CN110544724A - 一种氧化物晶体管显示结构 - Google Patents
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Abstract
一种氧化物晶体管显示结构，在氧化物半导体层SE图案设置有TFT所需的源漏极和沟道区域，其中漏极区域延伸有作为像素电极PE的透明氧化物图案，所述透明氧化物半导体为改性导体化结构，还包括顶公共电极。区别于现有技术，本发明在SE图案设置有TFT所需的源漏极+沟道区域，其中漏极区域有延伸作为像素电极PE图案，对透明氧化物半导体做掺杂or treatment进行改性，实现透明氧化物导体化作为像素电极图案。搭配顶公共电极设计，array基板制程可以减少1‑2道光罩。
Description
技术领域
本发明涉及新的显示晶体管设计，尤其涉及一种能够减少基板所需的制程光罩数，缩减制作成本的氧化物晶体管设计。
背景技术
IGZO是一种含有铟、镓和锌的非晶氧化物，载流子迁移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，具备更快的面板刷新频率，可实现超高分辨率TFT-LCD。同时，现有的非晶硅生产线只需稍加改动即可兼容IGZO制程，因此在成本方面较低温多晶硅(LTPS)更有竞争力。传统a-Si或IGZO TFT有两种常见结构：ESL(etch stop layer)和BCE(Back channel etch)，虽然ESL结构相对BCE结构多了一道ES制程，但因为半导体层IGZO沟道区域未受到SD层刻蚀时的损伤，画素区域TFT电学特性均一性更收敛，是获得高分辨率、高稳定性IGZO显示面板的首选。
由于IGZO TFT器件相对低温多晶硅TFT拥有更优越的Ioff，画素TFT只需要单栅极就可抑制漏电问题，有更利于TFT器件的小型化，实现超高分辨率TFT基板的制作。基于以上优点，氧化物半导体显示面板技术已被多家公司所采用的，并实现量产，例如夏普、中电熊猫和京东方等。而随着国内面板技术能力不断提升，如何缩减制程成本，在供过于求的市场趋势下将越发受关注。
发明内容
因此，需要提供一种新的的氧化物晶体管显示结构，达到改性并减少制程，降低制作成本的技术效果。
为实现上述目的，发明人提供了一种氧化物晶体管显示结构，在氧化物半导体层SE图案设置有TFT所需的源漏极和沟道区域，其中漏极区域延伸有作为像素电极PE的透明氧化物图案，所述透明氧化物半导体为改性导体化结构，还包括顶公共电极。
进一步地，还包括光阻保护层PR，所述光阻保护层设置在氧化物半导体层上。
进一步地，还包括蚀刻保护层ES，所述蚀刻保护层设置在氧化物半导体层上。
区别于现有技术，本发明在SE图案设置有TFT所需的源漏极+沟道区域，其中漏极区域有延伸作为像素电极PE图案，对透明氧化物半导体做掺杂or treatment进行改性，实现透明氧化物导体化作为像素电极图案。搭配顶公共电极设计，array基板制程可以减少1-2道光罩。
附图说明
图1为具体实施方式所述的ESL结构氧化物半导体LCD结构示意图；
图2为具体实施方式所述的BCE结构氧化物半导体LCD结构示意图；
图3为具体实施方式所述的氧化物晶体管结构示意图；
图4为具体实施方式所述的氧化物晶体管制程示意图；
图5为具体实施方式所述的氧化物晶体管结构示意图；
图6为具体实施方式所述的氧化物晶体管结构示意图；
图7为具体实施方式所述的氧化物晶体管结构示意图；
图8为具体实施方式所述的漏极SD技术图案结构示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
图1是现有ESL结构氧化物半导体array基板剖面示意图，其array工艺流程：GE→GI→SE→ES→SD→PV→OC→BC→CH→PE，共计10张mask；现有氧化物半导体LCD液晶由底公共电极与上像素电极产生的电场驱动，其中data信号经由像素TFT传递至漏极区域，再由漏极金属SD传递至像素电极(像素电极一般为透明金属氧化物，例如ITO)。
图2是现有BCE结构氧化物半导体array基板剖面示意图，其array工艺流程：GE→GI→SE(无ES制程)→SD→PV→OC→BC→CH→PE，共计9张mask；相对ESL结构，现有BCE结构氧化物半导体array制程会少了一道ES layer，可减少1张mask，具备成本优势。
图3是本技术提案实施例1的array基板剖面示意图，其中GE至SE制程同现有工艺，但SE图案设置有TFT所需的源漏极+沟道区域，其中漏极区域有延伸作为像素电极PE图案；本技术提案实施例1：在SE图案化后新增透明氧化物半导体(例如IGZO)导电化制程，利用光阻PR保护TFT沟道区域，再利用掺杂或treatment方法使得无PR保护区域SE图案导体化，在本领域中，掺杂：采用离子注入方式，将Al、In、Ga等离子注入氧化物半导体，由于金属离子的注入，可以增加透明氧化物薄膜内部多数载流子数量，提升多数载流子迁移率，从而降低电阻率实现导体化；多数氧化物半导体的多数载流子为电子，且电子的传输能力要强于空穴，因此一般会往氧化物半导体中掺杂金属离子做施主，增加材料中的电子浓度，实现电阻率的降低。
Treatment(处理)：为一种处理方式，一般采用等离子体做表面处理，例如N2O、O2、H2等，增加氧化物半导体的氧空穴或者可移动电子，使膜层电阻率下降，增强导电特性。
其中漏极区域导体化图案作为像素电极PE；该架构array制程：GE→GI→SE(2张mask)→ES→SD→PV→UC(上公共电极)，共计8张mask，相对于现有的较现有ESL工艺减少2张mask。这种氧化物晶体管显示结构，在氧化物半导体层SE图案设置有TFT所需的源漏极和沟道区域，其中漏极区域延伸有作为像素电极PE的透明氧化物图案，所述透明氧化物半导体为改性导体化结构，还包括顶公共电极。
图4是本技术提案实施例1array基板制程中个别步骤俯视图及final制程剖面图。
进一步地，还包括蚀刻保护层ES，所述蚀刻保护层设置在氧化物半导体层上。图5是本技术提案实施例2：在ES图案化后新增透明氧化物半导体(例如IGZO)导电化制程，利用ES层图案保护TFT沟道区域，利用掺杂或treatment方法使得无ES保护区域SE图案导体化，其中漏极区域导体化图案作为像素电极PE；该架构array制程：GE→GI→SE→ES(+新增导体化制程)→SD→PV→UC(上公共电极)，共计7张mask(较现有ESL工艺减少3张mask)。
进一步地，还包括光阻保护层PR，所述光阻保护层设置在氧化物半导体层上。图6是本技术提案实施例3：在SE图案化后新增透明氧化物半导体(例如IGZO)导电化制程，利用光阻PR保护TFT沟道区域，利用掺杂或treatment方法使得无PR保护区域SE图案导体化，其中漏极区域导体化图案作为像素电极PE；该架构array制程：GE→GI→SE(2张mask)→SD→PV→UC(上公共电极)，共计7张mask(较现有BCE工艺减少2张mask)。
图7是本技术提案实施例4：在SD图案化后新增透明氧化物半导体(例如IGZO)导电化制程，利用光阻PR保护TFT沟道区域，利用掺杂或treatment方法使得无PR保护区域SE图案导体化，其中漏极区域导体化图案作为像素电极PE；该架构array制程：GE→GI→SE→SD(2张mask)→PV→UC(上公共电极)，共计7张mask(较现有BCE工艺减少2张mask)。
图8是本技术提案4个实施例中，漏极区域可选设置/不设置SD技术图案。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (3)
1.一种氧化物晶体管显示结构，其特征在于，在氧化物半导体层SE图案设置有TFT所需的源漏极和沟道区域，其中漏极区域延伸有作为像素电极PE的透明氧化物图案，所述透明氧化物半导体为改性导体化结构，还包括顶公共电极。
2.根据权利要求1所述的氧化物晶体管显示结构，其特征在于，还包括光阻保护层PR，所述光阻保护层设置在氧化物半导体层上。
3.根据权利要求1所述的氧化物晶体管显示结构，其特征在于，还包括蚀刻保护层ES，所述蚀刻保护层设置在氧化物半导体层上。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102496625A (zh) * | 2011-08-15 | 2012-06-13 | 友达光电股份有限公司 | 薄膜晶体管、画素结构及其制造方法 |
| CN104900654A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-09-09 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 双栅极氧化物半导体tft基板的制作方法及其结构 |
| CN106024706A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制作方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102496625A (zh) * | 2011-08-15 | 2012-06-13 | 友达光电股份有限公司 | 薄膜晶体管、画素结构及其制造方法 |
| CN104900654A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-09-09 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 双栅极氧化物半导体tft基板的制作方法及其结构 |
| CN106024706A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-10-12 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 阵列基板及其制作方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111045266A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-21 | 成都中电熊猫显示科技有限公司 | 阵列基板及其制作方法 |
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