本實(shí)用新型涉及低溫多晶硅薄膜晶體管的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種可降低金屬傳導(dǎo)線阻抗的低溫多晶硅式晶體管以及包含所述低溫多晶硅式晶體管的顯示裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，傳統(tǒng)的N型金屬氧化物半導(dǎo)體(N-type Metal Oxide Semiconductor，NMOS)薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)制程往往使用9道掩膜，并且由于筆記型電腦或桌上型電腦也有高分辨率的新產(chǎn)品，隨著液晶面板越做越大，金屬導(dǎo)線的阻抗要求也會越來越嚴(yán)格。例如，傳統(tǒng)的低溫多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS)晶體管的第一金屬層上的柵極線(gate line)使用金屬鉬(Mo)，其可以使用二次蝕刻形成輕摻雜漏區(qū)(Lightly Doped Drain，LDD)工藝。在此，輕摻雜漏區(qū)的優(yōu)勢是為了減弱漏區(qū)電場、改進(jìn)熱電子退化效應(yīng)所采取的一種制程工藝，其在溝道中靠近漏極的區(qū)域設(shè)置一個低摻雜的漏區(qū)，讓所述低摻雜的漏區(qū)也承受部分電壓，從而防止熱電子退化效應(yīng)。但是，金屬鉬的阻值較高，使得未來產(chǎn)品的競爭力下降。

有鑒于此，如何在現(xiàn)有的低溫多晶硅式晶體管結(jié)構(gòu)中降低金屬傳導(dǎo)線的阻抗值，以減小柵極線的負(fù)載，提升產(chǎn)品的規(guī)格，是業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)人員亟待解決的一項(xiàng)課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的低溫多晶硅晶體管所存在的上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種低溫多晶硅式晶體管及其顯示裝置。

依據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，提供一種低溫多晶硅式晶體管。所述低溫多晶硅式晶體管包含基板、第一絕緣層、低溫多晶硅層、第二絕緣層、第一金屬層、第三絕緣層、第四絕緣層、第一柵極開口、第二柵極開口、第二金屬層和第三金屬層。第一絕緣層設(shè)置于基板。低溫多晶硅層設(shè)置于第一絕緣層，其中低溫多晶硅層具有一源極區(qū)、一漏極區(qū)、一通道區(qū)與一輕摻雜區(qū)。源極區(qū)與漏極區(qū)分別位于通道區(qū)的兩側(cè)，而輕摻雜區(qū)位于通道區(qū)與源極區(qū)之間以及通道區(qū)與漏極區(qū)之間。第二絕緣層設(shè)置于低溫多晶硅層，使得低溫多晶硅層位于第一絕緣層與第二絕緣層之間。第一金屬層設(shè)置于基板，使得第二絕緣層位于第一金屬層與低溫多晶硅層之間。第三絕緣層設(shè)置于第二絕緣層。第四絕緣層設(shè)置于第三絕緣層。第一柵極開口形成于第三絕緣層。第二柵極開口形成于第四絕緣層。第二金屬層分別與源極區(qū)與漏極區(qū)所接觸。第三金屬層的一部分容納于第一柵極開口與第二柵極開口內(nèi)，使得第三金屬層與第一金屬層接觸。

在其中的一實(shí)施例，低溫多晶硅式晶體管更包含一第五絕緣層，且第五絕緣層設(shè)置于第四絕緣層，其中部分之第三金屬層位于第四絕緣層與第五絕緣層之間。

在其中的一實(shí)施例，第一金屬層為鉬。

在其中的一實(shí)施例，低溫多晶硅式晶體管更包含一底金屬層、一第一底柵極開口、一第二底柵極開口、一第三底柵極開口以及一第四底柵極開口。底金屬層設(shè)于第一絕緣層與基板之間，使得第一絕緣層位于底金屬層與第一金屬層之間。第一底柵極開口形成于第一絕緣層。第二底柵極開口形成于第二絕緣層。第三底柵極開口形成于第三絕緣層。第四底柵極開口形成于第四絕緣層。其中部分之第三金屬層容納于第一底柵極開口、第二底柵極開口、第三底柵極開口與第四底柵極開口內(nèi)，使得第三金屬層與底金屬層接觸。

依據(jù)本實(shí)用新型的另一個方面，提供一種低溫多晶硅式晶體管。所述低溫多晶硅式晶體管包含基板、底金屬層、第一絕緣層、低溫多晶硅層、第二絕緣層、第一底柵極開口、第二底柵極開口、第二金屬層以及第三金屬層。底金屬層設(shè)置于基板。第一絕緣層設(shè)于基板，且底金屬層位于基板與第一絕緣層之間。低溫多晶硅層設(shè)置于第一絕緣層，其中低溫多晶硅層具有源極區(qū)、漏極區(qū)、通道區(qū)與輕摻雜區(qū)。其中源極區(qū)與漏極區(qū)分別位于通道區(qū)的兩側(cè)，而輕摻雜區(qū)位于通道區(qū)與源極區(qū)之間以及通道區(qū)與漏極區(qū)之間。第二絕緣層設(shè)置于低溫多晶硅層，使得低溫多晶硅層位于第一絕緣層與第二絕緣層之間。第一底柵極開口形成于第一絕緣層。第二底柵極開口形成于第二絕緣層。第二金屬層分別與源極區(qū)與漏極區(qū)所接觸。第三金屬層的一部分容納于第一底柵極開口與第二底柵極開口內(nèi)，使得第三金屬層與底金屬層接觸。

依據(jù)本實(shí)用新型的又一個方面，提供了一種顯示裝置。所述顯示裝置包括基板、第一絕緣層、低溫多晶硅層、第二絕緣層、第一金屬層、第三絕緣層、第二金屬層以及第三金屬層?；寰哂幸幌袼貐^(qū)與一連接墊區(qū)。第一絕緣層設(shè)置于基板，且位于像素區(qū)與連接墊區(qū)。低溫多晶硅層設(shè)置于第一絕緣層，且位于像素區(qū)。低溫多晶硅層具有源極區(qū)、漏極區(qū)、通道區(qū)與輕摻雜區(qū)，其中源極區(qū)與漏極區(qū)分別位于通道區(qū)的兩側(cè)，而輕摻雜區(qū)位于通道區(qū)與源極區(qū)之間以及通道區(qū)與漏極區(qū)之間。第二絕緣層設(shè)置于第一絕緣層，且位于像素區(qū)與連接墊區(qū)。第一金屬層設(shè)置于第二絕緣層，且位于像素區(qū)與連接墊區(qū)。第三絕緣層位于像素區(qū)與連接墊區(qū)，且覆蓋于第一金屬層，使得第一金屬層位于第二絕緣層與第三絕緣層之間。第二金屬層位于像素區(qū)與連接墊區(qū)，其中位于像素區(qū)之第二金屬層分別連接源極區(qū)與漏極區(qū)，而位于連接墊區(qū)之第二金屬層連接于第一金屬層。第三金屬層位于像素區(qū)與連接墊區(qū)，其中位于像素區(qū)之第三金屬層接觸于第一金屬層，而位于連接墊區(qū)之第三金屬層接觸于第二金屬層。

在其中的一實(shí)施例，顯示裝置更包含一第四金屬層與一第五金屬層。第四金屬層與第五金屬層分別設(shè)置于像素區(qū)，且第四金屬層分別連接于第二金屬層與第五金屬層，使得第五金屬層電性連接于第二金屬層。

在其中的一實(shí)施例，顯示裝置更包含一第四金屬層與一第五金屬層。第四金屬層與第五金屬層分別設(shè)置于連接墊區(qū)，且第四金屬層可分別連接于第二金屬層與第五金屬層，使得第五金屬層電性連接于第一金屬層。

在其中的一實(shí)施例，第一金屬層可為鉬。

依據(jù)本實(shí)用新型的再一個方面，提供了一種顯示裝置。所述顯示裝置包含依據(jù)上述一個方面所述之低溫多晶硅式晶體管、第四金屬層和第五金屬層。第四金屬層連接于第二金屬層。第五金屬層連接于第四金屬層。其中第四金屬層與第五金屬層為透明導(dǎo)電材料。

采用本實(shí)用新型的低溫多晶硅晶體管及其顯示裝置，其包括基板、低溫多晶硅層、第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，低溫多晶硅層具有源極區(qū)、漏極區(qū)、通道區(qū)與輕摻雜區(qū)，源極區(qū)與漏極區(qū)分別位于通道區(qū)的兩側(cè)，輕摻雜區(qū)位于通道區(qū)與源極區(qū)之間以及通道區(qū)與漏極區(qū)之間，第一金屬層設(shè)置于所述基板，第二金屬層分別與源極區(qū)與漏極區(qū)所接觸，第三金屬層的一部分容納于第一柵極開口與第二柵極開口內(nèi)，使得第三金屬層與第一金屬層接觸。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的第三金屬層與第一金屬層電性接觸從而可用作為金屬傳導(dǎo)線或柵極，在不影響原制程的前提下，以降低金屬傳導(dǎo)線的阻抗，提升產(chǎn)品的規(guī)格。

附圖說明

讀者在參照附圖閱讀了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式以后，將會更清楚地了解本實(shí)用新型的各個方面。其中，

圖1示出依據(jù)本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管的第一具體實(shí)施例；

圖2示出包含圖1所示的低溫多晶硅式晶體管的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3示出依據(jù)本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管的第二具體實(shí)施例；以及

圖4示出依據(jù)本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管的第三具體實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

為了使本申請所揭示的技術(shù)內(nèi)容更加詳盡與完備，可參照附圖以及本實(shí)用新型的下述各種具體實(shí)施例，附圖中相同的標(biāo)記代表相同或相似的組件。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下文中所提供的實(shí)施例并非用來限制本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。此外，附圖僅僅用于示意性地加以說明，并未依照其原尺寸進(jìn)行繪制。

下面參照附圖，對本實(shí)用新型各個方面的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1示出依據(jù)本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管的第一具體實(shí)施例。

參照圖1，在所述實(shí)施例中，本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管包含基板(未繪示)、第一絕緣層100、低溫多晶硅層102、第二絕緣層104、第金屬層106、第三絕緣層108、第四絕緣層110、第一柵極開口P1、第二柵極開口P2、第二金屬層112以及第三金屬層114。

詳細(xì)而言，第一絕緣層100設(shè)置于基板。低溫多晶硅層102設(shè)置于第一絕緣層100的上方。其中，低溫多晶硅層102具有一源極區(qū)(source region)、一漏極區(qū)(drain region)、一通道區(qū)(channel region)與一輕摻雜區(qū)(light doped region)，其中，源極區(qū)與漏極區(qū)分別位于通道區(qū)的兩側(cè)，輕摻雜區(qū)位于通道區(qū)與源極區(qū)之間以及通道區(qū)與漏極區(qū)之間。舉例而言，以圖1之實(shí)施例中，源極區(qū)與漏極區(qū)分別為摻雜區(qū)N⁺，而輕摻雜區(qū)則為摻雜區(qū)N^-。第二絕緣層104設(shè)置于低溫多晶硅層102，使得低溫多晶硅層102位于第一絕緣層100與第二絕緣層104之間。第一金屬層106設(shè)置于基板，使得第二絕緣層104位于第一金屬層106與低溫多晶硅層102之間。第三絕緣層108設(shè)置于第二絕緣層104的上方,而第四絕緣層110設(shè)置于第三絕緣層108的上方，使得第三絕緣層108夾設(shè)于第二絕緣層104與第三絕緣層108之間。

請參閱圖1，第一柵極開口P1形成于第三絕緣層108，第二柵極開口P2形成于第四絕緣層110。因此，第三金屬層114的一部分容納于第一柵極開口P1與第二柵極開口P2內(nèi)，使得第三金屬層114與第一金屬層106接觸。此外，第二金屬層112可分別與源極區(qū)與漏極區(qū)所接觸，具體而言，有其他開口分別形成于第二絕緣層104與第三絕緣層108，使得部分之第二金屬層112可容納于這些開口，進(jìn)而使第二金屬層112可接觸于低溫多晶硅層102之源極區(qū)與漏極區(qū)。于本實(shí)施方式中，低溫多晶硅層102為低溫多晶硅示晶體管的半導(dǎo)體層，而第二金屬層112可作為低溫多晶硅式晶體管的源極線(Source)與漏極線(Drain)，第一金屬層106與第三金屬層114則可視為低溫多晶硅式晶體管的閘極電極(Gate)。例如，第一金屬層106為鉬(Mo)，而第三金屬層108可為鉬(Mo)、鋁(AL)…等其他低阻抗的金屬。

在一具體實(shí)施例，低溫多晶硅式晶體管還包含第五絕緣層116，且第五絕緣層116設(shè)置于第四絕緣層110的上方。其中，第三金屬層114的一部分位于第四絕緣層110與第五絕緣層116之間，使得圖案化的第四金屬層120位于第五絕緣層116的上方。第六絕緣層118則位于第五絕緣層116的上方，使得圖案化的第五金屬層122位于第六絕緣層118的上方。例如，第四金屬層120為共通電極層，第五金屬層122為像素電極層，但本實(shí)用新型不以此為限。

由上述可知，相比于現(xiàn)有技術(shù)，在所述實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的第三金屬層114與第一金屬層106電性接觸從而可用作為低溫多晶硅式晶體管的閘極電極，在不影響原制程的前提下，以降低金屬傳導(dǎo)線的阻抗，應(yīng)用于高解析的顯示面板而提升產(chǎn)品的規(guī)格。

圖2示出包含圖1所示的低溫多晶硅式晶體管的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照圖2，在所述實(shí)施方式中，本實(shí)用新型的顯示裝置包括像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2以及連接墊區(qū)A3，如對應(yīng)的矩形虛線框所示。

具體而言，顯示裝置包含基板、第一絕緣層100、低溫多晶硅層102、第二絕緣層104、第一金屬層106、第三絕緣層108、第二金屬層112以及第三金屬層114。其中，第一絕緣層100設(shè)置于基板，且位于像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2與連接墊區(qū)A3。第二絕緣層104設(shè)置于第一絕緣層100，且位于像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2與連接墊區(qū)A3。同樣地，第一金屬層106設(shè)置于第二絕緣層104，且亦位于像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2與連接墊區(qū)A3。第三絕緣層108位于像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2與連接墊區(qū)A3，且覆蓋于第一金屬層106，使得第一金屬層106位于第二絕緣層104與第三絕緣層108之間。

于本實(shí)施例中，第二金屬層112位于像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2與連接墊區(qū)A3。其中，位于像素區(qū)A1與驅(qū)動晶體管區(qū)A2的第二金屬層112分別連接源極區(qū)與漏極區(qū)，而位于連接墊區(qū)A3的第二金屬層112連接于第一金屬層106。第三金屬層114亦位于像素區(qū)A1、驅(qū)動晶體管區(qū)A2與連接墊區(qū)A3。其中，位于像素區(qū)A1與驅(qū)動晶體管區(qū)A2的第三金屬層114接觸于第一金屬層106，而位于連接墊區(qū)A3的第三金屬層114則連接于第二金屬層112。換言之，在連接墊區(qū)A3，第三金屬層114經(jīng)由第二金屬層112電性耦接至第一金屬層106。

此外，上述顯示裝置還包括第四金屬層120與第五金屬層122，且第四金屬層120與第五金屬層122圖案化地設(shè)置于像素區(qū)A1與連接墊區(qū)A3。較佳地，第四金屬層120與第五金屬層122為透明導(dǎo)電材料，可作為畫素電極、共享電極或訊號傳輸走線。于像素區(qū)A1內(nèi)，第四金屬層120可分別連接于第二金屬層112與第五金屬層122，使得第五金屬層122電性連接于第二金屬層112。于連接墊區(qū)A3內(nèi)，第四金屬層120可分別連接于第三金屬層114與第五金屬層122，進(jìn)而使得第五金屬層122電性連接于第一金屬層106。于本實(shí)施例之像素區(qū)A1與驅(qū)動晶體管區(qū)A2中，低溫多晶硅層102為低溫多晶硅示晶體管的半導(dǎo)體層，而第二金屬層112可作為低溫多晶硅式晶體管的源極線(Source)與漏極線(Drain)，第一金屬層106與第三金屬層114則可視為低溫多晶硅式晶體管的閘極電極(Gate)。例如，第一金屬層106為鉬(Mo)，而第三金屬層108可為鉬(Mo)、鋁(AL)…等其他低阻抗的金屬。透過第三金屬層114與第一金屬層106電性接觸從而可用作為低溫多晶硅式晶體管的閘極電極，可降低阻抗。于連接墊區(qū)A3中，透過第一金屬層106、第二金屬層、第三金屬層、第四金屬層與第五金屬層所迭構(gòu)之金屬連接墊或訊號傳遞走線，其阻抗降低而減少走線負(fù)載。

圖3示出依據(jù)本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管的第二具體實(shí)施例。

參照圖3，在所述實(shí)施例中，與圖1相類似的是，本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管包含基板、第一絕緣層200、低溫多晶硅層202、第二絕緣層204、第三絕緣層208、第四絕緣層210、第二金屬層212以及第三金屬層214。此外，上述低溫多晶硅式晶體管還可包括第五絕緣層216、第四金屬層220、第六絕緣層218和第五金屬層222。其中，第四金屬層220設(shè)置于第五絕緣層216的上方。第五金屬層222設(shè)置于第六絕緣層218的上方。

需要指出的是，在所述實(shí)施例中，低溫多晶硅式薄膜晶體管還包括底金屬層206、第一底柵極開口h1以及第二底柵極開口h2。具體地，第一絕緣層200與底金屬層206分別設(shè)置于基板，而底金屬層206位于基板與第一絕緣層200之間，且第一絕緣層200位于底金屬層206與低溫多晶硅層202之間。第一底柵極開口h1形成于第一絕緣層200，而第二底柵極開口h2形成于第二絕緣層204。如此一來，第三金屬層214的一部分容納于第一底柵極開口h1和第二底柵極開口h2，使得第三金屬層214與底金屬層206接觸。因此，第一金屬層206與第三金屬層214則可視為低溫多晶硅式晶體管的閘極電極(Gate)。

同樣，在圖3的實(shí)施例中，第三金屬層214與底金屬層206電性接觸從而可用作為低溫多晶硅式晶體管的閘極電極，在不影響原制程的前提下，以降低金屬傳導(dǎo)線的阻抗，提升產(chǎn)品的規(guī)格。

圖4示出依據(jù)本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管的第三具體實(shí)施例。

參照圖4，在所述實(shí)施例中，本實(shí)用新型的低溫多晶硅式晶體管包含基板、第一絕緣層300、低溫多晶硅層302、第二絕緣層304、第三絕緣層308、第四絕緣層310、第二金屬層312以及第三金屬層314。此外，上述低溫多晶硅式晶體管還可包括第五絕緣層316、第四金屬層320、第六絕緣層318和第五金屬層322。其中，第四金屬層320設(shè)置于第五絕緣層316的上方，而第五金屬層322設(shè)置于第六絕緣層318的上方。

將圖4與圖3進(jìn)行比較，其主要區(qū)別是在于，圖4的低溫多晶硅式晶體管還包括第一金屬層306A和底金屬層306B共同構(gòu)成的雙柵極架構(gòu)。詳細(xì)而言，在雙柵極架構(gòu)中，底金屬層306B設(shè)置于基板與第一絕緣層300之間，使得第一絕緣層300位于底金屬層306B與第一金屬層306A之間。因此，低溫多晶硅層302位于第一金屬層306A和底金屬層306B之間，形成雙柵極架構(gòu)。第一底柵極開口h3形成于第一絕緣層300，第二底柵極開口h4則形成于第二絕緣層304，而第三底柵極開口h5形成于第三絕緣層308，且第四底柵極開口h6形成于第四絕緣層310。如此一來，第三金屬層314的一部分容納于第一底柵極開口h3、第二底柵極開口h4、第三底柵極開口h5以及第四底柵極開口h6，使得第三金屬層314與底金屬層306B接觸。與此同時，第三金屬層314亦與第一金屬層306A接觸，具體實(shí)施方式請參閱上述內(nèi)容,在此不贅述。于本實(shí)施方式中，低溫多晶硅層302為低溫多晶硅示晶體管的半導(dǎo)體層，而第二金屬層312可作為低溫多晶硅式晶體管的源極線(Source)與漏極線(Drain)，第一金屬層306A與第三金屬層314則可視為低溫多晶硅式晶體管的上閘極電極(Gate)，而底金屬層306B與第三金屬層314則可視為下閘極電極(Gate)。例如，第一金屬層306A與底金屬層306B為鉬(Mo)，而第三金屬層108可為鉬(Mo)、鋁(AL)…等其他低阻抗的金屬。

采用本實(shí)用新型的低溫多晶硅晶體管及其顯示裝置，其包括基板、低溫多晶硅層、第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層，所述低溫多晶硅層具有源極區(qū)、漏極區(qū)、通道區(qū)與輕摻雜區(qū)，源極區(qū)與漏極區(qū)分別位于通道區(qū)的兩側(cè)，輕摻雜區(qū)位于通道區(qū)與源極區(qū)之間以及通道區(qū)與漏極區(qū)之間，第一金屬層設(shè)置于所述基板，第二金屬層分別與源極區(qū)與漏極區(qū)所接觸，第三金屬層的一部分容納于第一柵極開口與第二柵極開口內(nèi)，使得第三金屬層與第一金屬層接觸。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的第三金屬層與第一金屬層電性接觸從而可用作為金屬傳導(dǎo)線或柵極電極，在不影響原制程的前提下，以降低金屬傳導(dǎo)線的阻抗，應(yīng)用于高解析的顯示面板而提升產(chǎn)品的規(guī)格。

上文中，參照附圖描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。但是，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本實(shí)用新型權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)。