一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置，其中薄膜晶體管結構包括：襯底基板，在襯底基板上層疊設置的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管共用一個柵極，由于薄膜晶體管結構采用第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管層疊設置且共用一個柵極的新型結構，可以縮小多個薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，同時可以降低功耗，進一步提高顯示面板的性能。
【專利說明】一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示【技術領域】，尤指一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置。
【背景技術】
[0002]顯示面板中的薄膜晶體管是關鍵器件，但是薄膜晶體管所在區(qū)域不透光，當顯示面板中有多個薄膜晶體管時，多個薄膜晶體管在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積大小會對顯示面板的顯示有一定的影響。
[0003]例如,越來越多的顯示面板都利用柵線集成驅(qū)動(Gate Driver on Array,簡稱GOA)技術，將柵極開關電路集成在顯示面板中的薄膜晶體管結構上以形成對顯示面板的掃描驅(qū)動，從而可以從材料成本和制作工藝兩方面降低產(chǎn)品成本，這種集成在薄膜晶體管結構上的柵極開關電路稱作柵線集成驅(qū)動電路，在柵線集成驅(qū)動電路中通常形成多個薄膜晶體管，會造成柵線集成驅(qū)動電路在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積較大，造成顯示面板的邊框較寬，不利于窄邊框設計。
[0004]因此，如何保證在多個薄膜晶體管器件正常工作的前提下，減小薄膜晶體管在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，是本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置，可以縮小薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積。
[0006]因此，本發(fā)明實施例提供了一種薄膜晶體管結構，包括:襯底基板，在所述襯底基板上層疊設置的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管；
[0007]所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管共用一個柵極。
[0008]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，所述第一薄膜晶體管為頂柵型薄膜晶體管，所述第二薄膜晶體管為底柵型薄膜晶體管。
[0009]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管同時為P型晶體管或N型晶體管；或，
[0010]所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管分別為P型晶體管和N型晶體管。
[0011]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，所述第一薄膜晶體管的源漏極和所述第二薄膜晶體管的源漏極在所述襯底基板上的正投影相互重疊。
[0012]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，所述第一薄膜晶體管的有源層和所述第二薄膜晶體管的有源層在所述襯底基板上的正投影相互重疊。
[0013]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，所述第一薄膜晶體管的有源層和所述第二薄膜晶體管的有源層的材料分別為非晶硅、多晶硅、或半導體氧化物。
[0014]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，還包括:設置在所述襯底基板和所述第一薄膜晶體管之間的保護層。
[0015]本發(fā)明實施例還提供了一種陣列基板，包括本發(fā)明實施例上述的薄膜晶體管結構。
[0016]本發(fā)明實施例還提供了一種電路結構，包括本發(fā)明實施例上述的薄膜晶體管結構。
[0017]上述所說的電路結構包括柵線集成驅(qū)動電路或有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路。本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的上述陣列基板或電路結構。
[0018]本發(fā)明實施例還提供了一種本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構的制作方法，包括:
[0019]在襯底基板上形成包括源漏極、有源層和柵極的第一薄膜晶體管的圖形；
[0020]在所述形成有柵極的襯底基板上形成包括有源層和源漏極的第二薄膜晶體管的圖形。
[0021]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構的制作方法中，采用同一掩膜板形成所述第一薄膜晶體管中源漏極的圖形和所述第二薄膜晶體管中源漏極的圖形。
[0022]在一種可能的實現(xiàn)方式中，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構的制作方法中，采用同一掩膜板形成所述第一薄膜晶體管中有源層的圖形和所述第二薄膜晶體管中有源層的圖形。
[0023]本發(fā)明實施例的有益效果包括:
[0024]本發(fā)明實施例提供的一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置，其中薄膜晶體管結構包括:襯底基板，在襯底基板上層疊設置的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管共用一個柵極，由于薄膜晶體管結構采用第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管層疊設置且共用一個柵極的新型結構，可以縮小多個薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，同時可以降低功耗，進一步提高顯示面板的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管結構的結構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管結構的制作方法流程圖；
[0027]圖3為本發(fā)明實施例提供的具體實例中的薄膜晶體管結構的制作方法流程圖；
[0028]圖4a至圖4i分別為本發(fā)明實施例提供的具體實例中的薄膜晶體管結構的制作方法在各步驟執(zhí)行后的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖，對本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置的【具體實施方式】進行詳細地說明。
[0030]其中，附圖中各膜層的厚度和形狀不反映薄膜晶體管結構的真實比例，目的只是示意說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
。
[0031]本發(fā)明實施例提供了一種薄膜晶體管結構，如圖1所示，包括:襯底基板100，在襯底基板100上層疊設置的第一薄膜晶體管200和第二薄膜晶體管300 ；
[0032]該第一薄膜晶體管200和該第二薄膜晶體管300共用一個柵極201。
[0033]由于薄膜晶體管結構采用第一薄膜晶體管200和第二薄膜晶體管300層疊設置且共用一個柵極201的新型結構，可以縮小多個薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，同時可以降低功耗，進一步提高顯示面板的性能。
[0034]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，為了能夠使層疊設置的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管能夠共用一個柵極，如圖1所示，該第一薄膜晶體管200 —般設置為頂柵型薄膜晶體管，該第二薄膜晶體管300 —般設置為底柵型薄膜晶體管，可以保證多個薄膜晶體管結構在正常工作的前提下，減小薄膜晶體管結構在顯示面板中所占區(qū)域的面積。
[0035]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，第一薄膜晶體管200和第二薄膜晶體管300可以同時設置為P型晶體管或N型晶體管；或者是另一種實現(xiàn)方式，第一薄膜晶體管200和第二薄膜晶體管300可以分別設置為P型晶體管和N型晶體管，即第一薄膜晶體管200和第二薄膜晶體管300的摻雜性能可以相同也可以不同，在具體實施時，可以根據(jù)實際需要，來設計第一薄膜晶體管200和第二薄膜晶體管300的導通性能。
[0036]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，如圖1所示，第一薄膜晶體管200的源漏極202和第二薄膜晶體管300的源漏極301在襯底基板100上的正投影可以是相互重疊的，即第一薄膜晶體管200的源漏極202和第二薄膜晶體管300的源漏極301的圖案是一致的，這樣，在薄膜晶體管結構的制作工藝中，可以采用同一掩模板形成第一薄膜晶體管200中源漏極202的圖案和第二薄膜晶體管300中源漏極301的圖案，節(jié)省制備成本。
[0037]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，如圖1所示，第一薄膜晶體管200的有源層203和第二薄膜晶體管300的有源層302在襯底基板100上的正投影也可以是相互重疊的，即第一薄膜晶體管200的有源層203和第二薄膜晶體管300的有源層302的圖案也是一致的，這樣，在薄膜晶體管結構的制作工藝中，也可以采用同一掩模板形成第一薄膜晶體管200中有源層203的圖案和第二薄膜晶體管300中有源層302的圖案，節(jié)省制備成本。
[0038]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，第一薄膜晶體管200的有源層203和第二薄膜晶體管300的有源層302的材料可以分別設置為非晶硅、多晶硅、或半導體氧化物，即第一薄膜晶體管200的有源層203和第二薄膜晶體管300的有源層302的材料可以相同也可以不同，在具體實施時，可以根據(jù)實際需要的薄膜晶體管結構的電子遷移率和開啟電壓等性能，來設計第一薄膜晶體管200的有源層203和第二薄膜晶體管300的有源層302的具體材料。
[0039]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構中，為了防止在采用堿金屬玻璃作為襯底基板100時金屬離子擴散到薄膜晶體管結構中，從而影響薄膜晶體管的性能，如圖1所示，薄膜晶體管結構一般還可以包括:設置在襯底基板100和第一薄膜晶體管200之間的保護層400。
[0040]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管結構中一般在襯底基板上還形成有柵線、數(shù)據(jù)線等結構，這些具體結構可以有多種實現(xiàn)方式，在此不做限定。
[0041]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構的制作方法，由于該方法解決問題的原理與前述一種薄膜晶體管結構相似，因此該方法的實施可以參見薄膜晶體管結構的實施，重復之處不再贅述。
[0042]在具體實施時，本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管結構的制作方法，如圖2所示，具體包括以下步驟:
[0043]S101、在襯底基板上形成包括源漏極、有源層和柵極的第一薄膜晶體管的圖形；
[0044]S102、在形成有柵極的襯底基板上形成包括有源層和源漏極的第二薄膜晶體管的圖形。
[0045]在具體實施時，由于在形成有柵極的襯底基板上形成包括有源層和源漏極的第二薄膜晶體管的圖形，即第二薄膜晶體管和第一薄膜晶體管層疊設置且共用了一個柵極，構成了一個新型的薄膜晶體管結構，可以縮小薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，同時可以降低功耗，進一步提高顯示面板的性能。
[0046]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構的制作方法中，采用同一掩膜板形成第一薄膜晶體管中源漏極的圖形和第二薄膜晶體管中源漏極的圖形，節(jié)省制備成本，即第一薄膜晶體管中源漏極的圖形和第二薄膜晶體管中源漏極的圖形是一致的，可以使第一薄膜晶體管中的源漏極和第二薄膜晶體管中的源漏極在薄膜晶體管結構中的襯底基板上的正投影是相互重疊的。
[0047]在具體實施時，在本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構的制作方法中，也采用同一掩膜板形成第一薄膜晶體管中有源層的圖形和第二薄膜晶體管中有源層的圖形，節(jié)省制備成本，即第一薄膜晶體管中有源層的圖形和第二薄膜晶體管中有源層的圖形是一致的，可以使第一薄膜晶體管中的有源層和第二薄膜晶體管中的有源層在薄膜晶體管結構中的襯底基板上的正投影是相互重疊的。
[0048]下面以一個具體的實例詳細的說明本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管結構的制作方法，如圖3所示，具體包括以下步驟:
[0049]S201、在襯底基板上形成保護層的圖形；在具體實施時，如圖4a所示，在襯底基板100上沉積一層絕緣材料，不需要采用掩模板，形成保護層400的圖形；
[0050]S202、在形成有保護層的襯底基板上形成第一薄膜晶體管中源漏極的圖形；在具體實施時，如圖4b所示，在形成有保護層400的襯底基板100上沉積一層金屬材料，通過采用掩模板進行構圖工藝，形成第一薄膜晶體管中源漏極202的圖形；
[0051]S203、在形成有第一薄膜晶體管中源漏極的襯底基板上形成第一薄膜晶體管中有源層的圖形；在具體實施時，如圖4c所示，在形成有第一薄膜晶體管中源漏極202的襯底基板100上沉積一層有源層材料，可以是非晶硅、多晶硅、或半導體氧化物，通過采用掩模板進行構圖工藝，形成第一薄膜晶體管中有源層203的圖形；
[0052]S204、在形成有第一薄膜晶體管中有源層的襯底基板上形成第一薄膜晶體管中絕緣層的圖形；在具體實施時，如圖4d所示，在形成有第一薄膜晶體管中有源層203的襯底基板100上沉積一層絕緣材料，不需要采用掩模板，形成第一薄膜晶體管中絕緣層204的圖形；
[0053]S205、在形成有第一薄膜晶體管中絕緣層的襯底基板上形成柵極的圖形；在具體實施時，如圖4e所示，在形成有第一薄膜晶體管中絕緣層204的襯底基板100上沉積一層金屬材料，通過采用掩模板進行構圖工藝，形成柵極201的圖形；
[0054]S206、在形成有柵極的襯底基板上形成第二薄膜晶體管中絕緣層的圖形；在具體實施時，如圖4f所示,在形成有柵極201的襯底基板100上沉積一層絕緣材料，不需要采用掩模板，形成第二薄膜晶體管中絕緣層303的圖形；
[0055]S207、在形成有第二薄膜晶體管中絕緣層的襯底基板上形成第二薄膜晶體管中有源層的圖形；在具體實施時，如圖4g所示，在形成有第二薄膜晶體管中絕緣層303的襯底基板100上沉積一層有源層材料，通過采用與形成第一薄膜晶體管中有源層203的圖形的同一掩模板進行構圖工藝，形成第二薄膜晶體管中有源層302的圖形；
[0056]S208、在形成有第二薄膜晶體管中有源層的襯底基板上形成第二薄膜晶體管中源漏極的圖形；在具體實施時，如圖4h所示，在形成有第二薄膜晶體管中有源層302的襯底基板100上沉積一層金屬材料，通過采用與形成第一薄膜晶體管中源漏極202的圖形的同一掩模板進行構圖工藝，形成第二薄膜晶體管中源漏極301的圖形；
[0057]S209、在形成有第二薄膜晶體管中源漏極的襯底基板上形成鈍化層的圖形；在具體實施時，如圖4i所示，在形成有第二薄膜晶體管中源漏極301的襯底基板100上沉積一層鈍化層材料，通過采用掩模板進行構圖工藝，形成鈍化層500的圖形。
[0058]至此，經(jīng)過具體實例提供的上述步驟S201至S209制作出了本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構，具體地，本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構是在不增加設備和掩模板數(shù)量的前提下，通過增加兩道曝光工序，在現(xiàn)有的工藝設備和成熟的條件下完成的，這里，形成了相同的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的圖形，可以使薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積縮小50%。
[0059]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種陣列基板，包括本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構，上述薄膜晶體管結構應用于陣列基板中，一方面在應用于鏡像設置的兩個薄膜晶體管時，有利于保證兩者性能一致性，另一方面采用上述薄膜晶體管結構的底發(fā)射型像素電路可以縮小在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，有利于提高像素電路的開口率。對于陣列基板的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本發(fā)明的限制。該陣列基板的實施例可以參見上述薄膜晶體管結構的實施例，重復之處不再贅述。
[0060]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種柵線集成驅(qū)動電路，包括本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構，上述薄膜晶體管結構應用于柵線集成驅(qū)動電路，可以縮小柵線集成驅(qū)動電路在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，從而有利于實現(xiàn)顯示面板的窄邊框設計。對于該柵線集成驅(qū)動電路的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本發(fā)明的限制。該柵線集成驅(qū)動電路的實施可以參見上述薄膜晶體管結構的實施例，重復之處不再贅述。
[0061]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路，包括本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構，上述薄膜晶體管結構應用于有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路，一方面在應用于鏡像設置的兩個薄膜晶體管時，有利于保證兩者性能一致性，另一方面采用上述薄膜晶體管結構的底發(fā)射型像素電路可以縮小在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，有利于提高像素電路的開口率。對于該有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本發(fā)明的限制。該有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路的實施可以參見上述薄膜晶體管結構的實施例，重復之處不再贅述。
[0062]可以理解的是，本發(fā)明實施例所述的薄膜晶體管結構可以應用于任何一種需要薄膜晶體管結構的電路結構中，并不限于上述的兩種電路結構的描述。
[0063]基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種顯示裝置，包括本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管結構、陣列基板或電路結構，所述電路結構可以包括柵線集成驅(qū)動電路或有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路，該顯示裝置可以為:手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。對于該顯示裝置的其它必不可少的組成部分均為本領域的普通技術人員應該理解具有的，在此不做贅述，也不應作為對本發(fā)明的限制。
[0064]本發(fā)明實施例提供的一種薄膜晶體管結構、其制作方法及相關裝置，其中薄膜晶體管結構包括:襯底基板，在襯底基板上層疊設置的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管共用一個柵極，由于薄膜晶體管結構采用第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管層疊設置且共用一個柵極的新型結構，可以縮小多個薄膜晶體管結構在整個顯示面板中所占區(qū)域的面積，同時可以降低功耗，進一步提高顯示面板的性能。
[0065]顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權利要求】
1.一種薄膜晶體管結構，其特征在于，包括:襯底基板，在所述襯底基板上層疊設置的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管； 所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管共用一個柵極。
2.如權利要求1所述的薄膜晶體管結構，其特征在于，所述第一薄膜晶體管為頂柵型薄膜晶體管，所述第二薄膜晶體管為底柵型薄膜晶體管。
3.如權利要求1所述的薄膜晶體管結構，其特征在于，所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管同時為P型晶體管或N型晶體管；或， 所述第一薄膜晶體管和所述第二薄膜晶體管分別為P型晶體管和N型晶體管。
4.如權利要求1-3任一項所述的薄膜晶體管結構，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的源漏極和所述第二薄膜晶體管的源漏極在所述襯底基板上的正投影相互重疊。
5.如權利要求1-3任一項所述的薄膜晶體管結構，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的有源層和所述第二薄膜晶體管的有源層在所述襯底基板上的正投影相互重疊。
6.如權利要求5所述的薄膜晶體管結構，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的有源層和所述第二薄膜晶體管的有源層的材料分別為非晶硅、多晶硅、或半導體氧化物。
7.如權利要求1所述的薄膜晶體管結構，其特征在于，還包括:設置在所述襯底基板和所述第一薄膜晶體管之間的保護層。
8.—種陣列基板，其特征在于，包括如權利要求1-7任一項所述的薄膜晶體管結構。
9.一種電路結構，其特征在于，包括如權利要求1-7任一項所述的薄膜晶體管結構。
10.如權利要求9所述的電路結構，其特征在于，所述電路結構包括柵線集成驅(qū)動電路或有機電致發(fā)光顯示器件的像素電路。
11.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求8所述的陣列基板或權利要求9所述的電路結構。
12.—種如權利要求1-7任一項所述薄膜晶體管結構的制作方法，其特征在于，包括: 在襯底基板上形成包括源漏極、有源層和柵極的第一薄膜晶體管的圖形； 在所述形成有柵極的襯底基板上形成包括有源層和源漏極的第二薄膜晶體管的圖形。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于，采用同一掩膜板形成所述第一薄膜晶體管中源漏極的圖形和所述第二薄膜晶體管中源漏極的圖形。
14.如權利要求12所述的方法，其特征在于，采用同一掩膜板形成所述第一薄膜晶體管中有源層的圖形和所述第二薄膜晶體管中有源層的圖形。
【文檔編號】H01L21/336GK104409514SQ201410676136
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權日:2014年11月21日
【發(fā)明者】王楊, 龍躍 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 成都京東方光電科技有限公司