薄膜晶体管和像素结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种薄膜晶体管和像素结构。薄膜晶体管配置于基板上且包括第一电极、通道层、栅极、栅绝缘层、层间介电层以及第二电极。第一电极配置于基板上。通道层覆盖第一电极。栅极配置于通道层上且在基板的法线方向上与第一电极重叠。栅绝缘层配置于栅极和通道层之间以电性绝缘栅极和通道层。层间介电层覆盖栅极且具有暴露通道层的接触窗。第二电极配置于层间介电层上且填入接触窗以接触通道层。第二电极在法线方向上与栅极重叠。第二电极与栅极重叠的面积实质上等于第一电极与栅极重叠的面积。本实用新型专利技术的薄膜晶体管所占面积小。

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管和像素结构
本技术涉及一种电子元件，尤其涉及一种薄膜晶体管和像素结构。
技术介绍
随着显示科技的发展，高分辨率逐渐成为基本需求之一。通常将像素结构的尺寸缩小以符合高分辨率的需求。因应缩小的像素结构，薄膜晶体管所占用的面积也必须缩小，以维持或提升显示面板的开口率(apertureratio)。目前，虽可通过将源极和漏极配置在不同层达成上述目的，但却有薄膜晶体管不易关闭的缺点。
技术实现思路
本技术提供一种薄膜晶体管，占用面积小且电性佳。本技术又提供一种像素结构，开口率佳。本技术的一种薄膜晶体管，配置于基板上。薄膜晶体管包括第一电极、通道层、栅极、栅绝缘层、层间介电层以及第二电极。第一电极配置于基板上。通道层覆盖第一电极。栅极配置于通道层上且在基板的法线方向上与第一电极重叠。栅绝缘层配置于栅极和通道层之间以电性绝缘栅极和通道层。层间介电层覆盖栅极且具有暴露通道层的接触窗。第二电极配置于层间介电层上且填入接触窗以接触通道层。第二电极在法线方向上与栅极重叠。第二电极与栅极重叠的面积实质上等于第一电极与栅极重叠的面积。在本技术的一实施例中，栅极和栅绝缘层在法线方向上可完全重叠。在本技术的一实施例中，第一电极和第二电极中的一个可为源极，第一电极和第二电极中的另一个可为漏极。在本技术的一实施例中，在法线方向上，通道层的面积可大于栅极的面积。在本技术的一实施例中，薄膜晶体管还可包括配置于第一电极和基板之间的遮光层。本技术的一种像素结构，配置于基板上。像素结构包括薄膜晶体管以及像素电极。薄膜晶体管包括第一电极、通道层、栅极、栅绝缘层、层间介电层以及第二电极。第一电极配置于基板上。通道层覆盖第一电极。栅极配置于通道层上且在基板的法线方向上与第一电极重叠。栅绝缘层配置于栅极和通道层之间以电性绝缘栅极和通道层。层间介电层覆盖栅极且具有暴露通道层的接触窗。第二电极配置于层间介电层上且填入接触窗以接触通道层。第二电极在法线方向上与栅极重叠。第二电极与栅极重叠的面积实质上等于第一电极与栅极重叠的面积。像素电极电性连接第一电极或第二电极。在本技术的一实施例中，栅极和栅绝缘层在法线方向上可完全重叠。在本技术的一实施例中，在法线方向上，通道层的面积可大于栅极的面积。在本技术的一实施例中，像素电极可电性连接第二电极，且第二电极和像素电极可位于同一层。在本技术的一实施例中，第二电极和像素电极可具有相同材质。基于上述，在本技术一实施例的薄膜晶体管中，第二电极与栅极重叠的面积实质上等于第一电极与栅极重叠的面积。藉此，薄膜晶体管在正扫模式(forwardmode)或反扫模式(reversemode)下，均可有效地关闭薄膜晶体管。为让本技术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。附图说明图1是包含本技术的薄膜晶体管的像素结构的剖面图。附图标记说明：1000：像素结构；100：基板；102：层间介电层；104：遮光层；106：绝缘层；A1、A2：面积；CH：通道层；D：漏极；E1：第一电极；E2：第二电极；G：栅极；GI：栅绝缘层；H：接触窗；PE：像素电极；S：源极；TFT：薄膜晶体管。具体实施方式图1是包含本技术的薄膜晶体管的像素结构的剖面图。请参照图1。像素结构1000配置于基板100上且包括薄膜晶体管TFT以及像素电极PE。就光学特性而言，基板100可为透光基板或不透光/反射基板。透光基板的材质可选自玻璃、石英、有机聚合物、其他适当材料或其组合。不透光/反射基板的材质可选自导电材料、金属、晶圆、陶瓷、其他适当材料或其组合。就机械特性而言，基板100可为刚性基板或可挠性基板。刚性基板的材质可选自玻璃、石英、导电材料、金属、晶圆、陶瓷、其他适当材料或其组合。可挠性基板的材质可选自超薄玻璃、有机聚合物(例如：塑料)、其他适当材料或其组合。薄膜晶体管TFT配置于基板100上且包括第一电极E1、通道层CH、栅极G、栅绝缘层GI、层间介电层102以及第二电极E2。在本技术的一实施例中，薄膜晶体管TFT和基板100之间可具有额外的层，例如遮光层104。遮光层104覆盖基板100以遮蔽自基板100朝向薄膜晶体管TFT照射的光，使得薄膜晶体管TFT的电性稳定。遮光层104的材质包括金属材料或不透明的高分子材料。金属材料例如为铬、铝、铜、或钛。不透明的高分子材料例如为掺杂有颜料的树脂(resin)。需说明的是，若遮光层104选用金属材料时，则需在遮光层104和薄膜晶体管TFT之间设置绝缘层106，以避免遮光层104和薄膜晶体管TFT之间发生短路的问题。绝缘层106的材质可选自无机材料(例如：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、其它合适的材料、或上述至少二种材料的堆叠层)、有机材料、其它合适的材料、或上述的组合。第一电极E1配置于基板100上。图1示例性地表示第一电极E1为源极S。但本技术并不限于此，在其他实施例中，第一电极E1可为漏极D。在第一电极E1为源极S的情况下，可利用数据线(dataline)的一部份作为源极S或可呈其他适当样态。举例来说，由数据线向通道层CH扩展的导电区块。源极S一般是使用金属材料。然而，本技术并不限于此，在其他实施例中，源极S也可以使用其他导电材料(例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物等)、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层。通道层CH覆盖第一电极E1。在本实施例中，通道层CH是覆盖在经图案化的第一电极E1上。因此，不会产生起因于图案化第一电极E1而造成的通道层CH的损伤。通道层CH可为单层或多层结构，其材质可选自非晶硅、多晶硅、微晶硅、单晶硅、金属氧化物半导体材料[例如：氧化铟镓锌(Indium-Gallium-ZincOxide，IGZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)、氧化铟锌(Indium-ZincOxide，IZO)、氧化镓锌(Gallium-ZincOxide，GZO)、氧化锌锡(Zinc-TinOxide，ZTO)、氧化铟锡(Indium-TinOxide，ITO)等]、其它合适的材料、或上述的组合。栅极G配置于通道层CH上。详言之，在基板100的法线方向上，通道层CH的面积大于栅极G的面积。此外，栅极G在基板100的法线方向上与第一电极E1的一端重叠，且栅极G与第一电极E1在基板100的法线方向上具有重叠的面积A1。在本实施例中，可利用扫描线(scanline)(未示出)的一部分做为栅极G。但本技术并不限于此，在其他实施例中，栅极G也可呈其他适当样态，例如：由扫描线向外扩展的导电区块。栅极G一般是使用金属材料，但本技术不限于此，在其他实施例中，栅极G也可以使用其他导电材料(例如：合金、金属材料的氮化物、金属材料的氧化物、金属材料的氮氧化物等)、或是金属材料与其它导电材料的堆叠层。栅绝缘层GI配置于栅极G和通道层CH之间以电性绝缘栅极G和通道层CH。在本实施例中，可同时图案化栅绝缘层GI和栅极G，使得栅极G和栅绝缘层GI在基板100的法线方向上可完全重叠。据此，可避免多次图案化造成栅极G和栅绝缘层GI之间产生对位偏移的问题且可简化工艺。栅绝缘层GI的材质可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，配置于基板上，所述薄膜晶体管的特征在于，包括：第一电极，配置于所述基板上；通道层，覆盖所述第一电极；栅极，配置于所述通道层上且在所述基板的法线方向上与所述第一电极重叠；栅绝缘层，配置于所述栅极和所述通道层之间以电性绝缘所述栅极和所述通道层；层间介电层，覆盖所述栅极，所述层间介电层具有暴露所述通道层的接触窗；以及第二电极，配置于所述层间介电层上且填入所述接触窗以接触所述通道层，所述第二电极在所述法线方向上与所述栅极重叠，其中所述第二电极与所述栅极重叠的面积等于所述第一电极与所述栅极重叠的面积。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，配置于基板上，所述薄膜晶体管的特征在于，包括：第一电极，配置于所述基板上；通道层，覆盖所述第一电极；栅极，配置于所述通道层上且在所述基板的法线方向上与所述第一电极重叠；栅绝缘层，配置于所述栅极和所述通道层之间以电性绝缘所述栅极和所述通道层；层间介电层，覆盖所述栅极，所述层间介电层具有暴露所述通道层的接触窗；以及第二电极，配置于所述层间介电层上且填入所述接触窗以接触所述通道层，所述第二电极在所述法线方向上与所述栅极重叠，其中所述第二电极与所述栅极重叠的面积等于所述第一电极与所述栅极重叠的面积。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极和所述栅绝缘层在所述法线方向上完全重叠。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极中的一个为源极，所述第一电极和所述第二电极中的另一个为漏极。4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，在所述法线方向上，所述通道层的面积大于所述栅极的面积。5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括：遮光层，配置于所述第一电极和所述基板之间。6.一种像素结构，配置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆富财，杨尚融，刘恩池，黄金海，黄彦余，
申请(专利权)人：中华映管股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71