一种ＴＦＴ阵列结构及其制造方法技术

本发明专利技术揭露了一种ＴＦＴ阵列结构及其制造方法，所述ＴＦＴ阵列结构包括：基板；形成于基板上的栅电极扫描线和与所述栅电极扫描线一体的栅电极；形成于栅电极上的栅电极绝缘层；形成于栅电极绝缘层上的半导体有源层；形成于栅电极绝缘层上的数据线、漏电极、与所述数据线一体的源电极，其中漏电极和源电极部分搭接到所述半导体有源层上；形成于栅电极绝缘层上的公共电极；形成于数据线、漏电极、源电极和公共电极上的钝化层，并在漏电极上形成钝化层过孔；形成于钝化层上的像素电极，并通过所述漏电极上的钝化层过孔与所述漏电极相连；其中，公共电极至少部分采用透明材料。本发明专利技术提供的ＴＦＴ阵列结构可以兼顾开口率的提高、存储电容的优化和引线电阻的降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及平板显示技术，特别涉及一种薄膜晶体管(TFT)阵列结构及其制造方法。
技术介绍
随着对信息显示的关注和对便携式信息介质的需求的增加，对平板显示技术的研 究正在蓬勃展开。其中，薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)由于具有微功耗、低工作电压、无X射线辐射、高清晰度、小体积等 优点，目前广泛应用于手机、掌上电脑(Personal DigitalAssistant,PDA)等便携式电子产 品中。随着显示屏的尺寸、分辨率以及显示颜色种类的不断增加，实现低功耗和高亮度显示 是目前TFT-IXD的主要发展方向，这就对TFT阵列的结构和制造工艺提出了更高的要求。降低功耗，提高显示屏亮度，对显示像素来讲就是提高像素的开口率，优化像素存 储电容Cs，减小像素占据的显示面积。因此，TFT阵列的设计需要兼顾提高开口率、优化存 储电容和保证显示性能等多方面因素。为了提高开口率以满足高分辨率液晶屏对显示亮度 的要求，人们提出了栅电极扫描线上存储电容(Cs-on-gate)方式。栅电极扫描线上存储电 容是利用透明像素电极薄膜延伸至栅电极扫描线上方形成像素存储电容。图1为现有技术 的采用此电容的TFT阵列结构的俯视图。图中，TFT阵列结构包括栅电极扫描线11和与之 相交的数据线12，TFT 13形成于所述栅电极扫描线11与所述数据线12的交点处，透明像 素电极薄膜14延伸至栅电极扫描线11上方，交叠的部分形成像素存储电容15。这种方式 虽然能较好地改善开口率，但是由于增大了栅电极扫描线和数据线与存储电容间的交叠面 积，一方面易于引起阵列中的点或线缺陷，另一方面增大了信号线上的寄生电容，加重了信 号传输中的延迟现象。此外，存储电容的下电极(即栅电极扫描线)为遮光材料，因此无法 兼顾开口率的提高和存储电容的优化这两个方面
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种TFT阵列结构及其制造方法，可同 时实现开口率的提高以及存储电容的优化。本专利技术提供一种TFT阵列结构，包括基板；栅电极扫描线和与所述栅电极扫描线一体的栅电极，形成于所述基板上；栅电极绝缘层，形成于所述栅电极扫描线和栅电极上；半导体有源层，形成于所述栅电极绝缘层上；数据线、漏电极、与所述数据线一体的源电极，形成于所述栅电极绝缘层上，其中， 漏电极和源电极部分搭接到所述半导体有源层上；公共电极，形成于所述栅电极绝缘层上；钝化层，形成于所述数据线、漏电极、源电极和公共电极上，并在所述漏电极上形成钝化层过孔；像素电极，形成于钝化层上，并通过所述漏电极上的钝化层过孔与所述漏电极相 连；其中，所述公共电极至少部分采用透明材料。 进一步的，所述公共电极包括第一公共电极和第二公共电极，其中，所述第一公共 电极与所述像素电极相交叠以形成存储电容，所述第二公共电极作为引线以连接位于同一 行的或同一列的相邻的所述第一公共电极。进一步的，所述第一公共电极的面积比所述第二公共电极面积大。进一步的，所述公共电极包括一段所述第一公共电极。进一步的，所述公共电极包括至少两段所述第一公共电极。进一步的，第一公共电极采用透明材料，第二公共电极采用不透明材料。进一步的，所述第二公共电极为双层薄膜结构。 进一步的，所述数据线、漏电极和源电极为双层薄膜结构。进一步的，所述双层薄膜结构由透明导电薄膜和不透明导电薄膜所构成。进一步的，所述透明导电薄膜材料为氧化铟锡或氧化铟锌，所述不透明导电薄膜 材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu中的一种或至少两种以上组合形成的合金。进一步的，所述公共电极全部采用透明材料。进一步的，所述透明材料为氧化铟锡或氧化铟锌。进一步的，所述TFT阵列结构还包括欧姆接触层，所述欧姆接触层形成于所述半 导体有源层之上，且位于所述源电极和所述漏电极之下。进一步的，所述欧姆接触层材料为掺杂非晶硅或掺杂多晶硅。进一步的，所述TFT阵列结构还包括有机膜层，所述有机膜层形成于钝化层之上， 且位于所述像素电极之下。进一步的，所述有机膜层材料为丙烯酸树脂或聚酰亚胺。进一步的，所述栅电极扫描线材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu中的一种或至少两种以上组合形成的合金。进一步的，所述半导体有源层材料为非晶硅或多晶硅。进一步的，所述像素电极的材料为氧化铟锡或氧化铟锌。进一步的，所述栅电极绝缘层材料为氧化物、氮化物或氧氮化合物。进一步的，所述钝化层材料为氧化物、氮化物或氧氮化合物。本专利技术还提供了一种TFT阵列结构的制造方法，包括步骤1，在基板上沉积栅金属层薄膜，通过光刻、刻蚀和去胶工艺，形成栅电极扫描 线和栅电极；步骤2，在完成步骤1的基板上依次沉积栅电极绝缘层薄膜、半导体层薄膜和欧 姆接触层薄膜，通过光刻、刻蚀和去胶工艺，形成栅电极绝缘层、半导体有源层和欧姆接触 层；步骤3，在完成步骤2的基板上依次沉积透明导电薄膜和不透明导电薄膜，采用半 色调掩模板，通过光刻、刻蚀和去胶工艺形成数据线、漏电极、源电极和公共电极；步骤4，在完成步骤3的基板上沉积钝化层薄膜后，涂覆有机膜，通过光刻、刻蚀和去胶工艺，形成钝化层、有机膜层和露出漏电极的开孔；步骤5，在完成步骤4的基板上沉积像素电极薄膜，通过光刻、刻蚀和去胶工艺，形 成像素电极和连通至漏电极的钝化层过孔；其中，所述公共电极至少部分采用透明材料。进一步的，所述有机膜层材料为丙烯酸树脂或聚酰亚胺。进一步的，所述步骤3具体包括以下步骤在所述基板上依次沉积所述透明导电 薄膜、不透明导电薄膜和光刻胶膜；采用半色调掩模板，经过曝光形成光刻胶图形，所述光 刻胶图形具有与位置相关的厚度，刻蚀未被光刻胶膜覆盖的不透明导电薄膜、透明导电薄 膜和欧姆接触层，形成导电沟道；减小所述光刻胶图形的高度，以露出与像素电极交叠的公 共电极区域上的不透明导电薄膜；刻蚀所述与像素电极交叠的公共电极区域上的不透明导 电薄膜后，去除剩余的光刻胶，形成数据线、漏电极、源电极、公共电极。进一步的，所述透明导电薄膜材料为氧化铟锡或氧化铟锌，所述不透明导电薄膜 材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu中的一种或至少两种以上组合形成的合金。与现有技术相比，本专利技术提出的TFT阵列结构及其制造方法，利用半色调掩模板， 在像素电极的下方形成至少部分透明的公共电极，从而用透明的公共电极代替不透明的公 共电极与像素电极形成存储电容结构，大幅度提高了开口率，同时可以通过增加透明的公 用电极的宽度，在不影响开口率的情况下增加存储电容，此外，作为引线用的公共电极为双 层薄膜结构，可以降低引线电阻，达到兼顾开口率、存储电容和引线电阻的优化设计。附图说明图1为现有技术的采用栅极线上存储电容的TFT阵列结构的俯视图；图2A为本专利技术第一实施例提出的TFT阵列结构的俯视图；图2B为图IA中A-A向的截面图；图3A至3G为本专利技术第一实施例提出的TFT阵列结构的制造方法的各步骤相应结构的剖面示意图；图4为本专利技术第二实施例提出的TFT阵列结构的俯视图；图5为本专利技术第三实施例提出的TFT阵列结构的俯视图；图6为本专利技术第四实施例提出的TFT阵列结构的俯视图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＴＦＴ阵列结构，其特征在于，包括：基板；栅电极扫描线和与所述栅电极扫描线一体的栅电极，形成于所述基板上；栅电极绝缘层，形成于所述栅电极扫描线和栅电极上；半导体有源层，形成于所述栅电极绝缘层上；数据线、漏电极、与所述数据线一体的源电极，形成于所述栅电极绝缘层上，其中，漏电极和源电极部分搭接到所述半导体有源层上；公共电极，形成于所述栅电极绝缘层上；钝化层，形成于所述数据线、漏电极、源电极和公共电极上，并在所述漏电极上形成钝化层过孔；像素电极，形成于钝化层上，并通过所述漏电极上的钝化层过孔与所述漏电极相连；其中，所述公共电极至少部分采用透明材料。

【技术特征摘要】
一种TFT阵列结构，其特征在于，包括基板；栅电极扫描线和与所述栅电极扫描线一体的栅电极，形成于所述基板上；栅电极绝缘层，形成于所述栅电极扫描线和栅电极上；半导体有源层，形成于所述栅电极绝缘层上；数据线、漏电极、与所述数据线一体的源电极，形成于所述栅电极绝缘层上，其中，漏电极和源电极部分搭接到所述半导体有源层上；公共电极，形成于所述栅电极绝缘层上；钝化层，形成于所述数据线、漏电极、源电极和公共电极上，并在所述漏电极上形成钝化层过孔；像素电极，形成于钝化层上，并通过所述漏电极上的钝化层过孔与所述漏电极相连；其中，所述公共电极至少部分采用透明材料。2.如权利要求1所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述公共电极包括第一公共电极和 第二公共电极，其中，所述第一公共电极与所述像素电极相交叠以形成存储电容，所述第二 公共电极作为引线以连接位于同一行的或同一列的相邻的所述第一公共电极。3.如权利要求2所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述第一公共电极的面积比所述第 二公共电极面积大。4.如权利要求2中任一项所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述公共电极包括一段所 述第一公共电极。5.如权利要求2中任一项所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述公共电极包括至少两 段所述第一公共电极。6.如权利要求2 5中任一项所述的TFT阵列结构，其特征在于，第一公共电极采用透 明材料，第二公共电极采用不透明材料。7.如权利要求6所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述第二公共电极为双层薄膜结构。8.如权利要求1所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述数据线、漏电极和源电极为双层薄膜结构。9.如权利要求7或8中任一项所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述双层薄膜结构由 透明导电薄膜和不透明导电薄膜所构成。10.如权利要求9所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述透明导电薄膜材料为氧化铟 锡或氧化铟锌，所述不透明导电薄膜材料为Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu中的一种或至少两种以 上组合形成的合金。11.如权利要求1所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述公共电极全部采用透明材料。12.如权利要求1所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述透明材料为氧化铟锡或氧化铟锌。13.如权利要求1所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述TFT阵列结构还包括欧姆接 触层，所述欧姆接触层形成于所述半导体有源层之上，且位于所述源电极和所述漏电极之 下。14.如权利要求13所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述欧姆接触层材料为掺杂非晶硅或掺杂多晶硅。15.如权利要求1所述的TFT阵列结构，其特征在于，所述TFT阵列结构还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵本刚，袁剑峰，李雄平，马小军，时伟强，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]