一種晶體管、像素單元、陣列基板和顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管，包括：柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，另外還包括：修正電極層，設置在所述柵電極的底部。通過在柵電極的底部形成柵電極金屬層之前預先沉積一層修正電極，增加修正電極層這樣一層墊片結(jié)構(gòu)，能夠保證光刻膠涂覆之后未曝光之前，光刻膠的表面是一個平面，使得曝光顯影之后非薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度與薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度的差值減小了透明電極的厚度，縮小兩者的厚度差異，避免薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠偏薄的現(xiàn)象，保證溝道內(nèi)所有光刻膠厚度的均勻性，降低薄膜晶體管溝道彎曲處開路發(fā)生的概率。同時還提供了基于上述薄膜晶體管的像素單元和陣列基板，及基于該陣列基板的顯示裝置。
【專利說明】—種晶體管、像素單元、陣列基板和顯示裝置【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示面板制造領域，尤其涉及一種晶體管、像素單元、陣列基板和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著應用需求的不斷提高，越來越多的領域中使用大尺寸TFT-1XD(ThinFilm Transistor-Liquid Crystal Display,薄膜場效應晶體管液晶顯示器)實現(xiàn)顯示,在玻璃基板襯底上制作出TFT，之后再基于上述TFT制作出各層圖形，最后得到TFT基板，在TFT基板上TFT主要實現(xiàn)開關(guān)作用，液晶顯示器上的每一液晶象素點都是由薄膜晶體管TFT來驅(qū)動和控制。TFT加工工藝的好壞很關(guān)鍵，因為加工工藝會影響其性能，而TFT性能又會進一步對整個顯示器的顯示效果產(chǎn)生重要影響。
[0003]在玻璃基板上形成各層圖形之后，涂覆光刻膠，之后進行曝光、顯影，再通過濕法刻蝕等刻蝕方法去掉暴露的摻雜半導體層，露出半導體層，形成TFT溝道，但是現(xiàn)有的加工工藝會導致TFT溝道彎曲處的光刻膠厚度偏薄，導致該TFT溝道經(jīng)過曝光顯影后在TFT溝道彎曲處發(fā)生開路。由于在TFT溝道彎曲處發(fā)生開路，會改變TFT的寬長比，從而影響TFT的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]針對上述缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何保證光刻膠厚度的均勻性，避免TFT溝道彎曲處光刻膠偏薄的現(xiàn)象，減小TFT溝道彎曲處開路的發(fā)生。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管，包括:柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，還包括:修正電極層，設置在所述柵電極的底部。
[0008]進一步地，所述修正電極層設置在非晶體管溝道彎曲處柵電極的底部。
[0009]進一步地，所述晶體管溝道彎曲處包括柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，所述柵電極的底部不具有所述修正電極層。
[0010]進一步地，所述修正電極層可用前層金屬或非金屬膜替換。
[0011]進一步地，所述修正電極層的圖形為矩形或者不規(guī)則形狀。
[0012]為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種像素單元，包括像素區(qū)域的薄膜晶體管、柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極，其中的薄膜晶體管為以上所述的薄膜晶體管。
[0013]為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種陣列基板，包括基板、薄膜晶體管和鈍化層，其中的薄膜晶體管為以上所述的薄膜晶體管。
[0014]為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種顯示裝置，包括陣列基板，其中的陣列基板為以上所述的陣列基板。
[0015](三)有益效果[0016]本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管，除了包括柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層之夕卜，還包括:修正電極層，設置在所述柵電極的底部。通過在柵電極的底部形成柵電極金屬層之前預先沉積一層修正電極層，還可以是前層金屬或者非金屬膜等其它膜層，增加這樣一層墊片結(jié)構(gòu)，能夠保證光刻膠涂覆之后未曝光之前，光刻膠的表面是一個平面，使得曝光顯影之后非薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度與薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度的差值減小了透明電極的厚度，縮小兩者的厚度差異，避免薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠偏薄的現(xiàn)象，保證溝道內(nèi)所有光刻膠厚度的均勻性，降低薄膜晶體管溝道彎曲處開路發(fā)生的概率。進一步還能增加薄膜晶體管的工作電流Im、反向截止電流Itjff等電學均勻性，這是現(xiàn)有的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)所無法實現(xiàn)的。同時本發(fā)明還提供了一種基于上述薄膜晶體管的像素單元和陣列基板，以及基于該陣列基板的顯示裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中薄膜晶體管的組成示意圖；
[0018]圖2為對現(xiàn)有技術(shù)中薄膜晶體管的柵線沿著截面A-A剖開得到的示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明實施例中提供的一種薄膜晶體管的組成示意圖；
[0020]圖4為對本發(fā)明實施例中提供的薄膜晶體管的柵線沿著截面B-B剖開得到的示意圖；
[0021]圖5為對本發(fā)明實施例中提供的薄膜晶體管的柵線沿著截面C-C剖開得到的示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明實施例中提供的增加不規(guī)則形狀的修正電極層的組成示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明實施例中在TFT溝道彎曲處設置ITO圖形的示意圖；
[0024]圖8為對圖7沿著C-C和B-B方向剖開得到的示意圖；
[0025]圖9為本發(fā)明實施例中在ITO層上分別形成柵電極、柵絕緣層、有源層、摻雜半導體層和源漏電極層后得到的示意圖；
[0026]圖10為對圖9沿著C-C和B-B方向剖開得到的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]目前在TFT加工制作過程中，在基板襯底上沉積得到柵極金屬薄膜，通過曝光和刻蝕得到柵電極和柵線。柵極金屬薄膜一般是多層金屬薄膜組成，用特定的掩膜板進行曝光工藝和刻蝕工藝，在基板上形成柵電極和柵線圖案，柵線沿著水平方向形成于像素區(qū)域中。
[0029]采用相同的制作工藝在柵電極上依次形成柵絕緣層、有源層和源漏電極層，涂覆光刻膠之后，在完全曝光區(qū)域分別刻蝕掉源漏金屬層、半導體層，形成源漏電極、數(shù)據(jù)線和半導體層圖形。在部分曝光區(qū)域通過刻蝕露出半導體層，形成TFT溝道，最后數(shù)據(jù)線沿著豎直方向形成于像素區(qū)域中。薄膜晶體管的源漏電極層中的源電極成倒U型，開口的下方是柵電極，U型結(jié)構(gòu)的一端與豎直的數(shù)據(jù)線連接，漏電極的一端設置在源電極的U型開口內(nèi)，如圖1所示，其中10表示數(shù)據(jù)線，20表示柵線。[0030]對圖1中的柵線沿著截面A-A剖開之后得到的基板01、柵電極02、柵絕緣層03、有源層04以及源漏電極層05的示意圖如圖2所示。其中的柵絕緣層03的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，有源層04也稱半導體有源層，材料為非晶硅，源漏電極層05也是金屬。另外為了減少有源層04和材質(zhì)為金屬的源漏電極層05之間存在接觸電阻，一般在有源層04和源漏電極層05之間還設置有摻雜半導體層06，如圖2所示。
[0031]但是對于薄膜晶體管溝道彎曲處(如圖1中點I)光刻膠經(jīng)過曝光顯影之后，剩余的光刻膠厚度與非薄膜晶體管溝道彎曲處(如圖1中點2和3)剩余的光刻膠厚度相比是偏薄，從而導致在薄膜晶體管溝道彎曲處發(fā)生開路。
[0032]基于上述，本發(fā)明實施例提供了一種薄膜晶體管，包括:柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，另外還包括:修正電極層，設置在柵電極的底部。
[0033]通過在柵電極的底部增加修正電極層這樣一層墊片結(jié)構(gòu)，能夠保證光刻膠涂覆之后未曝光之前，光刻膠的表面是一個平面，使得曝光顯影之后非薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度與薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度的差值減小了透明電極的厚度，縮小兩者的厚度差異，避免薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠偏薄的現(xiàn)象，降低薄膜晶體管溝道彎曲處開路發(fā)生的概率。
[0034]優(yōu)選地，本實施例中的修正電極層設置在非晶體管溝道彎曲處柵電極的底部。具體的，設置在圖1中的點2和點3的位置，如圖3所示，圖3中的30表示增加的修正電極層。對圖3沿著截面B-B剖開得到的示意圖如圖4所示，圖4中的00表示增加的修正電極層，即ITO層，光刻膠用07表示。
[0035]優(yōu)選地，本實施例中的晶體管溝道彎曲處包括柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，柵電極的底部不具有修正電極層。具體的，如圖3中的點I的位置不具有修正電極這樣的墊片結(jié)構(gòu)。對圖3沿著截面C-C剖開得到的示意圖如圖5所示。通過對比圖4中和圖5可知，經(jīng)過曝光顯影后，圖4的點2和點3處的光刻膠厚度大于和圖5中的點I的光刻膠厚度，因此可以避免溝道彎曲處的光刻膠厚度過薄而導致發(fā)生開路的現(xiàn)象。
[0036]優(yōu)選地，本實施例中在柵電極底部增加的點結(jié)構(gòu)不僅僅限定為修正電極層，可用前層金屬或非金屬膜替換上面所述的修正電極，還可以用所有可適用于前層沉積以便增加薄膜晶體管底部薄膜厚度的薄膜。
[0037]優(yōu)選地，本實施例中的修正電極層的圖形為矩形或者不規(guī)則形狀。上述圖3中的圖形為矩形，但是并不局限為矩形，還可以是不規(guī)則形狀，如圖6所示，只要能夠增加薄膜晶體管底部的薄膜厚度即可。
[0038]本實施例中基于TFT-1XD的FFS模式工藝，以透明電極層(ITO)作為增加的墊片結(jié)構(gòu)為例，具體的工藝加工流程如下:
[0039]首先，在TFT圖形中TFT溝道彎曲處的溝道對應位置增加ITO層的圖形，如圖7所示，其中ITO圖形設置在B-B位置，在C-C位置無ITO圖形。對圖7分別沿著C-C和B-B方向剖開得到的示意圖如圖8所示，其中沿C-C方向剖開的位置只有基板01，而在B-B方向剖開的位置處除了基板01還包括ITO層00。
[0040]之后，進行柵電極層的金屬的涂覆和刻蝕，形成柵電極02，重復刻蝕和刻蝕的步驟完成其它各層圖形，如圖9所示。再對圖9沿著分別沿著C-C和B-B方向剖開得到的示意圖如圖10所示，其中沿C-C方向剖開的位置包括:基板01、柵電極02、柵絕緣層03、有源層04、摻雜半導體層06和源漏電極層05，而在B-B方向剖開的位置包括:基板01、ITO層00、柵電極02、柵絕緣層03、有源層04、摻雜半導體層06和源漏電極層05。
[0041]最后，涂覆光刻膠以及進行曝光顯影工藝，得到如圖3所示的結(jié)構(gòu)。對圖3沿著截面B-B和C-C剖開得到的示意圖如圖4和圖5所示。
[0042]需要說明的是，上述加工工藝不僅適用于FFS模式，還適用于類似的源漏電極層鍍膜前含有ITO和柵電極層鍍膜工藝。
[0043]還需要說明的是，本實施例中是以透明電極層ITO為例進行說明的，但是并不一定是透明的，只要是有源層或源漏極層之前的層都可以。
[0044]通過本實施例提供的上述薄膜晶體管，通過在柵電極的底部形成柵電極金屬層之前預先沉積一層修正電極層，還可以是前層金屬或者非金屬膜等其它膜層，增加這樣一層墊片結(jié)構(gòu)，能夠保證光刻膠涂覆之后未曝光之前，光刻膠的表面是一個平面，使得曝光顯影之后非薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度與薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠的厚度的差值減小了透明電極的厚度，縮小兩者的厚度差異，避免薄膜晶體管溝道彎曲處光刻膠偏薄的現(xiàn)象，保證溝道內(nèi)所有光刻膠厚度的均勻性，降低薄膜晶體管溝道彎曲處開路發(fā)生的概率。進一步還能增加薄膜晶體管的開態(tài)電流Im、關(guān)態(tài)電流Itjff等電學均勻性，這是現(xiàn)有的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)所無法實現(xiàn)的。
[0045]應用上述薄膜晶體管，能夠提高產(chǎn)品的工序能力指數(shù)，減小偏差，降低曝光工藝耗時，增大產(chǎn)能。
[0046]基于上述薄膜晶體管，本實施還提供了一種像素單元，包括像素區(qū)域的薄膜晶體管、柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極，所述薄膜晶體管為以上所述的薄膜晶體管。
[0047]基于上述薄膜晶體管，本實施還提供了一種陣列基板，包括基板、薄膜晶體管和鈍化層，所述薄膜晶體管為以上所述的薄膜晶體管。
[0048]基于上述薄膜晶體管，本實施還提供了一種顯示裝置，包括陣列基板，所述陣列基板為以上所述的陣列基板。
[0049]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管，包括:柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，其特征在于，還包括:修正電極層，設置在所述柵電極的底部。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述修正電極層設置在非晶體管溝道彎曲處柵電極的底部。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述晶體管溝道彎曲處包括柵電極、柵絕緣層、有源層和源漏極層，所述柵電極的底部不具有所述修正電極層。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述修正電極層可用前層金屬或非金屬膜替換。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述修正電極層的圖形為矩形或者不規(guī)則形狀。
6.一種像素單元，包括像素區(qū)域的薄膜晶體管、柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極，其特征在于，所述薄膜晶體管為權(quán)利要求1-5所述的薄膜晶體管。
7.一種陣列基板，包括基板、薄膜晶體管和鈍化層，其特征在于，所述薄膜晶體管為權(quán)利要求1-5所述的薄膜晶體管。
8.—種顯示裝置，包括陣列基板，其特征在于，所述陣列基板為權(quán)利要求7所述的陣列基板。
【文檔編號】H01L29/786GK103545379SQ201310547551
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】張治超, 孫亮, 郭總杰, 劉正 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方顯示技術(shù)有限公司