CMOS反相器及阵列基板制造技术

本发明专利技术提供一种CMOS反相器及阵列基板。该CMOS反相器包括：电性连接的P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管满足以下公式：

【技术实现步骤摘要】
CMOS反相器及阵列基板
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种CMOS反相器及阵列基板。
技术介绍
随着显示技术的发展，包括液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)及有机发光二极管显示装置(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)在内的平面显示装置已经成为最为常见的显示装置，被广泛地应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品之中。CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补式金属氧化物半导体)反相器是平面显示装置中经常使用的一器件，主要作用为接收一输入信号，并输出与输入信号逻辑相反的一输出信号。现有的CMOS反相器通常包括一个N型薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)和一个P型薄膜晶体管，理想情况希望该N型薄膜晶体管和P型薄膜晶体管均为金属氧化物薄膜晶体管，例如铟镓锌氧化物(IGZO)TFT，然而，IGZOTFT只表现为N型单极性半导体，P型半导体的缺失使得基于IGZOTFT的逻辑电路设计面临难题。现有技术关于IGZOTFT逻辑电路设计的研究可大体分为两类：第一类是仅使用IGZOTFT组成伪CMOS(Pseduo-CMOS)实现非门(即反相器)，在伪CMOS设计时，两个IGZOTFT要有不同的阈值电压，这就要求在同一块样品上同时制备出耗尽型(Depletionmode)和增强型(Enhancementmode)IGZOTFT。那么在伪CMOS制备时，诸如双栅结构、双层主动层结构和对IGZOTFT额外光照等方法就被专利技术出来，然而即使在这些工艺改进过的反相器中，伪CMOS的静态功耗大和噪声容限小的问题依旧未能解决。第二类就是采用混合型CMOS设计，也即P型薄膜晶体管由不同于金属氧化物的其他半导体材料来实现。在以往的混合CMOS设计中，P型薄膜晶体管使用的是二维碳纳米管(CNT)材料或有机半导体材料。然而CNT材料的制备中总是会有部分被金属化，而有机半导体TFT的迁移率又很低，且对环境中水氧敏感，使得现有的混合型CMOS中P型薄膜晶体管的稳定性很差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种CMOS反相器，能够提升CMOS反相器的性能，降低CMOS反相器的制作难度和生产成本。本专利技术的目的还在于提供一种阵列基板，能够提升CMOS反相器的性能，降低CMOS反相器的制作难度和生产成本。为实现上述目的，本专利技术提供了一种CMOS反相器，包括：电性连接的P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管满足以下公式：其中，Cn和CP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管的栅绝缘层电容和P型低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层电容，和分别为N型金属氧化物薄膜晶体管的沟道宽长比和P型低温多晶硅薄膜晶体管的沟道宽长比，μn和μP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管的迁移率和P型低温多晶硅薄膜晶体管的迁移率。所述P型低温多晶硅薄膜晶体管的栅极和N型金属氧化物薄膜晶体管的栅极均接入输入信号；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管的源极和N型金属氧化物薄膜晶体管的源极中的一个接地，所述P型低温多晶硅薄膜晶体管的源极和N型金属氧化物薄膜晶体管的源极中的另一个接入电源电压；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管的漏极和N型金属氧化物薄膜晶体管的漏极均输出输出信号。所述CMOS反相器包括：基板、形成于所述基板上的第一半导体层、覆盖所述第一半导体层和基板的第一栅绝缘层、设于所述第一栅绝缘层上的第一金属层、覆盖所述第一金属层和第一栅绝缘层的第二栅绝缘层、形成于所述第二栅绝缘层上的第二半导体层、形成于所述第二半导体层和第二栅绝缘层上的第二金属层。所述第一半导体层为所述P型低温多晶硅薄膜晶体管的半导体层，所述第二半导体层为所述N型金属氧化物薄膜晶体管的半导体层。所述第一金属层包括：间隔分布的第一栅极和第二栅极，所述第一栅极正对所述第一半导体层设置，所述第二栅极正对所述第二半导体层设置；所述第一栅极为P型低温多晶硅薄膜晶体管的栅极，所述第二栅极为N型金属氧化物薄膜晶体管的栅极。所述第二栅绝缘层上形成有贯穿所述第一栅绝缘层和第二栅绝缘层的第一过孔和第二过孔，所述第一过孔和第二过孔分别暴露出所述第一半导体层的两端；所述第二金属层包括：间隔分布的第一源极和第二源极、以及位于第一源极和第二源极之间的第一漏极和第二漏极；所述第一源极和第一漏极分别通过所述第一过孔和第二过孔与所述第一半导体层的两端接触，所述第二源极和第二漏极分别与所述第二半导体层的两端接触，所述第一漏极和第二漏极接触；所述第一源极和第一漏极为P型低温多晶硅薄膜晶体管的源极和漏极，所述第二源极和第二漏极为N型金属氧化物薄膜晶体管的源极和漏极。在所述第一半导体层与基板之间以及第一栅绝缘层与基板之间还设有缓冲层，在所述第二源极和第二漏极之间的第二半导体层上还设有刻蚀阻挡层。所述第一栅绝缘层和第二栅绝缘层的材料均为氧化硅或氮化硅中的一种或二者的组合，所述第一金属层和第二金属层的材料均为钼、铝、铜、及钛中的一种或多种的组合。所述N型金属氧化物薄膜晶体管的半导体层的材料为IGZO或IZO。本专利技术还提供阵列基板，包括上述的CMOS反相器。本专利技术的有益效果：本专利技术提供一种CMOS反相器，包括：电性连接的P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管满足以下公式：其中，Cn和CP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管的栅绝缘层电容和P型低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层电容，和分别为N型金属氧化物薄膜晶体管的沟道宽长比和P型低温多晶硅薄膜晶体管的沟道宽长比，μn和μP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管的迁移率和P型低温多晶硅薄膜晶体管的迁移率，通过使得P型低温多晶硅薄膜晶体管和N型金属氧化物薄膜晶体管满足上述公式，能够提升CMOS反相器的性能，降低CMOS反相器的制作难度和生产成本。本专利技术还提供一种阵列基板，能够提升CMOS反相器的性能，降低CMOS反相器的制作难度和生产成本。附图说明为了能更进一步了解本专利技术的特征以及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。附图中，图1为本专利技术的CMOS反相器的结构图；图2为本专利技术的CMOS反相器的等效电路图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及其效果，以下结合本专利技术的优选实施例及其附图进行详细描述。请参阅图1，本专利技术提供一种CMOS反相器，包括：电性连接的P型低温多晶硅薄膜晶体管10和N型金属氧化物薄膜晶体管20；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管10和N型金属氧化物薄膜晶体管20满足以下公式：其中，Cn和CP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管20的栅绝缘层电容和P型低温多晶硅薄膜晶体管10的栅绝缘层电容，和分别为N型金属氧化物薄膜晶体管20的沟道宽长比和P型低温多晶硅薄膜晶体管10的沟道宽长比，μn和μP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管20的迁移率和P型低温多晶硅薄膜晶体管10的迁移率。具体地，如图2所示，本专利技术的CMOS反相器中，所述P型低温多晶硅薄膜晶体管10的栅极和N型金属氧化物薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CMOS反相器，其特征在于，包括：电性连接的P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)和N型金属氧化物薄膜晶体管(20)；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)和N型金属氧化物薄膜晶体管(20)满足以下公式：

【技术特征摘要】
1.一种CMOS反相器，其特征在于，包括：电性连接的P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)和N型金属氧化物薄膜晶体管(20)；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)和N型金属氧化物薄膜晶体管(20)满足以下公式：其中，Cn和CP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的栅绝缘层电容和P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的栅绝缘层电容，和分别为N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的沟道宽长比和P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的沟道宽长比，μn和μP分别为N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的迁移率和P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的迁移率。2.如权利要求1所述的CMOS反相器，其特征在于，所述P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的栅极和N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的栅极均接入输入信号(Vin)；所述P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的源极接入电源电压(Vdd)，N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的源极接地，所述P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的漏极和N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的漏极均输出输出信号(Vout)。3.如权利要求1所述的CMOS反相器，其特征在于，包括：基板(30)、形成于所述基板(30)上的第一半导体层(11)、覆盖所述第一半导体层(11)和基板(30)的第一栅绝缘层(12)、设于所述第一栅绝缘层(12)上的第一金属层(13)、覆盖所述第一金属层(13)和第一栅绝缘层(12)的第二栅绝缘层(18)、形成于所述第二栅绝缘层(18)上的第二半导体层(14)、形成于所述第二半导体层(14)和第二栅绝缘层(18)上的第二金属层(15)。4.如权利要求3所述的CMOS反相器，其特征在于，所述第一半导体层(11)为所述P型低温多晶硅薄膜晶体管(10)的半导体层，所述第二半导体层(14)为所述N型金属氧化物薄膜晶体管(20)的半导体层。5.如权利要求4所述的CMOS反相器，其特征在于，所述第一金属层(13)包括：间隔分布的第一栅极(131)和第二栅极(132)，所述第一栅极(131)正...

【专利技术属性】
技术研发人员：周星宇，徐源竣，任章淳，吴元均，吕伯彦，杨伯儒，陈昌东，刘川，
申请(专利权)人：深圳市华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44