陣列基板結(jié)構(gòu)及接觸結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種陣列基板結(jié)構(gòu)及接觸結(jié)構(gòu)，其接觸結(jié)構(gòu)包括:一基板；一主動(dòng)層，位于該基板上；一絕緣層，位于該主動(dòng)層上；一層間介電層，位于該絕緣層上；一接觸物開口，穿透該層間介電層與該絕緣層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸物開口包括一第一凹口部，而該第一凹口部由該層間介電層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及一導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
【專利說明】陣列基板結(jié)構(gòu)及接觸結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及顯示裝置，且特別是涉及用于顯示裝置的一種陣列基板結(jié)構(gòu)及接觸結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了實(shí)現(xiàn)高速影像處理以及高品質(zhì)顯示影像，近年來如彩色液晶顯示裝置的平面顯示器已廣泛地使用。于液晶顯示裝置中，通常包括兩個(gè)上、下基板，以黏合或是封合材料接合在一起。而液晶材料被填入兩個(gè)基板之間，為了保持兩板之間固定的距離，具有一定粒徑的顆粒被散布于上述兩板之間。
[0003]通常，下基板表面形成有用來當(dāng)作開關(guān)元件的薄膜晶體管，此薄膜晶體管具有連接于掃描線(scanning line)的柵極電極(gate electrode)、連接于信號(hào)線(signalline)的漏極電極(drain electrode)、與連接于像素電極(pixel electrode)的源極電極(source electrode) ο而上基板置于下基板上方，此上基板表面形成有一濾光片與多個(gè)遮光材料(如由樹脂黑矩陣(Resin BM)構(gòu)成)。此兩基板的周邊具有封合材料黏合固定住，而兩基板之間具有液晶材料。下基板亦稱之為陣列基板(array substrate)，而形成于其上的如薄膜晶體管、接觸物等數(shù)個(gè)元件則通常通過數(shù)道光刻制作工藝所制作而成。
[0004]然而，隨著顯示裝置的影像的分辨率的提升趨勢(shì)，便需要于下基板上形成如薄膜晶體管、接觸物等尺寸更為縮減的數(shù)個(gè)元件時(shí)，提供可維持或提升顯示裝置的電性表現(xiàn)的如基板結(jié)構(gòu)與接觸物結(jié)構(gòu)等元件結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種接觸結(jié)構(gòu)及陣列基板結(jié)構(gòu)，以解決上述問題。
[0006]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種接觸結(jié)構(gòu)，包括:一基板；一主動(dòng)層，位于該基板上；一絕緣層，位于該主動(dòng)層上；一層間介電層，位于該絕緣層上；一接觸物開口，穿透該層間介電層與該絕緣層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸物開口包括一第一凹口部，而該第一凹口部由該層間介電層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及一導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
[0007]該接觸結(jié)構(gòu)還包括有一緩沖層，位于該基板與該主動(dòng)層之間，其中該接觸開口還穿透該主動(dòng)層與該緩沖層的一部，以更露出該主動(dòng)層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括一第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該緩沖層的一側(cè)壁以及該基板的一頂面所定義而成，而該導(dǎo)電層亦順應(yīng)地設(shè)置于為該接觸開口所露出的該緩沖層與該基板之上。
[0008]該絕緣層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該緩沖層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，而該第一距離大于該第二距離。
[0009]該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
[0010]該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
[0011]本實(shí)用新型還提供了一種接觸結(jié)構(gòu)，包括:一基板；一絕緣層，位于該基板上；一主動(dòng)層，位于該絕緣層的一部上；一第一層間介電層，位于該主動(dòng)層上；一第二層間介電層，位于該第一層間介電層與該絕緣層上；一接觸開口，穿透該第二層間介電層與該第一層間介電層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括一第一凹口部，而該第一凹口部由該層間介電層的一底面、該第一層間介電層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及一導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
[0012]該接觸結(jié)構(gòu)還包括一緩沖層，位于該基板與該絕緣層之間，其中該接觸開口還穿透該主動(dòng)層、該絕緣層與該緩沖層的一部，以露出該主動(dòng)層、該絕緣層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括一第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該緩沖層的一頂面所定義而成。
[0013]該第一層間介電層的該側(cè)壁距為該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該絕緣層的該側(cè)壁距為該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，且該第一距離大于該第二距離。
[0014]該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
[0015]該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
[0016]本實(shí)用新型又提供了一種陣列基板結(jié)構(gòu)，包括:一基板；一主動(dòng)層，位于該基板的一部上；一緩沖層，位于該基板與該主動(dòng)層之間；一絕緣層，位于該主動(dòng)層與該緩沖層上；一第一導(dǎo)電層，位于該絕緣層上且位于該主動(dòng)層的一部上；一層間介電層，設(shè)置于該第一導(dǎo)電層與該絕緣層上；一接觸開口，穿透該層間介電層與該絕緣層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括一第一凹口部，而該第一凹口部由該層間介電層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及一第二導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
[0017]該接觸開口還穿透該主動(dòng)層與該緩沖層的一部，以露出該主動(dòng)層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括一第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該緩沖層的一側(cè)壁以及該基板的一頂面所定義而成，而該導(dǎo)電層亦順應(yīng)地設(shè)置于為該接觸開口所露出的該緩沖層與該基板之上。
[0018]該絕緣層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該緩沖層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，而該第一距離大于該第二距離。
[0019]該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
[0020]該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
[0021]本實(shí)用新型另提供了一種陣列基板結(jié)構(gòu)，包括:一基板；一第一導(dǎo)電層，位于該基板的一部上；一絕緣層，位于該第一導(dǎo)電層上；一主動(dòng)層，位于該絕緣層的一部上并位于該第一導(dǎo)電層之上；一第一層間介電層，設(shè)置于該主動(dòng)層上；一第二層間介電層，設(shè)置于該第一層間介電層與該絕緣層上；一接觸開口，穿透第二該層間介電層與該第一層間介電層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括一主體部與一第一凹口部，而該第一凹口部由該第二層間介電層的一底面、該第一層間介電層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及一第二導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
[0022]該陣列基板結(jié)構(gòu)還包括有一位于該基板與該絕緣層之間的緩沖層，該接觸開口還穿透該主動(dòng)層、該絕緣層與該緩沖層的一部，以露出該主動(dòng)層、該絕緣層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括一第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該緩沖層的一頂面所定義而成。
[0023]該第一層間介電層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該絕緣層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，且該第一距離大于該第二距離。
[0024]該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
[0025]該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
[0026]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型隨著陣列基板結(jié)構(gòu)上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物等元件的尺寸縮減，可維持或更為降低此些導(dǎo)電接觸物與薄膜晶體管內(nèi)的源極/漏極區(qū)之間的接觸電阻，進(jìn)而維持或更改善陣列基板結(jié)構(gòu)的相關(guān)電性表現(xiàn)。
[0027]為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為一剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)；
[0029]圖2A-圖2D為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法；
[0030]圖3A-圖3C為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法；
[0031]圖4A-圖4D為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法；以及
[0032]圖5A-圖5C為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)的制造方法。
[0033]符號(hào)說明
[0034]100?基板
[0035]102?緩沖層
[0036]104?主動(dòng)層
[0037]104A?源極/漏極區(qū)
[0038]104B?通道區(qū)
[0039]106?絕緣層
[0040]108?第一導(dǎo)電層
[0041]110?層間介電層
[0042]112?接觸開口
[0043]114?第二導(dǎo)電層
[0044]200、300 ?基板
[0045]202、302 ?緩沖層
[0046]204、308 ?主動(dòng)層
[0047]204A、308A?源極/漏極區(qū)
[0048]204B、308B ?通道區(qū)
[0049]206、306 ?絕緣層
[0050]208、304 ?導(dǎo)電層
[0051]210、310、312?層間介電層
[0052]212、314 ?開口
[0053]212’、314’ ?開口
[0054]214、316?蝕刻制作工藝
[0055]216、318 ?凹口
[0056]217、330 ?凹口
[0057]218、218，、320、320，?接觸開口
[0058]220、322 ?導(dǎo)電層
[0059]A、B、C、D、E?陣列基板結(jié)構(gòu)
[0060]X1、X3?第一距離
[0061]X2、X4 ?第二距離。

【具體實(shí)施方式】
[0062]請(qǐng)參照?qǐng)D1，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的陣列基板結(jié)構(gòu)A的剖視圖，其適用于如彩色液晶顯示裝置的平面型顯示裝置的應(yīng)用。在此，圖1所示的陣列基板結(jié)構(gòu)A為本案實(shí)用新型人所知悉的一種陣列基板結(jié)構(gòu)，并通過其說明隨著形成于陣列基板結(jié)構(gòu)上的如薄膜晶體管、接觸物等元件的尺寸縮減趨勢(shì)時(shí)，發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)的如接觸電阻值增加的不期望的電性表現(xiàn)的產(chǎn)生情形。
[0063]請(qǐng)參照?qǐng)D1，陣列基板結(jié)構(gòu)A主要包括:一基板100 緩沖層102，設(shè)置于基板100上；一主動(dòng)層104，設(shè)置于緩沖層102的一部上；一絕緣層106，設(shè)置于主動(dòng)層104與緩沖層102上；一導(dǎo)電層108，設(shè)置于絕緣層106上且位于主動(dòng)層104的一部上；一層間介電層110，設(shè)置于第一導(dǎo)電層108與絕緣層106上；一接觸開口 112，穿透層間介電層110與絕緣層106的一部，露出主動(dòng)層104的一部；以及另一導(dǎo)電層114，順應(yīng)地設(shè)置于層間介電層110的一部上以及為接觸開口 112所露出的層間介電層110、絕緣層102與主動(dòng)層104之上。于本實(shí)施例中，導(dǎo)電層108、絕緣層106與主動(dòng)層104形成了一薄膜晶體管(thin filmtransistor，TFT)，而主動(dòng)層104可包括如非晶硅、多晶硅或金屬氧化物的半導(dǎo)體材料，且其內(nèi)包括了摻雜有適當(dāng)摻質(zhì)的一對(duì)源極/漏極區(qū)104A以及設(shè)置于其間的未經(jīng)摻雜的一通道區(qū)104B。
[0064]如圖1所示，接觸開口 112通過如干蝕刻的一蝕刻制作工藝所形成，而形成于接觸開口 112內(nèi)的導(dǎo)電層114則作為電連接此薄膜晶體管元件內(nèi)的一源極/漏極區(qū)104A與后續(xù)形成的一導(dǎo)電元件(未顯示)的一導(dǎo)電接觸物(conductive contact)之用。
[0065]然而，隨著形成于此陣列基板結(jié)構(gòu)A上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物等元件的尺寸的縮減趨勢(shì)，作為導(dǎo)電接觸物的導(dǎo)電層114與薄膜晶體管的一源極/漏極區(qū)104A之間的接觸面積也將隨之縮小。如此，便會(huì)增加了導(dǎo)電層114與源極/漏極區(qū)104A之間的接觸電阻(contact resistance)，進(jìn)而影響了陣列基板結(jié)構(gòu)A的電性表現(xiàn)。
[0066]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了數(shù)個(gè)陣列基板結(jié)構(gòu)與接觸結(jié)構(gòu)的實(shí)施情形，以于隨著陣列基板結(jié)構(gòu)上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物等元件的尺寸縮減時(shí)，可維持或更為降低此些導(dǎo)電接觸物與薄膜晶體管內(nèi)的源極/漏極區(qū)之間的接觸電阻，進(jìn)而維持或更改善陣列基板結(jié)構(gòu)的相關(guān)電性表現(xiàn)。
[0067]圖2A-圖2D為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)B的制造方法。
[0068]請(qǐng)參照?qǐng)D2A，首先提供如透明基板的一基板200。接著于此基板200上形成如氮化硅、氧化硅或其組合的介電材料的一緩沖層(buffer layer) 202ο接著，通過依序沉積與圖案化非晶硅、多晶硅或金屬氧化物的半導(dǎo)體材料，以于緩沖層202的一部上形成一主動(dòng)層(active layer) 204。接著于基板200上形成如氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、或氮氧化給(hafnium oxynitride)的介電材料的一絕緣層206，其順應(yīng)地覆蓋了緩沖層202及主動(dòng)層204。接著，可通過依序沉積與圖案化形成于基板200上的如鉬或鋁的導(dǎo)電材料的一膜層，以形成圖案化的一導(dǎo)電層208，而導(dǎo)電層208位于主動(dòng)層204的一部上。接著，對(duì)基板200施行一離子注入程序(未圖示)，以摻雜適當(dāng)摻質(zhì)于部分的主動(dòng)層204內(nèi)，并利用導(dǎo)電層208作為離子注入掩模。因此，于主動(dòng)層204內(nèi)形成摻雜有適當(dāng)摻質(zhì)的一對(duì)源極/漏極區(qū)204A以及設(shè)置于其間的未經(jīng)摻雜的一通道區(qū)204B。導(dǎo)電層208作為一薄膜晶體管的柵極電極。
[0069]請(qǐng)參照?qǐng)D2B，接著于基板200上形成如氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅的介電材料的一層間介電層210，并接著通過如干蝕刻的一蝕刻制作工藝以及適當(dāng)?shù)膱D案化掩模的使用以圖案化此層間介電層210，并于其內(nèi)形成數(shù)個(gè)開口 212。請(qǐng)參照?qǐng)D2B，此些開口 212分別穿透層間介電層210以及絕緣層206的一部，進(jìn)而露出了此些源極/漏極區(qū)204A的一部分的頂面。
[0070]請(qǐng)參照?qǐng)D2C，接著施行一蝕刻制作工藝214，例如為各向同性的一濕蝕刻制作工藝，以選擇性地凹蝕(recess)為開口 212所露出的絕緣層206的一部，進(jìn)而于鄰近于開口212的絕緣層206的一部?jī)?nèi)形成一凹口 216。此凹口 216由位于開口 212內(nèi)的層間介電層210的底面的一部、絕緣層206的一側(cè)壁以及主動(dòng)層204內(nèi)的此些源極/漏極區(qū)204A之一的一部的頂面所定義形成。如此，開口 212與凹口 216的結(jié)合形成了一接觸開口 218，而開口 212為接觸開口 218的一主體部(main port1n)，而凹口 216為接觸開口 218的一凹口部(recess port1n)。于一實(shí)施例中，絕緣層206的材料為氧化娃，而層間介電層210的材料為氮化硅，氧化硅與氮化硅之間具有介于2:1?8:1的蝕刻選擇比，以于形成凹口 216時(shí)避免過度蝕刻層間介電層210而改變其輪廓。
[0071]請(qǐng)參照?qǐng)D2D，接著于圖2C上形成一層導(dǎo)電材料并經(jīng)過圖案化以于層間介電層210的一部的頂面上以及為接觸開口 218所露出的層間介電層210、絕緣層206及主動(dòng)區(qū)204的表面上形成一導(dǎo)電層220。此導(dǎo)電層220亦可順應(yīng)地填入于凹口 216內(nèi)并覆蓋凹口 216內(nèi)所露出的層間介電層210、絕緣層206以及源極/漏極區(qū)204A的露出表面，以作為電連接一源極/漏極區(qū)204A以及后續(xù)形成的一電性元件(未顯示)的一導(dǎo)電接觸物之用。此導(dǎo)電層220可為一單一導(dǎo)電層或如一鉬-鋁-鉬(Mo-A1-Mo)三重膜層的一多膜層導(dǎo)電層。于其他實(shí)施例中，導(dǎo)電層220亦可包含相同于下方的導(dǎo)電層208材料的材料。
[0072]如圖2D所示，制作工藝至此，便大體完成了陣列基板結(jié)構(gòu)B的制作。于一實(shí)施例中，為凹口 216所露出的絕緣層206的側(cè)壁相距開口 212所露出層間介電層210的側(cè)壁一第一距離XI，其約為0.05?0.5微米。通過于接觸開口 218內(nèi)的額外的數(shù)個(gè)凹口 216的設(shè)置情形，從而允許了于此些凹口 216內(nèi)的導(dǎo)電層220的額外設(shè)置。如此，設(shè)置于此些凹口216內(nèi)的導(dǎo)電層220的部分可增加了導(dǎo)電層220與主動(dòng)層204內(nèi)的源極/漏極區(qū)204A之間的實(shí)體接觸區(qū)域，因此當(dāng)隨著形成于此陣列基板結(jié)構(gòu)B上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物(即導(dǎo)電層220)等元件的尺寸縮減時(shí)，便可維持或更為降低導(dǎo)電接觸物(即導(dǎo)電層220)與薄膜晶體管內(nèi)源極/漏極區(qū)204A之間的接觸電阻，并維持或更為提升此陣列基板結(jié)構(gòu)B的相關(guān)電性表現(xiàn)。
[0073]另外，圖3A-圖3C為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)B的制造方法。圖3A-圖3C的制造方法由修改如圖2A-圖2D所示的制造方法所得到。因此，基于簡(jiǎn)化的目的，于下文中僅描述此兩實(shí)施例之間的差異情形，且于圖3A-圖3C中相同標(biāo)號(hào)代表相同構(gòu)件。
[0074]請(qǐng)參照?qǐng)D3A，首先提供如圖2B所示結(jié)構(gòu)，而不同于圖2B所示制作工藝，在此于形成穿透層間介電層210與絕緣層206的如干蝕刻的一蝕刻制作工藝時(shí)，將更蝕刻穿透主動(dòng)層204內(nèi)的源極/漏極區(qū)204A的一部與其下方的緩沖層202的一部并停止于基板200上，進(jìn)而形成了如圖3A所示的由上而下穿透了層間介電層210、絕緣層206、源極/漏極區(qū)204A及緩沖層202的一部的一開口 212’。
[0075]請(qǐng)參照?qǐng)D3B，接著施行相同于圖2C內(nèi)所示的蝕刻制作工藝214，例如為各向同性的一濕蝕刻制作工藝，以選擇性地凹蝕(recess)為開口 212’所露出的絕緣層206與緩沖層202的一部，進(jìn)而于鄰近于開口 212’的絕緣層206的一部?jī)?nèi)形成一凹口 216，以及于鄰近于開口 212’的緩沖層202的一部?jī)?nèi)形成一另一凹口 217。在此，凹口 216由位于開口212’內(nèi)的層間介電層210的底面的一部、絕緣層206的一側(cè)壁以及主動(dòng)層204內(nèi)的此些源極/漏極區(qū)204A之一的一部的頂面所定義形成，而凹口 217由位于開口 212’內(nèi)的主動(dòng)層204的底面的一部、緩沖層202的一側(cè)壁以及基板200的頂面所定義形成。如此，開口 212’、凹口 216及凹口 217的結(jié)合形成了一接觸開口 218’，而開口 212’為接觸開口 218’的一主體部(main port1n)，而凹口 216與凹口 217分別為接觸開口 218’的一凹口部(recessport1n)。于一實(shí)施例中，緩沖層202與絕緣層206的材料為氧化硅，而層間介電層210的材料為氮化硅，此三膜層材料之間具有介于2:2:1?8:8:1(緩沖層202:絕緣層206:層間介電層210)的蝕刻選擇比，以于形成凹口 216與凹口 217時(shí)避免過度蝕刻層間介電層210而改變其輪廓。
[0076]請(qǐng)參照?qǐng)D3C，接著于圖3B上形成一層導(dǎo)電材料并經(jīng)過圖案化以于層間介電層210的一部的頂面上以及為接觸開口 218’所露出的層間介電層210、絕緣層206、主動(dòng)層204、緩沖層202及基板200的表面上形成一導(dǎo)電層220。此導(dǎo)電層220亦可順應(yīng)地填入于凹口216與凹口 217內(nèi)并覆蓋凹口 216內(nèi)所露出的層間介電層210、絕緣層206以及源極/漏極區(qū)204A的露出表面及凹口 217內(nèi)所露出的源極/漏極區(qū)204A、緩沖層202以及基板200的露出表面，以作為電連接一源極/漏極區(qū)204A以及后續(xù)形成的一電性元件(未顯示)的一導(dǎo)電接觸物之用。此導(dǎo)電層220可為一單一導(dǎo)電層或如一鉬-鋁-鉬(Mo-A1-Mo)三重膜層的一多膜層導(dǎo)電層。于其他實(shí)施例中，導(dǎo)電層220亦可包含相同于下方的導(dǎo)電層208材料的材料。
[0077]如圖3C所示，制作工藝至此，便大體完成了陣列基板結(jié)構(gòu)C的制作。于一實(shí)施例中，為凹口 216所露出的絕緣層206的側(cè)壁相距開口 212’所露出層間介電層210的側(cè)壁一第一距離XI，其約為0.05?0.5微米，而為凹口 217所露出的緩沖層202的側(cè)壁則相距開口 212’所露出層間介電層210的一側(cè)壁一第二距離X2，其約為0.01?0.5微米，且此第一距離Xl大于此第二距離X2。通過于接觸開口 218’內(nèi)額外的數(shù)個(gè)凹口 216與217的設(shè)置，從而允許了于此些凹口 216與217內(nèi)的導(dǎo)電層220的額外設(shè)置情形。如此，設(shè)置于此些凹口 216與217內(nèi)的導(dǎo)電層220部分便可增加導(dǎo)電層220與主動(dòng)層204內(nèi)的一源極/漏極區(qū)204A之間的實(shí)體接觸區(qū)域，因此當(dāng)隨著形成于此陣列基板結(jié)構(gòu)C上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物(即導(dǎo)電層220)等元件的尺寸縮減時(shí)，便可維持或更為降低導(dǎo)電接觸物與薄膜晶體管內(nèi)源極/漏極區(qū)204A之間的接觸電阻，并維持或更為提升此陣列基板結(jié)構(gòu)C的相關(guān)電性表現(xiàn)。
[0078]于圖2D所示的陣列基板結(jié)構(gòu)B以及圖3C所示的陣列基板結(jié)構(gòu)C之中，所采用的薄膜晶體管顯示為具有頂柵極(top-gate)型態(tài)的薄膜晶體管實(shí)施情形。然而，如圖2D所示的陣列基板結(jié)構(gòu)B與圖3C所示的陣列基板結(jié)構(gòu)C中所示的接觸開口的設(shè)置情形亦適用于采用具有底柵極(bottom-gate)型態(tài)的薄膜晶體管的一陣列基板結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，而非以圖2D與圖3C所示的陣列基板結(jié)構(gòu)內(nèi)的頂柵極型態(tài)的實(shí)施情形加以限制本實(shí)用新型的范疇。
[0079]圖4A-圖4D的一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的又一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)D的制造方法。
[0080]請(qǐng)參照?qǐng)D4A，首先提供如透明基板的一基板300。接著于基板300上形成如氮化硅、氧化硅或其組合的介電材料的一緩沖層(buffer layer) 302ο接著，可通過依序沉積與圖案化形成于緩沖層302上的如鉬或鋁的導(dǎo)電材料的膜層以形成圖案化的一導(dǎo)電層304。接著于基板300上形成如氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、或氮氧化給(hafnium oxynitride)的介電材料的一絕緣層306，其順應(yīng)地覆蓋了緩沖層302及導(dǎo)電層304。接著依序沉積與圖案化非晶硅、多晶硅或金屬氧化物的一層半導(dǎo)體材料以及一層介電材料，以于絕緣層306的一部上依序形成一主動(dòng)層308與一層間介電層310，而此主動(dòng)層308與層間介電層310位于導(dǎo)電層304之上。層間介電層310的材質(zhì)例如為氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅的介電材料。接著，通過適當(dāng)遮罩(未顯示)的使用，針對(duì)基板300施行一離子注入程序(未圖示)，以摻雜適當(dāng)摻質(zhì)于部分的主動(dòng)層308內(nèi)，進(jìn)而于主動(dòng)層308內(nèi)形成摻雜有適當(dāng)摻質(zhì)的一對(duì)源極/漏極區(qū)308A以及設(shè)置于其間的未經(jīng)摻雜的一通道區(qū)308。在此，導(dǎo)電層304作為一薄膜晶體管的柵極電極，而制作工藝至此便大體完成了薄膜晶體管的制作。
[0081]請(qǐng)參照?qǐng)D4B，接著于基板300上形成如氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅的介電材料的一層間介電層312，并接著通過如干蝕刻的一蝕刻制作工藝以及適當(dāng)?shù)膱D案化掩模的使用以圖案化的并形成數(shù)個(gè)開口 314。請(qǐng)參照?qǐng)D4B，此些開口 314分別穿透了層間介電層312以及層間介電層310的一部，進(jìn)而分別露出了此些源極/漏極區(qū)308A之一的一部分的頂面。
[0082]請(qǐng)參照?qǐng)D4C，接著施行一蝕刻制作工藝316，例如為各向同性的一濕蝕刻制作工藝，以選擇性地凹蝕(recess)為開口 314所露出的層間介電層310的一部，進(jìn)而于鄰近開口 314的層間介電層310的一部?jī)?nèi)形成一凹口 318。此凹口 318由位于開口 314內(nèi)的層間介電層312的底面的一部、層間介電層310的一側(cè)壁以及主動(dòng)層308內(nèi)的此些源極/漏極區(qū)308A之一的一部的頂面所定義形成。如此，開口 314與凹口 318的結(jié)合形成了一接觸開口320，而開口 314為接觸開口 320的一主體部(main port1n)，而凹口 318為接觸開口 320的一凹口部(recess port1n)。于一實(shí)施例中，層間介電層310的材料為氧化娃，而層間介電層312的材料為氮化硅，氧化硅與氮化硅之間具有介于2:1?8:1的蝕刻選擇比，以于形成凹口 318時(shí)避免過度蝕刻層間介電層312而改變其輪廓。
[0083]請(qǐng)參照?qǐng)D4D，接著于圖4C上形成一層導(dǎo)電材料并經(jīng)過圖案化以于層間介電層312的一部的頂面以及為接觸開口 320所露出的層間介電層312、層間介電層310及主動(dòng)層308的表面上形成一導(dǎo)電層322。此導(dǎo)電層322亦可順應(yīng)地填入于凹口 318內(nèi)并覆蓋凹口 318內(nèi)所露出的層間介電層312、層間介電層310以及源極/漏極區(qū)308A的露出表面，以作為電連接源極/漏極區(qū)308A以及后續(xù)形成的一電性元件(未顯示)的一導(dǎo)電接觸物之用。此導(dǎo)電層322可為一單一導(dǎo)電層或如一鉬-鋁-鉬(Mo-A1-Mo)三重膜層的一多膜層導(dǎo)電層。于其他實(shí)施例中，導(dǎo)電層322亦可包含相同于下方的導(dǎo)電層304材料的材料。
[0084]如圖4D所示，制作工藝至此，便大體完成了依據(jù)本實(shí)施例的陣列基板結(jié)構(gòu)D的制作。于一實(shí)施例中，為凹口 318所露出的層間介電層310的側(cè)壁相距開口 314所露出層間介電層312的一側(cè)壁一第一距離X3，其約為0.05?0.5微米。通過于接觸物開口 320內(nèi)額外的數(shù)個(gè)凹口 318的設(shè)置，從而允許了于此些凹口 318內(nèi)的導(dǎo)電層322的額外設(shè)置。如此，設(shè)置于此些凹口 318內(nèi)的導(dǎo)電層322部分可增加了導(dǎo)電層322與主動(dòng)層308內(nèi)的源極/漏極區(qū)308A之間的實(shí)體接觸區(qū)域，因此隨著形成于此陣列基板結(jié)構(gòu)D上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物(即導(dǎo)電層322)等元件的尺寸縮減時(shí)，便可維持或更為降低導(dǎo)電接觸物與薄膜晶體管內(nèi)源極/漏極區(qū)308A之間的接觸電阻，并維持或更為提升此陣列基板結(jié)構(gòu)D的相關(guān)電性表現(xiàn)。
[0085]另外，請(qǐng)參照?qǐng)D5A-圖5C為一系列剖面示意圖，顯示了依據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的一種陣列基板結(jié)構(gòu)E的制造方法。圖5A-圖5C的制造方法由修改如圖4A-圖4D所示的制造方法所得到。因此，基于簡(jiǎn)化目的，于下文中僅描述其間的差異，且于圖5A-圖5C中相同標(biāo)號(hào)代表相同構(gòu)件。
[0086]請(qǐng)參照?qǐng)D5A，首先提供如圖4B所示結(jié)構(gòu)，不同于圖4B所示制作工藝，此處于形成穿透層間介電層312與層間介電層310的如干蝕刻的一蝕刻制作工藝(未顯示)時(shí)，將更蝕刻穿透主動(dòng)層308內(nèi)的源極/漏極區(qū)308A的一部與其下方的絕緣層306與緩沖層302的一部并停止于基板300上，進(jìn)而形成了如圖3A所示的由上而下穿透了層間介電層312、層間介電層310、主動(dòng)層308內(nèi)的源極/漏極區(qū)308A、絕緣層306及緩沖層302的一開口 314’。
[0087]請(qǐng)參照?qǐng)D5B，接著施行相同于圖4C內(nèi)所示的蝕刻制作工藝316，例如為各向同性的一濕蝕刻制作工藝，以選擇性凹蝕(recess)為開口 314’所露出的層間介電層310及絕緣層306的一部，進(jìn)而于鄰近開口 314’的層間介電層310的一部?jī)?nèi)形成一凹口 318，以及于鄰近開口 314’的絕緣層306的此部?jī)?nèi)形成另一凹口 330。在此，凹口 318由位于開口 314’之內(nèi)的層間介電層312的底面的一部、層間介電層310的一側(cè)壁以及主動(dòng)層308內(nèi)的此些源極/漏極區(qū)308A之一的一部的頂面所定義形成，而凹口 330由位于開口 314’內(nèi)的主動(dòng)層308的底面的一部、絕緣層306的一側(cè)壁以及緩沖層302的頂面所定義形成。如此，開口314’、凹口 318及凹口 330的結(jié)合形成了一接觸開口 320’，而開口 314’為接觸開口 320’的一主體部，而凹口 318為接觸開口 320’的一第一凹口部，以及凹口 330為接觸開口 320’的一第二凹口部。于一實(shí)施例中，層間介電層310與絕緣層306的材料為氧化硅，而層間介電層312的材料為氮化硅，此三膜層材料之間具有介于2:2:1?8:8:1(層間介電層310:絕緣層306:層間介電層312)的蝕刻選擇比，以于形成凹口 318與凹口 330時(shí)避免過度蝕刻層間介電層312而改變其輪廓。
[0088]請(qǐng)參照?qǐng)D5C，接著于圖5B上形成一層導(dǎo)電材料并經(jīng)過圖案化以于層間介電層312的一部的頂面以及為接觸開口 320’所露出的層間介電層312、層間介電層310、主動(dòng)層308、絕緣層306、緩沖層302及基板300的表面上形成一導(dǎo)電層332。此導(dǎo)電層332亦可順應(yīng)地填入于凹口 318與330內(nèi)并覆蓋凹口 318內(nèi)所露出的層間介電層312、層間介電層310以及源極/漏極區(qū)308A的露出表面及凹口 330內(nèi)所露出的源極/漏極區(qū)308A、絕緣層306、緩沖層302以及基板300的露出表面，以作為電連接一源極/漏極區(qū)308A以及后續(xù)形成的一電性元件(未顯示)的一導(dǎo)電接觸物之用。此導(dǎo)電層332可為一單一導(dǎo)電層或如一鉬-鋁-鉬(Mo-A1-Mo)三重膜層的一多膜層導(dǎo)電層。于其他實(shí)施例中，導(dǎo)電層332亦可包含相同于下方的導(dǎo)電層304材料的材料。
[0089]如圖3C所示，制作工藝至此，便大體完成了陣列基板結(jié)構(gòu)E的制作。于一實(shí)施例中，為凹口 318所露出的層間介電層310的側(cè)壁相距開口 314’所露出層間介電層312的側(cè)壁一第一距離X3，其約為0.05?0.5微米，而為凹口 330所露出的絕緣層306的側(cè)壁則相距開口 314’所露出層間介電層312的一側(cè)壁一第二距離X4，其約為0.01?0.5微米，且此第一距離X3大于此第二距離X4。通過于接觸開口 320’內(nèi)額外的數(shù)個(gè)凹口 318與330的設(shè)置，從而允許了于此些凹口 318與330內(nèi)的導(dǎo)電層332的額外設(shè)置情形。如此，設(shè)置于此些凹口 318內(nèi)的導(dǎo)電層332部分便可增加導(dǎo)電層332與主動(dòng)層308內(nèi)的一源極/漏極區(qū)308A之間的實(shí)體接觸區(qū)域，因此當(dāng)隨著形成于此陣列基板結(jié)構(gòu)E上的薄膜晶體管及導(dǎo)電接觸物(即導(dǎo)電層332)等元件的尺寸縮減時(shí)，便可維持或更為降低導(dǎo)電接觸物與薄膜晶體管內(nèi)源極/漏極區(qū)308A之間的接觸電阻，并維持或更為提升此陣列基板結(jié)構(gòu)E的相關(guān)電性表現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接觸結(jié)構(gòu)包括: 基板； 主動(dòng)層，位于該基板上； 絕緣層，位于該主動(dòng)層上； 層間介電層，位于該絕緣層上； 接觸開口，穿透該層間介電層與該絕緣層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括第一凹口部，而該第一凹口部由該層間介電層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及 導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接觸結(jié)構(gòu)還包括有緩沖層，位于該基板與該主動(dòng)層之間，其中該接觸開口還穿透該主動(dòng)層與該緩沖層的一部，以更露出該主動(dòng)層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該緩沖層的一側(cè)壁以及該基板的一頂面所定義而成，而該導(dǎo)電層亦順應(yīng)地設(shè)置于為該接觸開口所露出的該緩沖層與該基板之上。
3.如權(quán)利要求2所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該絕緣層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該緩沖層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，而該第一距離大于該第二距離。
4.如權(quán)利要求3所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
5.如權(quán)利要求1所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
6.一種接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接觸結(jié)構(gòu)包括: 基板； 絕緣層，位于該基板上； 主動(dòng)層，位于該絕緣層的一部上； 第一層間介電層，位于該主動(dòng)層上； 第二層間介電層，位于該第一層間介電層與該絕緣層上； 接觸開口，穿透該第二層間介電層與該第一層間介電層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括第一凹口部，而該第一凹口部由該第二層間介電層的一底面、該第一層間介電層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接觸結(jié)構(gòu)還包括緩沖層，位于該基板與該絕緣層之間，其中該接觸開口還穿透該主動(dòng)層、該絕緣層與該緩沖層的一部，以露出該主動(dòng)層、該絕緣層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該緩沖層的一頂面所定義而成。
8.如權(quán)利要求7所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一層間介電層的該側(cè)壁距為該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該絕緣層的該側(cè)壁距為該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，且該第一距離大于該第二距離。
9.如權(quán)利要求8所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
10.如權(quán)利要求6所述的接觸結(jié)構(gòu)，其特征在于，該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
11.一種陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該陣列基板結(jié)構(gòu)包括: 基板； 主動(dòng)層，位于該基板的一部上； 絕緣層，位于該主動(dòng)層上； 第一導(dǎo)電層，位于該絕緣層上且位于該主動(dòng)層的一部上； 層間介電層，設(shè)置于該第一導(dǎo)電層與該絕緣層上； 接觸開口，穿透該層間介電層與該絕緣層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括第一凹口部，而該第一凹口部由該層間介電層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及 第二導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
12.如權(quán)利要求11所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該陣列基板結(jié)構(gòu)還包括緩沖層，位于該基板與該主動(dòng)層之間，其中該接觸開口還穿透該主動(dòng)層與該緩沖層的一部，以露出該主動(dòng)層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該緩沖層的一側(cè)壁以及該基板的一頂面所定義而成，而該導(dǎo)電層亦順應(yīng)地設(shè)置于為該接觸開口所露出的該緩沖層與該基板之上。
13.如權(quán)利要求12所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該絕緣層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該緩沖層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，而該第一距離大于該第二距離。
14.如權(quán)利要求13所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
15.如權(quán)利要求11所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
16.一種陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該陣列基板結(jié)構(gòu)包括: 基板； 第一導(dǎo)電層，位于該基板的一部上； 絕緣層，位于該第一導(dǎo)電層上； 主動(dòng)層，位于該絕緣層的一部上并位于該第一導(dǎo)電層之上； 第一層間介電層，設(shè)置于該主動(dòng)層上； 第二層間介電層，設(shè)置于該第一層間介電層與該絕緣層上； 接觸開口，穿透第二該層間介電層與該第一層間介電層的一部，露出該主動(dòng)層的一部，其中該接觸開口包括主體部與第一凹口部，而該第一凹口部由該第二層間介電層的一底面、該第一層間介電層的一側(cè)壁以及該主動(dòng)層的一頂面所定義而成；以及第二導(dǎo)電層，填入該接觸開口，并與該主動(dòng)層電連接。
17.如權(quán)利要求16所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該陣列基板結(jié)構(gòu)還包括有一位于該基板與該絕緣層之間的緩沖層，該接觸開口還穿透該主動(dòng)層、該絕緣層與該緩沖層的一部，以露出該主動(dòng)層、該絕緣層、該緩沖層與該基板的一部，其中該接觸開口還包括第二凹口部，而該第二凹口部由該主動(dòng)層的一底面、該絕緣層的一側(cè)壁以及該緩沖層的一頂面所定義而成。
18.如權(quán)利要求17所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一層間介電層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的一側(cè)壁一第一距離，而該絕緣層的該側(cè)壁相距該接觸開口所露出的該主動(dòng)層的該側(cè)壁一第二距離，且該第一距離大于該第二距離。
19.如權(quán)利要求18所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一距離介于0.05?0.5微米，及該第二距離介于0.01?0.5微米。
20.如權(quán)利要求16所述的陣列基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，該主動(dòng)層包括半導(dǎo)體材料。
【文檔編號(hào)】G02F1/1343GK204241810SQ201420462571
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】劉侑宗, 顏崇紋 申請(qǐng)人:群創(chuàng)光電股份有限公司