專(zhuān)利名稱(chēng)：一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄膜晶體管，還涉及該薄膜晶體管的制造方法，具體涉及 一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管及其制造方法。
背景技術(shù)：
TFT (薄膜晶體管)是有源驅(qū)動(dòng)LCD (液晶顯示器)的重要部件，其性能 決定了 TFT-LCD (薄膜晶體管液晶顯示器)的性能如開(kāi)口率、對(duì)比度及響應(yīng) 速度等主要特性。
現(xiàn)有的頂柵結(jié)構(gòu)TFT像素如圖1、圖2所示，其中，玻璃基板8上的底部 金屬層為遮光層9，防止來(lái)自背光源的光對(duì)非晶硅5產(chǎn)生的光漏電流，其上有 一層絕緣層7，中部金屬層為數(shù)據(jù)布線l，它與像素電極2及漏電極處于同一 層中，非晶硅層5沉積在像素電極2之上，然后再沉積第二層絕緣層6，頂層 金屬層為柵極布線3，在中部金屬層與頂層金屬層之間有過(guò)孔(圖中未示出) 連接。
現(xiàn)有的頂柵結(jié)構(gòu)TFT存在如下缺點(diǎn)
1、 由于像素電極2與數(shù)據(jù)線1在同一層，為避免短路，在像素電極2與 數(shù)據(jù)線1之間需要保證5um以上的間隙，這對(duì)于子像素為50ym左右的 TFT-LCD的開(kāi)口率有較大影響。
2、 頂層金屬層(柵極布線3)上沒(méi)有保護(hù)層，不能作為到IC的引線，其 引線只能采用數(shù)據(jù)線金屬，使得引線電阻較高。
現(xiàn)有的底柵結(jié)構(gòu)TFT像素如圖3、圖4所示，其中底部金屬層為柵極布線 3并起到遮光層作用，其上沉積絕緣層7及非晶硅層5，在其上再沉積中部金 屬層形成數(shù)據(jù)布線1并形成漏電極，在沉積第二層絕緣層6后進(jìn)行過(guò)孔10的 圖形形成，最后形成像素電極2的圖形?，F(xiàn)有的底柵結(jié)構(gòu)TFT將像素電極置于頂層，較好地觖決了開(kāi)口率問(wèn)題，
但存在以下問(wèn)題
1、 采用了背溝道蝕刻工藝，工藝難度較大，非晶硅比較厚，晶體管的關(guān)
態(tài)漏電流會(huì)較大；晶體管特性均勻性不如頂柵結(jié)構(gòu)。
2. 頂層為像素電極ITO，作為跳孔聯(lián)接電阻較大，對(duì)跳孔要求比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于，提供一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管，克服 現(xiàn)有頂柵結(jié)構(gòu)TFT和現(xiàn)有底柵結(jié)構(gòu)TFT存在的上述缺陷。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題之二在于，提供一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管制造方 法，克服現(xiàn)有頂柵結(jié)構(gòu)TFT和現(xiàn)有底柵結(jié)構(gòu)TFT存在的上述缺陷。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題之一所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜 晶體管，包括作為遮光層的底部金屬層、第一絕緣層、形成像素電極、漏電極 和源電極的氧化銦錫導(dǎo)電膜層、非晶硅層、第二絕緣層和作為柵極布線的頂部 金屬層，所述第一絕緣層覆蓋在所述底部金屬層之上，所述氧化銦錫導(dǎo)電膜層 覆蓋在所述第一絕緣層之上，該漏電極與該源電極相鄰間隔布置，所述非晶硅 層覆蓋在所述漏電極與所述源電極之上，所述第二絕緣層覆蓋在所述非晶硅 層、及所述非晶硅層未覆蓋的所述漏電極與所述源電極之上，布置所述氧化銦 錫導(dǎo)電膜層的區(qū)域包括去除所述第二絕緣層的開(kāi)口，所述作為柵極布線的頂部 金屬層覆蓋在所述第二絕緣層上；
其特征在于，還包括覆蓋在所述第二絕緣層上、與所述作為柵極布線的頂 部金屬層間隔設(shè)置、作為數(shù)據(jù)布線的頂部金屬層，該作為數(shù)據(jù)布線的頂部金屬 層通過(guò)設(shè)置在所述第二絕緣層上的第一過(guò)孔與所述源電極電連接；
所述作為遮光層的底部金屬層同時(shí)作為柵極布線；
所述作為柵極布線的頂部金屬層通過(guò)穿過(guò)所述第一絕緣層和所述第二絕 緣層的第二過(guò)孔與所述作為柵極布線的底部金屬層電連接。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題之二所采用的技術(shù)方案是:提供一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜
晶體管制造方法，其特征在于，包括如下歩驟51、 在基板上沉積底部金屬層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形成被分別用做
存儲(chǔ)電容，遮光層，柵極布線和外圍布線的金屬線條；
52、 沉積第一絕緣層；
53、 在第一絕緣層上沉積氧化銦錫導(dǎo)電膜層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形 成源電極、漏電極及像素電極；
54、 在源電極、漏電極上沉積非晶硅層，經(jīng)曝光、干刻、去膠，形成導(dǎo) 電溝道；
55、 沉積第二絕緣層，經(jīng)曝光、干刻、去膠，形成第一過(guò)孔和第二過(guò)孔；
56、 在第二絕緣層上沉積頂部金屬層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形成柵極及 數(shù)據(jù)布線；柵極經(jīng)第二過(guò)孔與底部柵極布線導(dǎo)通，數(shù)據(jù)布線經(jīng)第一過(guò)孔與源電 極導(dǎo)通。
實(shí)施本發(fā)明的頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管及其制造方法，與現(xiàn)有技術(shù)比較，其有 益效果是
1. 由于數(shù)據(jù)線布線與像素電極不在同一層，之間有絕緣層，數(shù)據(jù)布線 和像素電極之間的間距不必象目前頂柵結(jié)構(gòu)那樣要求5um以上，這
樣像素電極可以做大，從而提高了像素的開(kāi)口率；
2. 底部金屬上方有絕緣層保護(hù)，底部金屬在作為柵極布線的同時(shí)也用 作屏與驅(qū)動(dòng)集成電路，采用柔線線路板的連線，與目前頂柵結(jié)構(gòu)相 比降低了布線電阻；
3. 由于不同導(dǎo)電層的連接采用了頂部金屬層和過(guò)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，與目前的 底柵結(jié)構(gòu)相比，大大降低了過(guò)孔連結(jié)電阻，對(duì)過(guò)孔要求較低，提高 了可靠性；
4. 由于晶體管位置仍采用頂柵結(jié)構(gòu)型，與底柵結(jié)構(gòu)相比，工藝制作較簡(jiǎn) 單，漏電流較小。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1是現(xiàn)有的薄膜晶體管頂柵結(jié)構(gòu)的平面圖。圖2是圖1中A—A剖面放大圖。
圖3是現(xiàn)有的薄膜晶體管底柵結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖4是圖3中B—B剖面放大圖。
圖5是本發(fā)明頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管的平面圖。
圖6是圖5中C一C剖面放大圖。
圖7是圖5中D—D剖面放大圖。
圖8是本發(fā)明頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖5、圖6、圖7所示，本發(fā)明的頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管包括 底部金屬層，作為遮光層和柵極布線3，覆蓋在基板8上； 第一絕緣層7，覆蓋在底部金屬層和基板8之上；
氧化銦錫導(dǎo)電膜層，形成像素電極2的圖形和與像素電極2電連接的漏電 極22和源電極12，源電極12與漏電極22相鄰間隔布置；氧化銦錫導(dǎo)電膜層 覆蓋在第一絕緣層7之上；
非晶硅層5，覆蓋在漏電極22與源電極12之上；
第二絕緣層6，覆蓋在非晶硅層5及非晶硅層5未覆蓋的漏電極22與源 電極12之上；
作為柵極布線3的頂部金屬層，覆蓋在第二絕緣層6上；
作為數(shù)據(jù)布線1的頂部金屬層，覆蓋在第二絕緣層6上并與作為柵極布線 3的頂部金屬層間隔設(shè)置。
在布置氧化銦錫導(dǎo)電膜層的區(qū)域，設(shè)置去除第二絕緣層6的開(kāi)口，以保證 像素電極能夠直接與液晶接觸，防止顯示時(shí)出現(xiàn)圖像殘影。
作為數(shù)據(jù)布線1的頂部金屬層通過(guò)設(shè)置在第二絕緣層6上的第一過(guò)孔11 與源電極12電連接。
作為柵極布線3的頂部金屬層通過(guò)穿過(guò)第一絕緣層7和第二絕緣層6的第 二過(guò)孔31與作為柵極布線3的底部金屬層電連接。
本發(fā)明的頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管可以在玻璃基板上實(shí)施，也可以在其他玻璃基板的替代物上實(shí)施。
如圖8所示，本發(fā)明的頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管包括如下步驟
第一步，在基板上沉積底部金屬層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形成被分別用
做存儲(chǔ)電容，遮光層，柵極布線和外圍布線的金屬線條； 第二步，然后沉積第一絕緣層；
第三步，在第一絕緣層上沉積氧化銦錫導(dǎo)電膜(ITO)層，經(jīng)曝光、蝕刻、 去膠，形成源電極、漏電極及像素電極；
第四步，在源電極、漏電極上沉積非晶硅層，經(jīng)曝光、干刻、去膠，形成 導(dǎo)電溝道；
第五步，沉積第二絕緣層，經(jīng)曝光、干刻、去膠，形成第一過(guò)孔和第二過(guò) 孔，第一過(guò)孔穿過(guò)第二絕緣層，第二過(guò)孔穿過(guò)第一、第二絕緣層；
第六步，在第二絕緣層上沉積頂部金屬層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形成柵 極及數(shù)據(jù)布線；柵極經(jīng)第二過(guò)孔與底部柵極布線導(dǎo)通，數(shù)據(jù)布線經(jīng)第一過(guò)孔與 源電極導(dǎo)通。
權(quán)利要求
1、一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管，包括作為遮光層的底部金屬層、第一絕緣層、形成像素電極、漏電極和源電極的氧化銦錫導(dǎo)電膜層、非晶硅層、第二絕緣層和作為柵極布線的頂部金屬層，所述第一絕緣層覆蓋在所述底部金屬層之上，所述氧化銦錫導(dǎo)電膜層覆蓋在所述第一絕緣層之上，該漏電極與該源電極相鄰間隔布置，所述非晶硅層覆蓋在所述漏電極與所述源電極之上，所述第二絕緣層覆蓋在所述非晶硅層、及所述非晶硅層未覆蓋的所述漏電極與所述源電極之上，布置所述氧化銦錫導(dǎo)電膜層的區(qū)域包括去除所述第二絕緣層的開(kāi)口，所述作為柵極布線的頂部金屬層覆蓋在所述第二絕緣層上；其特征在于，還包括覆蓋在所述第二絕緣層上、與所述作為柵極布線的頂部金屬層間隔設(shè)置、作為數(shù)據(jù)布線的頂部金屬層，該作為數(shù)據(jù)布線的頂部金屬層通過(guò)設(shè)置在所述第二絕緣層上的第一過(guò)孔與所述源電極電連接；所述作為遮光層的底部金屬層同時(shí)作為柵極布線；所述作為柵極布線的頂部金屬層通過(guò)穿過(guò)所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的第二過(guò)孔與所述作為柵極布線的底部金屬層電連接。
2、 一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管制造方法，其特征在于，包括如下步驟s1、 在基板上沉積底部金屬層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形成被分別用做 存儲(chǔ)電容，遮光層，柵極布線和外圍布線的金屬線條；s2、 沉積第一絕緣層；s3、 在第一絕緣層上沉積氧化銦錫導(dǎo)電膜層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形 成源電極、漏電極及像素電極；s4、 在源電極、漏電極上沉積非晶硅層，經(jīng)曝光、干刻、去膠，形成導(dǎo) 電溝道；s5、 沉積第二絕緣層，經(jīng)曝光、干刻、去膠，形成第一過(guò)孔和第二過(guò)孔;s6、 在第二絕緣層上沉積頂部金屬層，經(jīng)曝光、蝕刻、去膠，形成柵極 及數(shù)據(jù)布線；柵極經(jīng)第二過(guò)孔與底部柵極布線導(dǎo)通，數(shù)據(jù)布線經(jīng)第一過(guò)孔與源 電極導(dǎo)通。
全文摘要
一種頂柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管及其制造方法，包括作為遮光層和柵極布線的底部金屬層、第一絕緣層、像素電極、源電極和漏電極ITO層、非晶硅層、第二絕緣層、柵極布線頂部金屬層和數(shù)據(jù)布線頂部金屬層，第一絕緣層覆蓋底部金屬層，ITO層覆蓋第一絕緣層，非晶硅層覆蓋漏電極與源電極，第二絕緣層覆蓋非晶硅層及非晶硅層未覆蓋的漏電極與源電極，布置ITO層的區(qū)域去除第二絕緣層，柵極布線頂部金屬層和數(shù)據(jù)布線頂部金屬覆蓋第二絕緣層并間隔設(shè)置，數(shù)據(jù)布線頂部金屬經(jīng)過(guò)孔一與源電極電連接；柵極布線頂部金屬層經(jīng)過(guò)孔二與底部金屬層電連接，該方法實(shí)現(xiàn)其制造。本發(fā)明提高了像素開(kāi)口率和可靠性、降低了布線電阻、工藝較簡(jiǎn)單、漏電流較小。
文檔編號(hào)H01L29/423GK101582424SQ20091010799
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者劉立峰, 商陸平, 朱澤力 申請(qǐng)人:深圳萊寶高科技股份有限公司