基板结构及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种基板结构及其制作方法，且特别是有关于一种具有可弯曲特性的基板结构及其制作方法。
【背景技术】
[0002]—般来说，薄膜晶体管至少具有栅极、源极、漏极以及通道层等构件，其中可通过控制栅极的电压来改变通道层的导电性，以使源极与漏极之间形成导通(开)或绝缘(关)的状态。此外，通常还会在通道层上形成一具有N型掺杂或P型掺杂的欧姆接触层，以减少通道层与源极、或通道层与漏极间的接触电阻。而在现有的薄膜晶体管中，所使用的通道层材质大多为非晶娃(amorphous silicon，简称a_Si)或多晶娃(poly-silicon，简称ρ-Si)。
[0003]举例来说，使用非晶硅作为通道层的薄膜晶体管(以下简称为非晶硅薄膜晶体管)，在制作的过程中通常会通过使用无机材料的栅绝缘层及保护层来上下覆盖非晶硅半导体通道层。详细来说，栅绝缘层除了覆盖栅极之外，其也完全覆盖可挠性基板的配置面；而保护层除了覆盖非晶硅半导体通道层之外，其也完全覆盖栅绝缘层、源极与漏极。换言之，无机材料的栅绝缘层与保护层皆属于全面性的膜层。由于无机材料不具有可挠曲性，因此在弯折此非晶硅薄膜晶体管时，容易有碎裂(crack)的问题产生，而导致水气与氧气进入非晶硅半导体通道层中，进而影响元件的可靠度与使用寿命。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种基板结构及其制作方法，其可以避免现有弯折非晶硅薄膜晶体管时容易产生碎裂的问题，可具有较佳的结构可靠度。
[0005]本发明的基板结构，其包括一可烧性基板、一栅极线、一栅极、一无机绝缘层、一半导体层、一源极与一漏极、一无机保护层以及一有机绝缘层。栅极线配置于可挠性基板上。栅极电性连接栅极线且配置于可挠性基板上。无机绝缘层配置于可挠性基板上且覆盖栅极并暴露出部分可挠性基板。半导体层配置于无机绝缘层上并与栅极对应设置。源极与漏极由无机绝缘层延伸配置于半导体层上，其中源极与漏极暴露出部分半导体层。无机保护层配置于源极与漏极上且覆盖部分源极与部分漏极，并直接接触源极与漏极所暴露出的半导体层。有机绝缘层配置于可挠性基板上且覆盖源极、漏极、无机保护层以及无机绝缘层所暴露出的可挠性基板。
[0006]在本发明的一实施例中，上述的基板结构，还包括:一电容单元，配置于可挠性基板上。电容单元包括一第一导电层、一绝缘层以及一第二导电层。第一导电层与栅极属同一膜层。绝缘层与无机绝缘层属同一膜层。第二导电层与源极及漏极属同一膜层。有机绝缘层覆盖电容单元。
[0007]在本发明的一实施例中，上述的有机绝缘层具有至少一第一开口、至少一第二开口以及至少一第三开口。第一开口暴露出部分源极，而第二开口暴露出部分漏极，且第三开口暴露出部分第二导电层。
[0008]在本发明的一实施例中，上述的基板结构，还包括:一走线层、一有机隔离层以及一像素电极。走线层配置于有机绝缘层上，其中走线层通过有机绝缘层的第一开口、第二开口及第三开口与源极、漏极及第二导电层电性连接。有机隔离层配置于有机绝缘层上且覆盖有机绝缘层与走线层。有机隔离层具有至少一接触开口，而接触开口对应电容单元设置，且接触开口暴露出部分走线层。像素电极配置于有机隔离层上，其中像素电极通过有机隔离层的接触开口与走线层电性连接。
[0009]在本发明的一实施例中，上述的有机绝缘层具有至少一第一开口以及至少一第二开口。第一开口暴露出部分源极，而第二开口暴露出部分漏极。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的基板结构还包括一走线层以及一电容单元。走线层配置于有机绝缘层上，其中走线层通过有机绝缘层的第一开口及第二开口与源极与漏极电性连接。电容单元配置于可挠性基板上，电容单元包括一第一导电层、一绝缘层以及一第二导电层。第一导电层与栅极属同一膜层，而绝缘层与有机绝缘层属同一膜层，且第二导电层与走线层属同一膜层。
[0011 ] 在本发明的一实施例中，上述的有机绝缘层覆盖栅极线。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的半导体层包括一通道层以及一位于通道层上的欧姆接触层。欧姆接触层暴露出部分通道层。
[0013]本发明的基板结构的制作方法，其包括以下步骤。在一可挠性基板上依序形成一电性连接一栅极线的栅极、一无机绝缘材料层以及一半导体材料层。无机绝缘材料层完全覆盖栅极与可挠性基板，而半导体材料层与栅极对应设置。形成一源极与一漏极于无机绝缘材料层上。源极与漏极由无机绝缘材料层延伸配置于半导体材料层上，且源极与漏极暴露出部分半导体材料层与部分无机绝缘材料层。移除部分被源极与漏极所暴露出的半导体材料层，而定义出一半导体层。形成一无机保护层于源极与漏极上，其中无机保护层覆盖部分源极与部分漏极，并直接接触半导体层。在形成无机保护层之后，移除无机绝缘材料层，而暴露出部分可挠性基板且定义出一无机绝缘层。形成一有机绝缘层于可挠性基板上，其中有机绝缘层覆盖源极、漏极、无机保护层以及无机绝缘层所暴露出的可挠性基板。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的形成无机保护层于源极与漏极上的步骤包括:形成一无机保护材料层于源极与漏极上，其中无机保护材料层覆盖源极、漏极、源极与漏极所暴露出的半导体层与部分无机绝缘材料层；以及移除部分无机保护材料层，而形成无机保护层。
[0015]在本发明的一实施例中，上述的基板结构的制作方法，还包括:在形成栅极时，同时形成一第一导电层，其中无机绝缘材料层覆盖第一导电层，且第一导电层与栅极属同一膜层；在形成源极与漏极时，同时形成一第二导电层，其中第二导电层位于无机绝缘材料层上，而第二导电层与源极及漏极属同一膜层；在移除被源极与漏极所暴露出的无机绝缘材料层时，还定义出一绝缘层，其中绝缘层位于第一导电层与第二导电层之间，且第一导电层、绝缘层以及第二导电层定义出一电容单元；以及形成有机绝缘层于可挠性基板上时，有机绝缘层覆盖电容单元。
[0016]在本发明的一实施例中，上述的基板结构的制作方法，还包括:在形成有机绝缘层之后，移除部分有机绝缘层，以形成至少一第一开口、至少一第二开口以及至少一第三开口，其中第一开口暴露出部分源极，而第二开口暴露出部分漏极，且第三开口暴露出部分第二导电层。
[0017]在本发明的一实施例中，上述的基板结构的制作方法，还包括:移除部分有机绝缘层之后，形成一走线层于有机绝缘层上，其中走线层通过有机绝缘层的第一开口、第二开口及第三开口与源极、漏极及第二导电层电性连接；形成一有机隔离层于有机绝缘层上且覆盖有机绝缘层与走线层，其中有机隔离层具有至少一接触开口，而接触开口对应电容单元设置，且接触开口暴露出部分走线层；以及形成一像素电极于有机隔离层上，其中像素电极通过有机隔离层的接触开口与走线层电性连接。
[0018]在本发明的一实施例中，上述的基板结构的制作方法，还包括:在形成有机绝缘层之后，移除部分有机绝缘层，以形成至少一第一开口与至少一第二开口，其中第一开口暴露出部分源极，而第二开口暴露出部分漏极；以及移除部分有机绝缘层之后，形成一走线层于有机绝缘层上，其中走线层通过有机绝缘层的第一开口及第二开口与源极与漏极电性连接。
[0019]在本发明的一实施例中，上述的基板结构的制作方法，还包括:在形成栅极时，同时形成一第一导电层，其中有机绝缘层覆盖第一导电层，且第一导电层与栅极属同一膜层；在形成走线层时，同时形成一第二导电层，其中第二导电层与走线层属于同一膜层；以及在移除部分有机绝缘层而形成第一开口与第二开口时，还定义出一绝缘层，其中绝缘层位于第一导电层与第二导电层之间，且第一导电层、绝缘层以及第二导电层定义出一电容单元。
[0020]在本发明的一实施例中，上述的半导体层包括一通道层以及一位于通道层上的欧姆接触层。欧姆接触层暴露出部分通道层。
[0021]基于上述，本发明的基板结构中的半导体层是被无机绝缘层与无机保护层所包覆，其中无机绝缘层与无机保护层皆为非全面性的膜层，而有机绝缘层为全面性的膜层且覆盖被无机绝缘层所暴露出的可挠性基板。因此，本发明的基板结构可通过有机绝缘层的配置来增加元件的稳定性及提高整体的基板结构的可挠曲特性，也可通过无机绝缘层与无机保护层的配置来有效避免水气与氧气进入半导体层中。此外，通过有机绝缘层与无机绝缘层及无机保护层的搭配，在弯折本发明的基板结构时可避免产生碎裂的问题，进而可提高基板结构的结构可靠度及元件使用寿命。
[0022]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0023]图1A为本发明的一实施例的一种基板结构的局部俯视不意图；
[0024]图1B为沿图1A的线1-1’的剖面示意图；
[0025]图2A至图21