間隔器或其同類之物會分布在基底對之間，以提供固 定的基底間隙，使用直徑爲1 一 1 〇 的間隔器。基底 對會使用例如環氧樹脂之黏著劑來固定彼此，黏著劑被施 加於基底的周圍部份’以便環繞圖素區及周邊驅動器電路 丨品-° 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ · ϋ. ϋ Hi i I mmmmm ϋ l n flu 1 ϋ ϋ I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 B7 五、發明說明（9 ) 圖式簡述 實1 第 之 明. 發 本 據 根 示 ·’ 顯圖 ’ 視 圖面 視剖 面的 剖程 係製 G 矽 1 晶 至多 A 溫 1 低 圖之 例 施 體 積 之 例、 施 實二 第 之 明 發 本 據 根； 示態 顯組 係般 B -2 的 及板 A 面 2 陣 圖矩 33 主 體 積 之 例 施 實二 第 之 明 發 本 據 根； 示態 顯組 係般 B 一 3 的 及板 A 面 3 陣 圖矩 33 主 實 三 第 之 明 發 本 據 根 示·’ 顯圖 ’ 視 圖面 視剖 面的 剖程 係製 G 矽 4 晶 至多 A 溫 4 低 圖之 例 施 第 之 明 發 本·’ 據程 根過 示造 顯製 係的 D 置 6 裝 至示 A 顯， 6 晶 圖液 及陣 F 矩 5 動 至主 A 之 5 例 圖施 實 四 路 線 •，電 接 圖陣 的 視矩 例 面動 施 剖主 實 之之 五 . 例 第 A 施 之 I 實 明 A 四 發 線第 本 直之 據 的明 根 C 發 示 6 本 顯 圖 據；係 沿根圖 B 自示路 9 取顯電及 係係之 A 7 8^9 圖 圖部圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 --— —訂---— II 丨 1 狀 形 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 膜 薄 面 平 有 具 之 例 施 實 六 第 明 發 本 據 根 示； 顯置 係裝 ο 示 1 顯 圖晶 液 的 及。 ; 例 置施 裝實 示 一 顯另 晶的 液置 陣裝 矩示 動顯 主晶 示液 顯陣 係矩 B 勖 U 33 1 主 1 示 及顯 A 係 1 2 1X IX 圖圖 陣 表矩 照色 對黑 件 ： 元 1 中 文 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 B7_ 五、發明說明（10 ) 2 : I T 0圖素電極 3 :信號線 4 :薄膜電晶體 5 :掃瞄線 1 2 :相向基底 1 3 :驅動器電路區 1 4 :圖素區 1 5 :鋁接線 1 6 :黑色矩陣 1 7 : I T 0電極 1 8 :黑色矩陣 1 9 :濾色器 1 0 1 :基底 102:下鍍著氧化物膜 103 — 105:島狀活性層 1 0 6 :閘極絕緣膜 107—109:閘極電極 1 1 0 — 1 1 2 :氧化鋁層 1 1 3 :光阻遮罩 1 1 4 一 1 1 5 :濃的N型區（源極及汲極） '1 1 6 :光阻遮罩 1 1 7 :濃的p型區（源極及汲極） 1 1 8 :中間層絕緣膜 119一121:電極/接線 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' -13 - 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- A7 __B7 1 2 2 - - 1 2 3 電 極 / 接 線 1 2 4 ••氮 化 矽 膜 1 2 5 • Γ^ΓΪ • 圖 素 電 極 1 2 6 :中 間 層 膜 1 2 7 :黑 色 矩 陣 2 0 1 - - 2 0 2 驅 動 器 電 路 2 0 3 - -2 0 5 ： 第 一 組 面 板 2 0 6 - - 2 0 8 ； 第 二 組 面 板 2 0 9 - - 2 1 1 周 邊 驅 動 器電路 477908 五、發明說明（11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 3 9 9 :薄膜電晶體 400:圖素薄膜電晶體 4 0 1 :玻璃基底 # 402:下鍍著氧化物膜 403-405:島狀活性層 4 0 6 :閘極絕緣膜 407 — 409 :閘極電極 410-412:氧化鋁層 4 1 3 :光阻遮罩 414 一 415 :濃的N型區（源極及汲極） 4 1 6 :光阻遮罩 4 1 了 ：濃的P型區 4 1 8 :中間層絕緣膜 419一421:電極/接線 422—423:電極/接線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -ϋ_ν d I» i Mu - -14 - 477908 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7 _五、發明說明（12 ) 4 2 4 :氮化矽膜 4 2 5 :圖素電極 4 2 6 :中間層膜 4 2 7 :黑色矩陣 4 2 8 :平面膜 5 0 0 :氧化矽膜 5 0 1 :玻璃基底 5 0 2 :活性層 503-505:光阻遮罩 5 0 6 :閘極電極 5 0 7 :短路線部份 5 0 8 :接線部份 509—511:多孔陽極氧化膜 512 - 514:濃密陽極氧化膜 515-517:氧化矽膜 5 1 8 :源極區 5 1 9 :低濃度雜質區 520:通道形成區 521:低濃度雜質區 5 2 2 :汲極區 5 2 3 :中間層絕緣膜 5 2 4 :源極電極及接線線 5 2 5 :閘極電極 526-528:假性電極 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -trej— — — — — III — % ~ 15 - 477908 A7 B7 五、發明說明（13 ) 5 2 9 :中間層絕緣膜 :極電極膜陣 份間 3 電 ο 電 ο 矩膜部中 3 極 T 素 T 色面線 一 5 源 I 圖 I 黑平接第 |·♦···· · · · ······ 045678912 3333333 0 0 555555577 部 份 端 部 之 膜 孔線 緣 觸接 絕 接及極 層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 較佳實施例詳述 在下述中，說明使用根據本發明之主動矩陣電路的液 晶顯示裝置的基底之製造方法。 I施例1 參考圖1 A至1 G，說明根據本發明第之一實施例的 積體主動矩陣電路之製造過程。此製程爲低溫多晶矽製程 。在圖1 A至1 G中，左側係顯示驅動器電路的 T F T 9 9之製造過程，而右側係顯示主動矩陣電路的 TFT100之製造過程。 首先’厚度爲1 ’ 00 0 - 3，0 0 0A的氧化砂膜 ’亦即’下鍍著氧化物膜1 〇 2，在氧氣大氣中藉由潑射 或電漿CVD而被形成於玻璃基底1 〇 1上（第_絕緣 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） • 16 - 477908 A7 B7 五、發明說明（14 ) 基底）° 然後，具有厚度爲300 — 1 ，500A，較佳的是 5〇0 — 1 ，000A的非晶矽膜藉由CVD或 LPCVD而被形成，在不低於500 °C，較佳的是 5 〇 0 — 6 0 0 °C的溫度下熱退火而被結晶化或改善結晶 性。在熱退火之後，可實施光學退火（舉例而言，雷射退 火），以進一步改善結晶性。此外，如同日本專利特開平 第6—244103及6-244104號案中所述，可 在藉由熱退火之結晶步驟中加進一種用以加速結晶化之諸 如鎳的元素（催化元素）^ 接著，矽膜被蝕刻成驅動器電路的TFT9 9之島狀 活性層10 3 (用於P通道TFT)和104 (用於N通 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) %. 道TFT)以及矩陣電路之TFT(圖素TFT)1〇〇 的島狀活性層10 5。然後，厚度爲500 - 2000A 的氧化矽閘極絕緣膜1 0 6係藉由在氧氣大氣中濺射而被 形成。另一種方法，可藉由電漿C VD而形成。在此情形 下，可藉由使用氧化二氮（N20)或氧氣（0.2)及矽烷 (S i H4)之材料氣體而取得良好的結果。 之後，厚度爲2，000 — 6 ，000A的鋁膜藉由 濺射而被形成於整個基底表面上。爲了防止在後續加熱製 程中小丘的發生，鋁膜可含有矽、銃、鉑或其同類之物。 閘極電極1 0 7 - 1 0 9係藉由蝕刻鋁膜而被形成的（圖 1 A )。 然後，使鋁閘極電極107—109陽極化。結果， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17 - 477908 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _ 五、發明說明（15 ) 閘極電極1 〇 7 - 1 0 9的表面將與作爲絕緣層之氧化鋁 層110 - 112 —起形成（圖1B)。 接著，光阻遮罩1 1 3被形成以致於可遮蓋構成 TFTS99之P通道TFT的活性層1〇3。然後，藉 由使用摻雜磷之氣體的離子摻雜來植入1 X 1 〇12至5 X 1〇13原子/ cm 2劑量之磷離子。結果，形成濃的N型 區（源極及汲極）114及115 (圖1C)。 接著，形成光阻遮罩116，以便遮蓋構成 TFTs 9 9之N通道TFT的活性層1〇4，以及構成 圖素TFT的活性層1 0 5。藉由使用摻雜乙硼烷（ B2H6)氣體的離子摻雜來植入5 X 1 014至8 X 1 015 原子/ cm2劑量的硼離子。結果，形成濃的 p型區 117(源極及汲極）。亦即，藉由上述摻雜而形成濃的 N型區（源極及汲極）114和115及濃的P型區（源 極及汲極）117(圖1D)。 之後，在450 — 850。(：下實施熱退火〇. 5至3 小時，以修復由摻雜所造成的損壞、使被摻雜的離子活化 、及恢復矽的結晶性。然後，厚度爲3，〇〇〇 — 6 ，0 0 0A之作爲中間絕緣膜1 1 8的氧化矽膜會經由 電漿C VD而被形成於整個表面上。換言之，形成氮化矽 膜或者氧化矽膜和氮化矽膜的多層膜。經由濕式蝕刻或乾 式蝕刻’藉由蝕刻中間絕緣膜1 1 8而形成用於源極及汲 極的接觸孔。 然後’經由濺射而形成厚度爲2 , 〇〇〇一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格^7297公釐〉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂-· -18 - 477908 A7

--— W 五、發明說明（16 ) 6 ’ 000A的鋁膜或鈦/鋁多層膜。藉由蝕刻此膜，形 $驅動器電路的TF T s 9 9之電極/接線1 19 一 121及圖素TFT的電極/接線122及123 (圖 1 E )。此外，經由電漿蝕刻而形成厚度爲1 ，000 - 3 ’ 000A之作爲鈍化膜的氮化矽膜124，然後氧化 矽膜1 2 4被蝕刻而形成到達圖素TF T 1 〇 〇之電極 1 2 3的接觸孔。接著，經由濺射而形成厚度爲5 00 — 1 ，500A的ITO (銦錫氧化物）膜，然後，被蝕刻 以形成圖素電極1 2 5。此外，經由電漿CVD而形成厚 度爲2，000A的氮化矽膜，然後，氧化矽膜被蝕刻而 變成中間層膜126 (圖1F)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 η裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，由樹脂材料所製成的黑色矩陣1 2 7被形成在 不包含圖素電極1 2 5的區域中，亦即，被形成於驅動器 電路的TFT s之上及包含圖素丁 FT s 1 〇 〇的接線區 上。藉由塗覆、旋轉塗覆或印刷一種溶液而形成黑色矩陣 127，在該溶液中，具有平均粒徑爲1 ，oooA的碳 黑擴散於丙烯酸樹脂材料中。在1 〇 〇°C下實施預烘烤2 分鐘之後，藉由已知的光刻技術而使膜形成圖^ ,以便在 僅除了圖素電極1 2 5以外之所有的接線及TFT s 9 9 和100之上，形成黑色矩陣127(圖1G)。此圖案 化係藉由施加比在一般圖案化中還強的紫外光（多過2 〇 mW / c m2)來實施，以致於圖案化時間不足以致使與 氧起反應。舉例而言，在運用黑色矩陣之後，形成p VA (聚乙嫌醇）之氧屏蔽膜。屏蔽氧的理由係氧的存在會使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） _ 19 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 B7__ 五、發明說明（17 ) 得樹脂材料與其起反應且所形成之膜的品質也會因而下降 〇 藉由使用其中TMAH以2. 36wt%溶解於水中 之顯影溶液來實施顯影。結果，1 Mm厚的黑色矩陣 1 2 7被形成於周邊驅動器電路9 9、圖素TFT1 00 、及閘極/源極接線之上，圖素區的孔徑比爲6 0%。 藉由將如此所形成之T F T基底與相向基底黏結而形 成液晶面板。藉由放置5 //m直徑的球形間隔器於二基底 之間，使得在整個面板上形成均勻的基底間隙。爲了使二 基底彼此黏結及固定，以環氧樹脂黏著劑將它們密合而形 成成環繞圖素區及周邊驅動器電路區的圖案。在二基底被 切割成給定的形狀之後，液晶材料會被注射入二基底之間 〇 在液晶顯示裝置中，因爲黑色矩陣係由樹脂.材料所製 成，所以，在驅動器電路T F T與黑色矩陣之間的中間絕 緣膜具有小到可以忽略的電容。 雖然，在本實施例中，形成於圖素TF T s上之黑色 矩陣列的部份係由樹脂材料所製成的，而也可以由鉻來製 成。但是，驅動器電路上的黑色矩陣與圖素T F T s上的 黑色矩陣係以不同材料所製成的，所以會增加製造步驟的 數目。也可以不在圖素TFTs上形成黑色矩陣。 實施例2 此實施例係與積體液晶面板的組態有關，其係根據第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ' 一 一 20 - 裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 __B7__ 五、發明說明（18 ) 一實施例的製造方法而形成的，且在其中會有六個面板合 而爲一。圖2 A及2 B係顯示根據本實施例之積體液晶面 板的一般組態。 圖2A係積體液晶面板的平面視圖’並顯示TFT s 被形成於其上之基底的一般組態。圖2 B係取自沿圖2 A 之直線A - A >的剖面圖。圖2A及2 B係顯示第一實施 例的樹脂黑色矩陣1 2 7被形成於周邊驅動器電路2 0 1 、202及209—211中的情形。 在周邊驅動器電路中，由於高度的整合，所以，非常 可能發生使產能降低的缺點。根據在形成積體電路方面的 經驗法則，基底周邊部份的產能會比中央部份的產能還低 。這被認爲是導因於諸如周邊部份中更加顯著的基底變形 、周邊部份中機率較高的灰麈存在、及光罩定位誤差等不 同因素。 產能的減少係導因於這些各種的因素在電路的整合度 增加時變成更加明顯所致。因此，如果可能的話，爲了增 加整個裝置的產能，在基底的中央部份形成高度整合的電 路係有效的。 圖2 A及2 B的液晶面板之特徵爲形成彩色影像（R 、G、及B)的第一組面板2 0 3 — 2 0 5及形成另一彩 色影像（R /、G> 、及Β<)的第二組面板206 — 2 0 8會整合在一起，且用於每一水平掃瞄及垂直掃瞄的 那些面板會共同使用周邊驅動器電路2 0 1 、2 0 2及 2 0 9 - 2 1 1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21Q X 297公爱) '一 -21 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 %· 477908 A7 B7 五、發明說明（19 ) 實A例3 此實施例係有關於平面膜被設置於根據第二實施例之基底 上的例子，第二實施例中有T F T s形成於基底之上。亦 即，平面膜4 2 8被設置於圖素區及有黑色矩陣被形成的 區域中。 圖3 A及3 B係顯示此實施例，其中與第二實施相同 的參考數字代表相同部份。 首先，根據第一實施例的製造方法，製造根據形成有 TFT之第二實施例的基底。圖4入一40係顯示特定的 製造製程。 首先，在氧氣大氣中經由濺射或電漿CVD而於玻璃 基底401 (第一絕緣基底）上形成1 ，000 - 3，000A厚的氧化矽膜，亦即下鍍著氧化膜402。 然後，厚度爲300 — 1 ，500A，較佳的是 500 — 1 ，000A之非晶矽膜藉由電漿CVD或 L P C VD而被形成，並在於不低於5 0 0°C之溫度，較 佳的是5 0 0 — 6 0 0°C下，藉由熱退火而被結晶化或改 善結晶性。在熱退火之後，可實施光學退火（舉例而言， 雷射退火）以進一步改善結晶性。此外，如同日本專利特 開卒第6-2 4 4 1 0 3及6-244 1 04號案中所述 ，在結晶化步驟中，藉由熱退火而加進用來加速矽的結晶 化之諸如鎳的元素（催化元素）^ 接著，矽膜會被蝕刻成驅動器電路的TF T s 3 9 9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

一 in mmM§ i mmmt ϋ mmme · i·— n ϋ mmmme ·ϋ n n I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477908 A7 B7 五、發明說明（20 ) 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之島狀活性層4 0 3 (用於P通道TFT)和4 0 4 (用 於N通道TFT)及矩陣電路令TFT(圖素TFT) 400之島狀活性層405。然後，厚度爲500 — 2 〇 0 0A的氧化矽閘極絕緣膜4 0 6藉由在氧氣大氣中 濺射而被形成。另一方面，可藉由電漿CVD而形成。在 此情形下，藉由使用氧化二氮（N20)或氧（0'2)及矽 烷（S ΓΗ4)之材料氣體而取得良好的結果。 之後，厚度爲2 ，0 0 0 — 6 ，000Α的鋁膜藉由 濺射而被形成於整個基底表面上。爲了防止在後續加熱製 程中小丘的發生，鋁膜可含有矽、钪、鉑或其同類之物。 閘極電極4 0 7 — 4 0 9係藉由蝕刻鋁膜而被形成的（圖 4 A )。 ^ 然後，使鋁閘極電極4 0 7 - 4 0 9陽極化。結果， 閘極電極4 0 7 — 4 0 9的表面將與作爲絕緣層之氧化鋁 層410 — 412 —起形成（圖4B)。 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 接著，光阻遮罩4 1 3會被形成，以致於可遮蓋構成 TFTs 399之P通道TFT的活性層403。然後， 使用摻雜磷之氣體的離子摻雜而植入1 X 1012至5 X 1 0 13原子/ c m2劑量之磷離子。結果，形成濃的N型 區（源極及汲極）4 14及415 (圖4C)。 •接著，形成光阻遮覃416 ’以便遮蓋構成TFTs 3 9 9之N通道TFT的活性層404，及構成圖素 TFT之活性層40 5。經由使用慘雜乙硼烷氣體的離子 摻雜來植入5 X 1 〇14至8 X 1 〇15原子/ cm2劑量之 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477908 A7 ---- B7 五、發明說明（21 ) 51離子。結果，形成濃的P型區417 (‘源極及汲極）。 ’藉由上述摻雜而形成濃的N型區（源極及汲極） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 414和4 15及濃的P型區（源極及汲極）417 (圖 4 D ) 〇 之後，在450—850充下實施熱退火0. 5至 3小時，以修復由摻雜所造成的損壞、使被摻雜的離子活 化 '及恢復矽的結晶性。然後，厚度3 ，000 — 6 ’ 0 0 0A之作爲中間絕緣膜4 1 8的氧化矽膜經由電 漿C VD而被形成於整個表面上。換言之，形成氮化矽膜 或者氧化矽膜和氮化矽膜的多層膜。經由濕式蝕刻或乾式 蝕刻，藉由蝕刻中間絕緣膜4 1 8而形成用於源極及汲極 的接觸孔。 然後，經由濺射而形成厚度爲2，000 — 6，0 0 0A的鋁膜或鈦/鋁多層膜。藉由蝕刻此膜，形 成驅動器電路的TFTs 3 9 9之電極/接線4 1 9 一 42 1及圖素TFT的電極/接線422及423 (圖4 E )。此外，經由電漿蝕刻而形成厚度爲1 ，〇〇〇 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 ，000A之作爲鈍化膜的氮化矽膜124，然後氧化 砂膜1 2 4被独刻而形成到達圖素T F T 4 0 0之電極 4 2 3的接觸孔。接著’經由濺射而形成厚度5 0 〇 - 1 ，500A的ITO (銦錫氧化物）膜，然後，被蝕刻 以形成圖素電極4 2 5。此外，經由電漿CVD而形成厚 度爲2，000厚的氮化矽膜，然後’氮化矽膜被蝕刻而 變成中間層膜426(圖4F)。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公* ) 477908 A7 B7 五、發明說明（22 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著，由樹脂材料所製成的黑色矩陣4 2 7被形成於 不包含圖素電極4 2 5的區域中，亦即，被形成於驅動器 電路的TF 丁 s之上及包含圖素TF 丁 s 4 0 0的接線區 上。藉由塗覆、旋轉塗覆或印刷一種溶液而形成黑色矩陣 127，在該溶液中，具有平均粒徑1 ，〇〇〇A的碳黑 擴散於丙烯酸樹脂材料中。在1 0 0°C下實施預烘烤2分 鐘之後，藉由已知的光刻技術而使膜形成圖案，以便在僅 除了圖素電極4 2 5以外之所有的接線及TFT s 3 9 9 和4 0 0之上，形成黑色矩陣1 2 7。此圖案化係藉由施 加比在一般圖案化中還強的紫外光（多過2 OmW/ c m2)來實施的，以致於圖案化時間不足以致使與氧起 反應。舉例而言，在運用黑色矩陣之後，形成 PVA ( 聚乙烯醇）之氧屏蔽膜。屏蔽氧的理由係氧的存在會使得 樹脂材料與其起反應，且所形成之膜的品質會因而下降。 藉由使用其中TMAM以2. 36wt%溶解於水中 經濟部智慧財產局員工消#合作社印製 之顯影溶液來實施顯影。結果，1 /zm厚的黑色矩陣 4 2 7被形成於周邊驅動器電路3 9 9、圖素TFT 4 0 0、及閘極/源極接線之上。圖素區的孔徑比爲 6 0%。 接著，藉由用旋轉塗覆器而施加主要由丙烯酸樹脂所 製成之樹脂液於黑色矩陣4 2 7及圖素區，以使表面平面 化。樹脂液藉由1 7 0°C之熱處理3小時，而完全地成爲 平面膜428，平面膜428具有1 一 2wm的厚度（圖 4 G )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公漦） 477908 A7 B7 五、發明說明（23 ) 如上所述，除了丙烯酸樹脂以外之平面膜4 2 8的實 施例包含胺基矽烷改質環氧樹脂及聚醯亞胺樹脂。 -裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當如同本實施例之一般所形成平面膜的情況中，平坦 定向膜可被形成於圖素區中，以改善液晶定向。 藉由將如此所形成之T F T基底與相向基底黏結而形 成液晶面板。藉由將5 //m直徑的球形間隔器放置於二基 底之間，使得在整個面板上形成均勻的基底間隙。爲了使 二基底彼此黏結及固定，以環氧樹脂黏著劑將它們密合而 形成環繞圖素區及周邊驅動器電路區的圖案。在二基底被 切割成給定的形狀之後，液晶材料會被注射入二基底之間 〇 在液晶顯示裝置中，因爲黑色矩陣係由樹脂材料所製 成，所以，在驅動器電路T F T與黑色矩陣之間的中間絕 緣膜具有小到可以忽略的電容。 %- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 雖然，在本實施例中，形成於圖素TFT上之部份黑 色矩陣係由樹脂材料所製成的，而也可以由樹脂材料來製 成。但是，驅動器電路上的黑色矩陣與圖素TF T s上的 黑色矩陣係以不同材料所製成的，所以會增加製造步驟的 數目。也可以不在圖素T F T s上形成黑色矩陣。 窨淪例4 此實施例係有關將一特點加進於第一及第三實施例的 T F T製程之情形，此實施係有關具有防止所製造的半導 體裝置，免於因實施電漿C VD或濺射時所施加的高壓脈 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26 - 477908 A7 B7 五、發明說明（24 ) 波而破裂之製程。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖5 A至5 F及6 A至6 D顯示根據本實施例之一般 製程。首先說明圖5 A的步驟。經由電漿CVD或濺射， 於玻璃基底5 0 1上形成作爲下鍍著膜（未顯示出）之 3 ，000A厚的氧化矽膜。另一方面，基底50 1也可 以是石英基底。 接著，經由電漿CVD或低壓熱CVD而形成作爲活 性層5 0 2之啓始膜之5 0 0A厚的非晶矽膜。藉由加熱 及/或雷射光運用而使非晶砍膜結晶化，以獲取得結晶砂 膜（未顯示出）β或者，經由低壓熱CVD或電漿CVD 來直接形成結晶矽膜。 藉由使用第一光罩，使如此所形成之結晶矽膜圖案化 成爲用於薄膜電晶體之活性層502(見圖5Α)。 接著，經由電漿CVD以形成作爲閘極絕緣膜之厚度 爲1，000Α的氧化矽膜500。 此外，經由濺射或電子束蒸鍍，形成用於第一層接線 506 - 508之IS膜（未顯τκ出）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了在後續步驟中抑制小丘及鬚狀之發生，鋁膜含有 S c 、Y或至少一選自鑭系及锕系之元素係有效的。在此 實施例中，Sc係以0·lwt%而被包含於鋁膜中。 小丘及鬚狀物係針狀或刺狀凸出物，係在膜被加熱至 高於3 0 0 °C或被雷射光照射時，被形成於鋁膜之表面上 〇 此外，非常薄、濃密的陽極氧化膜（未顯示出）被形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27 - 477908 A7 — ___ B7 五、發明說明（25 ) 成於鋁膜（未顯示出）表面之上，以改善被形成於鋁膜上 的光阻遮罩5 0 3 — 5 0 5的黏著性。 * 裝· i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由使用含有水氨中和的3 %酒石酸之乙烯乙二酸溶 液的電解液來實施陽極化處理。亦即，在電解液中實施以 鋁膜及鉑板分別作爲陽極及陰極之陽極化。所產生之濃密 陽極氧化膜的厚度被設定爲1 5 0A，濃密之陽極氧化膜 的厚度一般係由施加電壓所控制。 然後，於鋁膜上形成光阻遮罩503 - 505。藉由 形成於鋁膜上的濃密陽極氧化膜（未顯示），可在光阻遮 罩5 0 3 — 5 0 5與鋁膜之間取得較佳的黏著性。使用第 二光罩形成光阻遮罩503 - 505。 接著，藉由使用光阻膜遮罩503 — 505，使鋁膜 圖案化成爲閘極電極5 0 6和自此延伸的閘極線（未顯示 出）、用以連接閘極線和源極線之短路線的部分5 0 7、 及在稍後之閘極5 0 6的陽極化中用以供應電流之接線的 部份5 0 8。因此，可獲得圖5 A中所示的狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，光阻遮罩5 0 3及5 0 5會保留原狀，藉由使 用3%的草酸水溶液而形成圖5 B中所示的多孔陽極氧化 膜5 0 9 - 5 1 1。特別的是，藉由在形成於圖5A步驟 中之第一層接線5 0 6 — 5 0 8 (陽極）與鉑板（陰極） 間的電解，而在上述水溶液中實施陽極化。 由於光阻遮罩5 0 3 — 5 0 5分別存在於個別的鋁圖 案5 0 6 — 5 0 8上，所以電解液並不會與鋁圖案5 0 6 一 5 0 8的上表面接觸，並因而使陽極化僅在個別之圖案 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477908 A7 B7 五、發明說明（26 ) 506—508的側面上進行。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此陽極化係藉由電解，經由陽極化用之電流供應線（ 參考數字5 0 8代表其部份）來實施的，以防止電壓下降 的情形，否則會造成所產生之陽極氧化膜在主動矩陣區的 相向端處具有不同的厚度。特別的是，電流供應線的使用 ’對於產生大面積液晶面板而言是必須的。 多孔陽極氧化膜5 0 9 - 5 1 1的生長距離可藉由陽 極化時間來控制，並可選擇自大約3，0 0 0 — 1·0 ，000A的範圍之內。在本實施例中，多孔陽極氧 化膜5 0 9 — 5 1 1之厚度（生長距離）被設定爲 5，0 00Α，低濃度雜質區（稍後形成）的尺寸一般係 由多孔陽極氧化膜5 0 9的生長距離來決定。 如同稍後詳述說明的，多孔陽極氧化區5 0 9 — 511具有下述的重要角色： 一低濃度雜質區（一般被稱爲匕0〇區）之形成；及 一抑制在第一層與第二層接線的交接點處之缺陷的產 生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在多孔陽極氧化膜5 0 9 — 5 1 1的形成之後（參見 圖5Β)，光阻膜503 — 505 (未顯示於圖5Β中） 會被移除，然後，1 5 0Α厚的濃密陽極氧化膜（未顯示 )也會被移除。 之後，形成濃密的陽極氧化膜5 1 2 一 5 1 4對於抑 制小丘及鬚狀之產生係相當有效的° 使用含有含水氨中和的3 %酒石酸之乙綠乙二酸溶液 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱）_ 477908 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（27 ) 的電解液來形成濃密的陽極氧化膜5 1 2 - 5 1 4 ^ 在此步驟中，由於電解液會進入多孔陽極氧化膜 5 09 — 5 1 1中，所以濃密的陽極氧化膜5 1 2 — 5 1 4會形成在殘餘之鋁電極及接線5 0 6 — 5 0 8的表 面上。 而且，在此陽極化步驟中，經由陽極化用的電流供應 線（參考數字5 0 8代表其部份）來供應陽極化電流，以 使在整個主動矩陣區上所產生之陽極氧化膜的厚度均勻β 濃密的陽極氧化膜512—514之厚度被設定爲 800Α。假使濃密的陽極氧化膜512-514的厚度 製作得較厚時（舉例而言，大於2，000Α)，則稍後 被形成於活性層中的偏移區也被製作成一樣。但是，爲此 目的，施加電壓必須被增加至高於2 0 0 V，但這對生產 力及安全操作而言並不好。因此，在此實施例中，爲獲得 抑制小丘和鬚狀的產生及提高繫穿電壓之效果，濃密之陽 極氧化膜512-514的厚度被設定爲800Α。 上述步驟的結果爲，形成如圖5 Β所示之閘極及閘極 線5 0 6 ，其尺寸係小於圖5 Α中藉由陽極化之對應尺寸 〇 濃密的陽極氧化膜513和514及多孔陽極氧化膜 5 1 0和5 1 1也會被形成在用來連接閘線5 0 6和源極 線之短路線部份5 0 6及閘極5 0 6之陽極化用的電流供 應線的部份508附近。 因此，獲得圖5 B的狀態。之後，氧化矽膜5 03曝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝 tSJ·

本紙張尺度適用中國國家標準CCNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -30 - 477908 A7 ___ B7 五、發明說明（2δ ) 露部份被移除，以形成薄膜電晶體活性層5 0 2中的低濃 度雜質區。因此，可獲得圖5 C的狀態，其中氧化矽膜 515—517被保留。 接著，多孔陽極氧化膜5 0 9 - 5 1 1被移除（參見 圖5D)。它們可以藉由使用磷酸、乙酸及硝酸等的混合 酸而選擇性地被移除。 在此狀態下，雜質離子被植入以形成薄膜電晶體的源 極及汲極區。特別的是，磷離子被植入以形成N通道薄膜 電晶體。爲了形成P通道電晶體而非N通道電晶體，可以 植入硼離子。 在此步驟中，源極區5 1 8及汲極區5 2 2與低濃度 雜質區5 1 9和5 2 1會以自我對準的之方式而被形成。 形成於通道形成區5 2 0及汲極區5 2 2之間的低濃度區 521通常被稱爲低摻雜汲極（圖5D)。 低濃度雜質區5 1 9及5 2 1對於製造具有小的偏移 電流特性的薄膜電晶體是非常有效的。特別的是，因爲需 要具有小的偏移電流特性，所以，藉由形成低濃度雜質區 來獲得小的偏移電流特性，對於主動矩陣區之每一圖素中 所設置的薄膜電晶體而言係有利的。 在雜質離子的植入之後，施加雷射光以使被植入之雜 質離子化活化並使.由，於離子植入所損壞的區域退火。在此 操作中，先前所形成之濃密陽極氧化膜5 1 2 - 5 1 4防 止在閘極5 0 6及接線5 0 7和5 0 8處發生小丘及鬚狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） • ---丨丨丨丨丨丨—丨丨· i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · · ·% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ~ 31 - 477908 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（29 ) 接著’經由使用TE 0 S材料氣體之電漿CVD，形 成作爲第一中間層絕緣膜5 2 3之4，0 0 0A厚的氧化 另一種可能，中間層絕緣膜可以是氮化矽膜或氮氧化 矽膜。在形成氮化矽膜的情形下，電漿C VD可以與氨之 材料氣體一起使用。在形成氮氧化矽膜的情形下，電漿 C VD可以與丁 E 0 S及N20之材料氣體一起使用。 關於又另一種可能，第一中間層絕緣膜5 2 3可以是 選自氧化矽膜、氮化矽膜及氮氧化矽膜之眾多膜的疊層膜 〇 之後，藉由使用第三光罩而形成貫穿第一中間層絕緣 膜5 2 3之接觸孔，以獲得圖5 E之狀態。 然後，形成均由鈦膜、鋁膜及鈦膜所構成之三層膜的 第二層電極及接線。由於鈦膜僅被用來獲得良好的接觸， 所以鈦膜的厚度可以小於數百埃。在此步驟中使用第四光 罩。 雖然，第二層接線層的每一層均爲單層鋁膜，所以， 上述三層膜會被使用於此實施例中，以取得與其它電極及 接線之良好接觸。 必須使用不同的蝕刻劑來蝕刻鈦膜及鋁膜。在此實施 例中，使用過氧化銨來蝕刻鈦膜，並使用鋁混合酸來蝕刻 鋁膜。 因此，可獲得圖5 F之狀態。在圖5 F中，參考數字 5 2 4表示源極及接線，而5 2 5表示閘極電極。雖然未 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) »裝 二ά·

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 477908 A7 __ B7 五、發明說明（3〇 ) 顯示於圖5 F中，閘極電極5 2 5被形成以使從閘極線 506延伸出去，接線及電極524和525爲第二層接 線。 第二層接線之源極線5 2 4及閘極（閘極線）5 2 5 經由短路線而彼此連接。此結構消除介於源極線5 2 4與 閘極5 2 5之間的電壓差。 源極線5 2 4被形成以便跨過，亦即越過陽極化用之 電流供應線5 0 8，連同第一中間層絕緣膜5 2 3被設置 在二者之間。 圖5 F亦顯示假性電極（爲了便於說明，稱之爲電極 )526 - 528，其並不作爲電極或接線，而是被用在 稍後的分離步驟中。亦即，他們在最後步驟中扮演分離接 線507及508之角色。 接著，形成作爲第二中間層絕緣膜5 2 9之 4，000A厚的氧化矽膜。或者，第二中間層絕緣膜 5 2 9可以是氮化矽膜、氮氧化矽膜、或由這些絕緣膜及 氧化砂膜所構成的疊層膜。 在第二中間層絕緣膜5 2 9的形成期間，源極線 5 2 4及閘極電極5 2 5經由短路線5 〇 7而彼此短路。 因此，可以防止電漿在源極線5 2 4及閘極5 2 5之間產 生電壓差，而此電壓差隨後靜電地擊穿閘極絕緣膜5 1 5 (氧化矽膜）。 接著’使用第五光罩來形成接觸孔5 2 〇 — 5 2 2 , 以獲得圖6 A之狀態。參考數字5 3 〇表示用於汲極區 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂-· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33 - 477908 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（31 ) 5 2 2之接點孔、——個對分離接線5 0 7而言係必需的開 口 5 3 1 、及對分離接線5 0 8而言係必需的開口 5 3 2 和 5 3 3。 在此步驟中，源極及接線5 2 4之末端部份5 3 4的 表面被曝露出，該部分稍後作爲外部引出端。事實上，源 極線5 2 4被連接至用以驅動主動矩陣電路的周邊驅動器 電路，而端點5 3 4係此周邊驅動器電路的外部端點。但 是’爲了避免複雜化，周邊驅動器電路並未顯示於圖6 A 一 6 D 中。 接著，藉由濺射而形成構成圖素電極的I TO電極 535，以獲得圖6B的狀態。然後，使用第六光罩，將 I TO電極5 3 5圖案化成爲圖素電極5 3 6。 在形成圖素電極5 3 6中，在移除I TO電極5 3 5 的不需要部份之後，繼續蝕刻以形成貫穿電極（假性電極 ••第二層接線）526 - 528及第一層接線50 7和 5 0 8之孔。 亦即，延伸開口 5 3 1-5 3 3貫穿第二層及第一層 接線，因此，接線5 0 7及5 0 8會被分離。 在上述之蝕刻中，由於每一個第二接線係鈦膜及鋁膜 的疊層膜，所以，對於個別的膜而言，需要使用不同的蝕 刻劑。因此，獲得圖6 C之狀態。由於上述步驟與藉由圖 案化而被形成之圖素電極5 3 6同時被實施，所以無須使 用新的光罩。 第一層及第二層接線可以同時除的理由在於僅有金屬 ί------------- 裝 i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一5J· '

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 一 34 - 477908 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__ 五、發明說明（32 ) ；^料可以被選擇性地移除，而氧化矽膜等的絕緣膜會被留 下來。 在上述步驟中，I TO膜5 3 7的一部份被留在從源 極線5 2 4延伸出去的液晶面板之引出電極5 3 4的表面 上。此I TO膜係作爲緩衝層，用以防止引出端5 34與 金屬接線或與引出端5 3 4相接觸的導電板等二者之間的 腐蝕及相互擴散。 爲了下面的原因，用於陽極化的電流供應接線5 0 8 分離於部份5 3 2及5 3 3處。在後續的液晶面板組合製 程中，摩擦的樹脂膜被形成以便遮蓋第二中間層絕緣膜， 然後，實施摩擦以使液晶定向。在此操作中，由於接線 5 0 8係以電氣方式處於浮動狀態，所以，可防止源極線 5 2 4與接線5 0 8之間產生不需要的電壓差。 如圖6 C所示，接線5 0 7及5 0 8各自被分離於一 個區域及二個區域，分離部份位置可以被設定在想要的地 方。 圖7係取自沿圖6 C的直線A — A /之剖面視圖β如 圖7 C所示，源極線5 2 4會越過陽極化用的電流供應接 線508，以提供跨越。必須注意的是，接線508的部 份7 0 1因先前所形成之多孔陽極氧化膜而具有步階狀形 狀。 因此，第一中間層絕緣膜5 2 3的部份7 0 2係緩斜 表面，可防止源極線5 2 4因步階之存在而被切割。 在圖6 C的狀態中，由樹脂材料所製成的黑色矩陣 本紙張尺度適用中國國家標準（cNS)A4規格（21〇 χ 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 .

-35 - 477908 A7 ______ B7 五、發明說明（33 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 3 8被形成在除了圖素電極以外的區域中。亦即，形成 於驅動器電路TF 丁及包含圖素TFT的接線區之上（圖 6D) β藉由施加經由旋轉塗覆或印刷一種溶液而形成黑 色矩陣538，在該溶液中，具有均勻粒徑爲1 ，〇◦〇 Α的碳黑擴散於丙烯酸樹脂材料中。在實施1 〇 〇°c預烘 烤2小時之後，藉由已知的光刻技術，使膜圖案化以便在 僅除了圖素電極以外之所有的接線及T F T上形成黑色矩 陣5 3 8。此圖案化係藉由施加較在一般圖案化中還強的 紫外光（大過2 OmW/cm2)來實施的，使得圖案化 時間並不足以與氧起反應。而且，舉例而言，PVA (聚 乙烯醇）氧屏蔽膜在施加黑色矩陣之後被形成。屏蔽氧的 理由爲氧的存在使得樹脂材料與其起反應，且所產生的膜 品質會因而降低》

藉由使用其中以2. 36wt%溶解於水之TMAH 的顯影液來實施顯影。結果，在周邊驅動器電路、圖素 丁 FT、及閘極/源極接線之上，形成1 /zm厚的黑色矩 陣538。圖素區的孔徑比爲60%。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉由將如此所形成之T F T基底於相向基底黏結而形 成液晶面板。藉由將5 # m之直徑的球體間隔器放置在二 基底之間，而使整個面板上之基底間隙均勻。爲了使二基 底彼此黏結及固定，以環氧樹脂黏著劑將此二基底齊合而 形成環繞圖素區與周邊驅動器電路區之圖案，使用。在二 基底被切割成給定的形狀之後’液晶材料被注射入於二基 底之間。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) 一 36 477908 A7 B7___ 五、發明說明（34 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在如此所形成的液晶顯示裝置中，由於黑色矩陣 5 3 8係由樹脂材料所製成，所以，在驅動器電路TFT 與黑色矩陣5 3 8之間的中間層絕緣膜具有小到可以忽略 的電容》 在形成黑色矩陣5 3 8中，以黑色矩陣5 3 8之材料 填充開口 5 3 1 — 5 3 3。由於此材料係樹脂材料，所以 ’以黑色矩陣5 3 8的材料填充開口5 3 1 - 5 3 3對於 提供高可靠度係有效的。 圖8顯示主動矩陣液晶面板之主動矩陣電路的部份， 此電路被使用於實施例中。圖8並未包含用以輸入驅動訊 號至源極線5 2 4及閘極線5 2 5之周邊驅動器電路。 在圖8的組態中，閘極線5 2 5及源極線5 2 4係藉 由短路線5 0 7而被短路的。短路線5 0 7在圖6 C步驟 中被開口 5 3 1所分離。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在圖6 C的步驟中，陽極化用之電流供應線5 0 8被 開口 5 3 2及5 3 3所分離。源極線5 2 4越過延伸於分 離部份之間的電流供應線5 0 8之上，連同中間層絕緣膜 5 2 3被放置在二者之間。 實施例5 本實施例係有關諸如圖6 C中所示之開口 5 3 2及 5 3 3所分離的第一層接線之形狀β舉例而言，一旦完成 陽極化，接線5 0 8即變成不需要了。但是，必須注意的 是，在第一中間層絕緣線5 2 3或第二層絕緣線5 2 9形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -37 - 477908 Α7 Β7 五、發明說明（35 ) 成期間，由區域性不正常放電所引起的脈衝電流可能流經 長的接線5 0 8。 在形成第一中間層絕緣線5 2 3或第二中間層絕緣線 5 2 9中，接線5 0 8被連接至每一個閘極電極。因此， 假使脈波電流流經接線5 0 8，則脈衝電壓被施加至每一 個閘極電極。 爲了解決此問題，在此實施例中，如圖9 A所示，接 線5 0 8在分離部份具有托架形狀，使得脈衝電流在這些 部份消失或衰減。圖9 A及9 B係顯示分離之前及之後的 狀態。 托架狀部份藉由圖6 C中所示的開口 5 3 2及5 3 3 而被移除。雖然此組態需要開口 5 3 2及5 3 3增加尺寸 ’但是，假使考慮最後填充的黑色矩陣材料之黏滯性特時 ，開口 5 3 2及5 3 3尺寸的增加係較佳的。 實施例β 本實施例係有關在第四實施例的T F Τ製程之後，平 面膜5 3 9被形成於圖素區中及黑色矩陣形成於其中的區 域中的情形。 在藉由和第四實施例相同之製程來形成黑色矩陣之後 ，籍由和第三實施例相同之平面膜形成方法來形成平面膜 539。圖10顯示一實例。 根據本發明，在液晶顯示裝置中，藉由使用黑色矩陣 被形成於周邊驅動器電路之上的結構，可防止在驅動器電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-·

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -38 - 477908 A7 B7_ 五、發明說明（36 ) 路T F T與黑色矩陣之間的中間層絕緣膜中產生電容。結 果，可減少驅動電路的延遲時間，以便產生高解析度的影 像。 藉由使用本發明，可使液晶顯示裝置的整體結構儘可 能簡單並減少其製造成本，而同時可產生高品質影像。 此外，藉由適當地配置周邊驅動器電路，即使增加液 晶面板的整合程度，仍可避免產能的減少。 f — — — — — — — — — — — — · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公® )

Claims (1)

1. 477908 1)8 六、申請專利範圍 1. 一種主動式矩陣光電裝置，其包括： —基底 ； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一圖素電極，被提供於該基底之上； 至少一電晶體，與該圖素電極相連接並被提供於該基 底之上；以及 一遮光層，包括被提供在該電晶體之上相鄰於該基底 的樹脂， 其中該樹脂包括含有炭黑之丙烯酸樹脂，而該炭黑具 有0. 1微米（//m)或0· 1微米以下的平均直徑。 2. —種主動式矩陣光電裝置，其包括： 一基底 ; 一圖素電極，被提供於該基底之上在主動式矩陣電路 之中； 至少一電晶體，被提供於用來驅動該主動式矩陣電路 之周邊驅動器電路中，該周邊驅動器電路被配置在該基底 之上在該主動式矩陣電路的附近；以及 經漘部智慧財產局員工消費合作社印製 一遮光層’包括被提供在該電晶體之上相鄰於該基底 的樹脂， 其中該樹脂包括含有炭黑之丙烯酸樹脂’而該炭黑具 有0. 1微米或0. 1微米以下的平均直徑。 • 3. —種主動式矩陣光電裝置，其包括： 一基底 ： 一電晶體，具有包括被提供在該基底上之非晶砂的通 道形成區；以及 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ297公坌） 477908 Λ8 垣令部智慧財產局員工消費合作钍印¾ CS I)h六、申請專利範圍 一遮光層，包括被提供在該電晶體之上相鄰於該基底 的樹脂， 其中該樹脂包括含有炭黑之丙烯酸樹脂，而該炭黑具 有0· 1微米或0. 1微米以下的平均直徑。 4. 一種主動式矩陣光電裝置，其包括： —基底； 一電_晶體，具有包括被提供在該基底上之多晶矽的通 道形成區；以及 一遮光層，包括被提供在該電晶體之上相鄰於該基底 的樹脂， 其中該樹脂包括含有炭黑之丙烯酸樹脂，而該炭黑具 有0. 1微米或0. 1微米以下的平均直徑。 5. —種主動式矩陣光電裝置，其包括： 一基底； 一電晶體，被提供在該基底之上；以及 一遮光層，包括被提供在該電晶體之上相鄰於該基底 的樹脂， 其中該樹脂包括含有炭黑之丙烯酸樹脂，而該炭黑具 有0· 1微米或0. 1微米以下的平均直徑。 6. 如申請專利範圍第1項之裝置’其中該遮光層覆 蓋該圖素電極的側邊邊緣。 7. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該遮光層覆 蓋該圖素電極的側邊邊緣。 8. 如申請專利範圍第1項之裝置’更包括一被提供 尺度適用由國國家標準（CNTS)A4規格（210 x 297公 (請先閱讀背面之注音)事項再填寫本頁) 裝 · ;線- -41 - 477908 Λ8 1)8 經濟部智慧財產局員工消f合作社印¾ 々、申請專利範圍 在該基底之上的平面樹脂膜，其中該平面樹脂膜提供一平 面化表面於該基底的整個表面之上。 9.如申請專利範圍第2項之裝置，更包括一被提供 在該基底之上的平面樹脂膜，其中該平面樹脂膜提供一平 面化表面於該基底的整個表面之上。 1 0 .如申請專利範圍第3項之裝置，更包括一被提 供在該基底之上的平面樹脂膜，其中該平面樹脂膜提供一 平面化表面於該基底的整個表面之上。 1 1 ·如申請專利範圍第4項之裝置，更包括一被提 供在該基底之上的平面樹脂膜，其中該平面樹脂膜提供一 平面化表面於該基底的整個表面之上。 1 2 .如申請專利範圍第5項之裝置，更包括一被提 供在該基底之上的平面樹脂膜，其中該平面樹脂膜提供一 平面化表面於該基底的整個表面之上。 1 3 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其中該至少一 電晶體包括被提供在該基底之上的一P通道電晶體及一N 通道電晶體，以及 其中該遮光層被提供在該P通道電晶體及該N通道電 晶體之上。 14.如申請專利範圍第1項之裝置，其中該光電裝 置係液晶顯示器。 1 5 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其中該光電裝 置係液晶顯示器。 1 6 .如申請專利範圍第3項之裝置，其中該光電裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝 訂： --線· 本紙張尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） -42 - 477908 Λ8 B8 CS 1)8 六、申請專利範圍 置係液晶顯示器" 1 7 .如申請專利範圍第4項之裝置，其中該光電裝 置係液晶顯示器。 1 8 .如申請專利範圍第5項之裝置，其中該光電裝 置係液晶顯示器。 (請先閱讀背面之江意事項再填寫本頁) .. '綵. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印說 本紙張尺度適用由國國家標準（CNS)A4規恪（210 x 297公.餐） 一 43 -