專利名稱：Tft-lcd、驅(qū)動(dòng)器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平板顯示器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡(jiǎn)稱 TFT-LCD)、驅(qū)動(dòng)器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
TFT-LCD中的驅(qū)動(dòng)器件大多是由硅集成電路(Silicon htegratedCircuit，簡(jiǎn)稱 IC)實(shí)現(xiàn)的。近幾年，隨著薄膜晶體管工藝的不斷提高，逐漸出現(xiàn)了將薄膜晶體管集成在 TFT-LCD的陣列基板上形成驅(qū)動(dòng)器件的技術(shù)。例如，可以在陣列基板上形成由非晶硅薄膜晶體管構(gòu)成的柵線驅(qū)動(dòng)裝置、數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)裝置等。采用非晶硅薄膜晶體管形成驅(qū)動(dòng)器件時(shí)，一些薄膜晶體管需要具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。為了實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，往往將薄膜晶體管溝道的寬長(zhǎng)比做得很大，這樣非晶硅薄膜晶體管的尺寸也就較大，會(huì)在陣列基板上占用較多的面積，限制了 TFT-LCD的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種TFT-IXD、驅(qū)動(dòng)器件及其制造方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動(dòng)器件尺寸大的問(wèn)題，能夠在保證驅(qū)動(dòng)器件驅(qū)動(dòng)能力的同時(shí)減小驅(qū)動(dòng)器件在陣列基板上占用的面積。本發(fā)明提供了一種TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件，包括形成在陣列基板上至少一個(gè)第一薄膜晶體管和至少一個(gè)第二薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管的負(fù)載大于第二薄膜晶體管的負(fù)載，所述第一薄膜晶體管具有頂柵結(jié)構(gòu)，所述第二薄膜晶體管具有底柵結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件的制造方法，包括步驟11、通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，在基板上形成第一薄膜晶體管的源極、漏極和第一摻雜非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的柵極；步驟12、通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，在經(jīng)過(guò)步驟11的基板上形成絕緣薄膜，刻蝕掉第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道區(qū)域上方的絕緣薄膜，并保留第二薄膜晶體管的柵極上方的絕緣薄膜，形成第二薄膜晶體管的第一絕緣層；步驟13、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成第一薄膜晶體管的非晶硅層、第二絕緣層、 柵極和第二絕緣層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道。本發(fā)明還提供了一種TFT-IXD，包括背光源與如前所述的TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件，所述驅(qū)動(dòng)器件的第一薄膜晶體管的非晶硅層接受背光源的照射。本發(fā)明提供的TFT-IXD、驅(qū)動(dòng)器件及其制造方法中，第一薄膜晶體管設(shè)置成了頂柵結(jié)構(gòu)，第一薄膜晶體管的非晶硅層接受背光源的照射，光照可以提高薄膜晶體管的開(kāi)啟電流，這樣在相同的開(kāi)啟電流要求下所述第一薄膜晶體管的寬長(zhǎng)比可以減小。因此本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)器件實(shí)現(xiàn)了既能減小尺寸又能保證驅(qū)動(dòng)能力的目的。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件中的第一薄膜晶體管的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件中的第二薄膜晶體管的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖fe為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第一次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖恥為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第一次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖6a為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第二次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖6b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第二次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖7a為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖7b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖8為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝之后的截面圖；圖9a為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖；圖9b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖；圖IOa為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖；圖IOb為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖；圖Ila為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)灰化工藝后的示意圖；圖lib為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)灰化工藝后的示意圖；圖1 為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝后的截面圖；圖12b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝后的截面圖13a為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖；圖1 為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖；圖1 為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖；圖14b為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖；圖1 為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝后的截面圖；圖1 為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝后的截面圖；圖16a為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝后的截面圖；圖16b為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝后的截面圖；圖17所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件制造方法流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括形成在陣列基板上的至少一個(gè)第一薄膜晶體管101和至少一個(gè)第二薄膜晶體管102，第一薄膜晶體管101的負(fù)載大于第二薄膜晶體管102的負(fù)載，第一薄膜晶體管101具有頂柵結(jié)構(gòu)，第二薄膜晶體管102具有底柵結(jié)構(gòu)。第一薄膜晶體管101的源極或漏極可以作為T(mén)FT-LCD驅(qū)動(dòng)器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端。第一薄膜晶體管101除了作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端的源極或漏極之外的另一個(gè)電極可以與時(shí)鐘信號(hào)輸入端等控制信號(hào)輸入端104連接，第二薄膜晶體管102的源極或漏極中的一個(gè)與第一薄膜晶體管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接，另一個(gè)與接地端105連接。圖1中簡(jiǎn)要示出了第一薄膜晶體管101和第二薄膜晶體管102的一種連接方式， 實(shí)際應(yīng)用中，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的連接方式不限于如圖1所示的方式。本發(fā)明的各實(shí)施例中，頂柵結(jié)構(gòu)是指柵極位于源極和漏極之上的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)，底柵結(jié)構(gòu)是指柵極位于源極和漏極之下的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)。在由非晶硅薄膜晶體管構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器件中，一些薄膜晶體管的開(kāi)啟電流要求比較大(如連接時(shí)鐘信號(hào)輸入端與柵極的薄膜晶體管)，為了在不增加寬長(zhǎng)比的前提下使這些薄膜晶體管能夠提供較大的開(kāi)啟電流，可以將這些薄膜晶體管中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)置成頂柵結(jié)構(gòu)，這樣薄膜晶體管的非晶硅層接受背光源的照射，從而開(kāi)啟電流得到大幅提升。下面詳細(xì)解釋本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)器件的工作原理。
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Ion (開(kāi)啟電流)是薄膜晶體管的一個(gè)重要的參數(shù)，它是指薄膜晶體管在一定柵源電壓和一定漏源電壓條件下的漏極電流值。本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)器件中，第一薄膜晶體管設(shè)置成頂柵結(jié)構(gòu)。液晶顯示器的背光源設(shè)置在陣列基板的下方，這樣第一薄膜晶體管的非晶硅層就可以接受背光源的照射，而光照可以使提高薄膜晶體管的Ion值，從而第一薄膜晶體管的驅(qū)動(dòng)能力得到提升。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)器件中，由于第一薄膜晶體管的非晶硅層接受背光源的照射，Ion值大幅提升，所以在同樣的Ion值要求下第一薄膜晶體管的寬長(zhǎng)比不用做得非常大，從而減小了驅(qū)動(dòng)器件的尺寸。下面通過(guò)具體的實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明驅(qū)動(dòng)器件的實(shí)現(xiàn)方式。在TFT-IXD中，很多驅(qū)動(dòng)器件可以由薄膜晶體管構(gòu)成。例如，柵線驅(qū)動(dòng)裝置可以由多個(gè)移位寄存器單元構(gòu)成，每個(gè)移位寄存器單元可以由四個(gè)薄膜晶體管和一個(gè)電容構(gòu)成。如圖2所示為本發(fā)明TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該驅(qū)動(dòng)器件是柵線驅(qū)動(dòng)裝置中的一個(gè)移位寄存器單元，該移位寄存器單元包括四個(gè)薄膜晶體管，分別是 薄膜晶體管Tl、薄膜晶體管T2、薄膜晶體管T3和薄膜晶體管T4。薄膜晶體管Tl的漏極和柵極均與第一信號(hào)輸入端(INPUT)連接，由于圖2所示的是一個(gè)移位寄存器單元，第一信號(hào)輸入端(INPUT)由相鄰的上一個(gè)移位寄存器單元的輸出信號(hào)提供。薄膜晶體管T2的漏極與薄膜晶體管Tl的源極連接，薄膜晶體管T2的柵極與復(fù)位信號(hào)輸入端(RESETIN)連接，該復(fù)位信號(hào)由相鄰的下一個(gè)移位寄存器單元的輸出信號(hào)提供，相鄰的下一個(gè)移位寄存器單元的輸出信號(hào)作為如圖2所示的移位寄存器單元的復(fù)位信號(hào)。薄膜晶體管T2的源極與低電平信號(hào)輸入端(VOFFIN)連接，低電平信號(hào)輸入端(VOFFIN) 用于輸入低電平信號(hào)。薄膜晶體管T3的柵極與薄膜晶體管Tl的源極連接，薄膜晶體管T3的源極連接， 具體到如圖2所示的實(shí)施例中，薄膜晶體管T3的源極作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，輸出柵線驅(qū)動(dòng)信號(hào)。薄膜晶體管T4的漏極與薄膜晶體管T3的源極連接，薄膜晶體管T4的柵極與復(fù)位信號(hào)輸入端(RESETIN)連接，薄膜晶體管T4的源極與低電平信號(hào)輸入端(VOFFIN)連接。圖2中，電容Cl的兩端分別與薄膜晶體管T3的柵極和源極，薄膜晶體管Tl的源極也與電容Cl的一端連接。對(duì)于如圖2所示的移位寄存器單元，薄膜晶體管T3的源極需要輸出柵線驅(qū)動(dòng)信號(hào)，因此薄膜晶體管T3與其他的薄膜晶體管相比較，需要具備較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，因此薄膜晶體管T3可以看作是具有頂柵結(jié)構(gòu)的第一薄膜晶體管，其他的各個(gè)薄膜晶體管可以看作是具有底柵結(jié)構(gòu)的第二薄膜晶體管。當(dāng)TFT-IXD工作時(shí)，背光源開(kāi)啟，薄膜晶體管T3的非晶硅層接受背光源的照射，即使薄膜晶體管T3的尺寸較小，依然可以具備較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。如圖3所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件中的第一薄膜晶體管的一種結(jié)構(gòu)示意圖， 該第一薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)如下源極加和漏極2b形成在基板1上。第一摻雜非晶硅層3a 形成在源極加和漏極2b上，除了源極加和漏極2b之外的其他位置可以不形成第一摻雜非晶硅層3a。非晶硅層如形成在第一摻雜非晶硅層3a以及溝道對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。第二絕緣層7a形成在非晶硅層fe上，柵極8a形成在第二絕緣層7a上。如圖3所示的第一薄膜晶體管還可以包括鈍化層9a。鈍化層9a可以形成在整個(gè)第一薄膜晶體管上，起到保護(hù)第一薄膜晶體管的作用。如圖4所示為本發(fā)明TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件中的第二薄膜晶體管的一種結(jié)構(gòu)示意圖， 該第二薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)如下柵極2c形成在基板1上。第一絕緣層4b形成在柵極2c上。 柵極2c和第一絕緣層4b之間還可以形成有第一摻雜非晶硅層北。非晶硅層恥形成在第一絕緣層4b上。第二摻雜非晶硅層6b形成在非晶硅層恥上。源極8b和漏極8c形成在第二摻雜非晶硅層6b上，源極8b和漏極8c之間形成溝道。如圖4所示的第二薄膜晶體管還可以包括鈍化層％。鈍化層9b可以形成在整個(gè)第二薄膜晶體管上，起到保護(hù)第二薄膜晶體管的作用。下面詳細(xì)介紹第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的兩種制造工藝，在各種制造工藝中，如圖3所示的第一薄膜晶體管和如圖4所示的第二薄膜晶體管均可以同時(shí)形成。在以下說(shuō)明中，本發(fā)明所稱的構(gòu)圖工藝包括光刻膠涂覆、掩模、曝光、刻蝕等工藝。第一種制造工藝圖fe為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第一次構(gòu)圖工藝之后的截面圖，圖恥為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第一次構(gòu)圖工藝之后的截面圖。首先，采用濺射或熱蒸發(fā)的方法，在基板1(如玻璃基板或石英基板)上沉積一層金屬薄膜，再沉積一層摻雜非晶硅薄膜。該金屬薄膜可以使用Cr、W、Ti、Ta、M0、Al、Cu等金屬及其合金， 該金屬薄膜也可以由多層金屬薄膜組成。采用普通掩模板，通過(guò)第一次構(gòu)圖工藝對(duì)金屬薄膜進(jìn)行刻蝕，在基板1上形成第一薄膜晶體管的源極加、漏極2b以及第一摻雜非晶硅層3a 的圖形，并形成具有第二薄膜晶體管的柵極2c和第一摻雜非晶硅層北的圖形。在第一次構(gòu)圖工藝中，也可以采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，形成第二薄膜晶體管的柵極2c，而不形成第一摻雜非晶硅層北。具體地，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光， 使得第二薄膜晶體管的柵極2c的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成部分曝光區(qū)域，第一薄膜晶體管的源極加、漏極2b以及第一摻雜非晶硅層3a的圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成未曝光區(qū)域，其余部分形成完全曝光區(qū)域。經(jīng)過(guò)第一次刻蝕，去除完全曝光區(qū)域的金屬薄膜和摻雜非晶硅薄膜。然后進(jìn)行光刻膠灰化，去除部分曝光區(qū)域的光刻膠，進(jìn)行第二次刻蝕，去除曝光區(qū)域的摻雜非晶硅薄膜，形成第一薄膜晶體管的源極加、漏極2b以及第一摻雜非晶硅層3a的圖形，并形成第二薄膜晶體管的柵極2c的圖形。圖6a為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第二次構(gòu)圖工藝之后的截面圖，圖6b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第二次構(gòu)圖工藝之后的截面圖。在形成有如圖fe和恥所示圖形的基板上沉積一層絕緣薄膜4，該絕緣薄膜4可以是SiNx0采用普通掩模板，通過(guò)第二次構(gòu)圖工藝，形成第二薄膜晶體管的第一絕緣層4b的圖形，第一薄膜晶體管中，溝道上方的絕緣薄膜4被刻蝕掉，暴露出源極加和漏極2b上方的第一摻雜非晶硅層3a。第二薄膜晶體管中，柵極2c上方形成有第一絕緣層4b。圖7a為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝之后的截面圖，圖7b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝之后的截面圖。在形成有如圖6a和圖6b所示圖形的基板上連續(xù)沉積非晶硅薄膜5和摻雜非晶硅薄膜6，采用普通掩模板，通過(guò)第三次構(gòu)圖工藝，刻蝕掉第一薄膜晶體管的溝道上方的摻雜非晶硅薄膜6，形成第一薄膜晶體管的非晶硅層5a，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層恥和第二摻雜非晶硅層6b。圖8為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝之后的截面圖，第二薄膜晶體管第一種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝之后的截面圖與圖7b相同。在形成有如圖7a和7b所示的圖形的基板上沉積一層絕緣薄膜，該絕緣薄膜可以是SiNx，采用普通掩模板，通過(guò)第四次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極加和漏極2b上方的絕緣薄膜，刻蝕掉基板上其余部分的絕緣薄膜，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層7a的圖形。在經(jīng)過(guò)第四次構(gòu)圖工藝之后的基板上沉積一層金屬薄膜，采用第五次構(gòu)圖工藝， 形成第一薄膜晶體管的柵極8a的圖形，并形成第二薄膜晶體管的源極Sb、漏極8c以及溝道的圖形。第五次構(gòu)圖工藝中可以采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板，圖9a為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖，圖9b為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖。具體地，在經(jīng)過(guò)第四次構(gòu)圖工藝之后的基板上沉積一層金屬薄膜8，在金屬薄膜8上形成光刻膠10，采半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光。第一薄膜晶體管的柵極8a、第二薄膜晶體管的源極8b和漏極8c對(duì)應(yīng)于未曝光區(qū)域 NP(未曝光區(qū)域的光刻膠完全保留)，第二薄膜晶體管的溝道的圖形對(duì)應(yīng)于部分曝光區(qū)域 HP (部分曝光區(qū)域的光刻膠部分保留)，基板上的其余部分對(duì)應(yīng)于完全曝光區(qū)域WP (完全曝光區(qū)域的光刻膠全部去除)。曝光之后，經(jīng)過(guò)第一次刻蝕，將完全曝光區(qū)域的金屬薄膜8、摻雜非晶硅薄膜6和非晶硅薄膜5去除。圖IOa為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖，圖IOb為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖。經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后，形成了第一薄膜晶體管的柵極8a。通過(guò)灰化工藝，將部分曝光區(qū)域HP的光刻膠去掉，圖Ila為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)灰化工藝后的示意圖，圖lib為圖4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝中經(jīng)過(guò)灰化工藝后的示意圖?；一?，通過(guò)第二次刻蝕，刻蝕掉溝道處的摻雜非晶硅薄膜6，并刻蝕掉部分非晶硅薄膜5，形成第二薄膜晶體管的溝道部分的圖形，去除掉未曝光區(qū)域NP的光刻膠。圖 1 為圖3所示的第一薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝后的截面圖，圖12b為圖 4所示的第二薄膜晶體管第一種制造工藝第五次構(gòu)圖工藝后的截面圖。經(jīng)過(guò)第五次構(gòu)圖工藝后，形成了第一薄膜晶體管的柵極8a和非晶硅層如的圖形， 并形成了第二薄膜晶體管的源極8b、漏極Sc、非晶硅層恥、第二摻雜非晶硅層6b以及溝道的圖形。在經(jīng)過(guò)第五次構(gòu)圖工藝之后的基板上還可以沉積一層鈍化層薄膜，形成第一薄膜晶體管的鈍化層9a和第二薄膜晶體管的鈍化層％。鈍化層9a和鈍化層9b分別起到保護(hù)第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的作用。形成第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管之后，還可以在鈍化層9a或者9b上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成過(guò)孔，使得第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管與子像素區(qū)域的其他的器件相連接。
第二種制造工藝第二種制造工藝與第一種制造工藝的前兩次構(gòu)圖工藝均相同，不再贅述。如圖13a為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖，圖1 為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝的曝光示意圖。 在經(jīng)過(guò)第二次構(gòu)圖工藝之后的基板上，形成非晶硅薄膜5、摻雜非晶硅薄膜6和金屬薄膜8， 在金屬薄膜上形成光刻膠10。采用半色調(diào)或灰色調(diào)掩模板進(jìn)行曝光，第二薄膜晶體管的源極和漏極對(duì)應(yīng)于未曝光區(qū)域NP，第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道，以及第二薄膜晶體管的溝道對(duì)應(yīng)于部分曝光區(qū)域HP，其余區(qū)域?qū)?yīng)于完全曝光區(qū)域WP。經(jīng)過(guò)第一次刻蝕，將完全曝光區(qū)域的非晶硅薄膜5、摻雜非晶硅薄膜6和金屬薄膜 8去掉，如圖1 為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖，圖14b為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝經(jīng)過(guò)第一次刻蝕后的示意圖。對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化，去掉第一薄膜晶體管的柵極區(qū)域的金屬薄膜和非晶硅薄膜， 形成第一薄膜晶體管的非晶硅層如；去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的摻雜非晶硅薄膜， 去掉部分非晶硅薄膜，形成第二薄膜晶體管的非晶硅層恥、第二摻雜非晶硅層6b、源極Sb、 漏極8c和溝道。圖1 為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝后的截面圖，圖1 為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第三次構(gòu)圖工藝后的截面圖。如圖16a為圖3所示的第一薄膜晶體管第二種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝后的截面圖，圖16b為圖4所示的第二薄膜晶體管第二種制造工藝第四次構(gòu)圖工藝后的截面圖。在經(jīng)過(guò)第三次構(gòu)圖工藝后的基板上形成絕緣薄膜，并形成ITO薄膜或金屬薄膜(圖16a中以 ITO薄膜為例介紹)，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道上方的ITO薄膜或金屬薄膜，去掉其他區(qū)域的金屬薄膜或ITO薄膜，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層7a和柵極8a。第四次構(gòu)圖工藝中形成的絕緣薄膜，可以作為第二薄膜晶體管的鈍化層％。如圖17所示為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)器件制造方法流程圖，包括步驟11、通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，在基板上形成第一薄膜晶體管的源極、漏極和第一摻雜非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的柵極。在步驟11中，也可以一并形成第二薄膜晶體管的第一摻雜非晶硅層?；蛘?，可以采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，將第二薄膜晶體管的柵極上方的摻雜非晶硅薄膜去除，即在步驟11中可以不形成第二薄膜晶體管的第一摻雜非晶硅層。步驟12、通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，在經(jīng)過(guò)步驟11的基板上形成絕緣薄膜，刻蝕掉第一薄膜晶體管的溝道區(qū)域上方的絕緣薄膜，并保留第二薄膜晶體管的柵極上方的絕緣薄膜， 形成第二薄膜晶體管的第一絕緣層。步驟13、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成第一薄膜晶體管的非晶硅層、柵極和第二絕緣層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道。其中，步驟13可以包括步驟131、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，去掉第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道上方的摻雜非晶硅薄膜，形成第一薄膜晶體管的非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層和第二摻雜非晶硅層。步驟132、在經(jīng)過(guò)步驟131的基板上形成絕緣薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道區(qū)域上方的絕緣薄膜，并去掉其他區(qū)域的絕緣薄膜，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層。步驟133、在經(jīng)過(guò)步驟132的基板上形成金屬薄膜，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板， 通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，形成第一薄膜晶體管的柵極，并形成第二薄膜晶體管的源極、漏極和溝道。步驟133具體可以包括步驟133a、在經(jīng)過(guò)步驟132的基板上形成金屬薄膜，在金屬薄膜上形成光刻膠， 采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝進(jìn)行曝光，第一薄膜晶體管的柵極以及第二薄膜晶體管的源極和漏極對(duì)應(yīng)于非曝光區(qū)域，第二薄膜晶體管的溝道對(duì)應(yīng)于部分曝光區(qū)域，其余區(qū)域?qū)?yīng)于完全曝光區(qū)域。步驟13 、將完全曝光區(qū)域的非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜去掉，形成第一薄膜晶體管的柵極。步驟133c、對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化，去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的光刻膠。步驟133d、去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的金屬薄膜和摻雜非晶硅薄膜，并去除部分非晶硅薄膜，形成第二薄膜晶體管的源極、漏極和溝道?；蛘撸襟E13可以包括步驟134、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜， 采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成第一薄膜晶體管的非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道。步驟135、在經(jīng)過(guò)步驟134的基板上形成絕緣薄膜，并形成金屬薄膜或ITO薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道上方的金屬薄膜或ΙΤ0，去掉其他區(qū)域的金屬薄膜或ΙΤ0，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層和柵極。其中，步驟1；34包括步驟134a、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜，在金屬薄膜上形成光刻膠，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝進(jìn)行曝光， 第二薄膜晶體管的源極和漏極對(duì)應(yīng)于未曝光區(qū)域，第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道，以及第二薄膜晶體管的溝道對(duì)應(yīng)于部分曝光區(qū)域，其余區(qū)域?qū)?yīng)于完全曝光區(qū)域。步驟134b、將完全曝光區(qū)域的非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜去掉。步驟134c、對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化，去掉第一薄膜晶體管的柵極區(qū)域的金屬薄膜和非晶硅薄膜，形成第一薄膜晶體管的非晶硅層；去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的摻雜非晶硅薄膜，去掉部分非晶硅薄膜，形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、 漏極和溝道。步驟135具體可以包括在經(jīng)過(guò)步驟134的基板上形成絕緣薄膜，并形成金屬薄膜或ITO薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道上方的金屬薄膜或ITO，去掉其他區(qū)域的金屬薄膜或ΙΤ0，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層和柵極。
驅(qū)動(dòng)器件的具體制造方法可以參見(jiàn)對(duì)于圖3和圖4所示的第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的兩種制造工藝的介紹。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，在每一次構(gòu)圖工藝中都同時(shí)形成第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的組成部分，這樣就無(wú)需分別形成第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)， 可以減少所需的構(gòu)圖工藝的次數(shù)，流程簡(jiǎn)便，節(jié)省成本。本發(fā)明還提供一種TFT-IXD，包括背光源和如前所述的TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件，這些驅(qū)動(dòng)器件中的第一薄膜晶體管的非晶硅層可以接受背光源的照射，這樣驅(qū)動(dòng)器件中的第一薄膜晶體管就能夠在保證驅(qū)動(dòng)能力的前提下盡可能具有較小的尺寸。而且由于第一薄膜晶體管采用頂柵結(jié)構(gòu)，在第一薄膜晶體管關(guān)閉時(shí)，也會(huì)受到光照的影響，所以可以給柵極輸入較大的關(guān)閉電壓，使之順利關(guān)閉。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，包括形成在陣列基板上至少一個(gè)第一薄膜晶體管和至少一個(gè)第二薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管的負(fù)載大于第二薄膜晶體管的負(fù)載，所述第一薄膜晶體管具有頂柵結(jié)構(gòu)，所述第二薄膜晶體管具有底柵結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的源極或漏極作為T(mén)FT-LCD驅(qū)動(dòng)器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第一薄膜晶體管包括 源極和漏極，形成在基板上；第一摻雜非晶硅層，形成在所述源極和漏極上；非晶硅層，形成在所述第一摻雜非晶硅層以及第一薄膜晶體管的溝道對(duì)應(yīng)的區(qū)域上； 第二絕緣層，形成在所述非晶硅層上； 柵極，形成在所述第二絕緣層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第二薄膜晶體管包括 柵極，形成在基板上；第一絕緣層，形成在所述柵極上； 非晶硅層，形成在所述第一絕緣層上； 第二摻雜非晶硅層，形成在所述非晶硅層上；源極和漏極，形成在所述第二摻雜非晶硅層上，所述源極和漏極之間形成溝道。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的柵極的材料是金屬或者ΙΤ0。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的源極、漏極和第一摻雜非晶硅層，以及第二薄膜晶體管的柵極和第一摻雜非晶硅層，是在同一次構(gòu)圖工藝中形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的非晶硅層、第二薄膜晶體管的非晶硅層和第二摻雜非晶硅層，是在同一次構(gòu)圖工藝中形成的；所述第一薄膜晶體管的柵極，以及第二薄膜晶體管的源極、漏極和溝道，是在同一次構(gòu)圖工藝中形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，其特征在于，所述第一薄膜晶體管的非晶硅層，以及第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道，是在同一次構(gòu)圖工藝中形成的。
9.一種TFT-IXD驅(qū)動(dòng)器件的制造方法，其特征在于，包括步驟11、通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，在基板上形成第一薄膜晶體管的源極、漏極和第一摻雜非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的柵極；步驟12、通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，在經(jīng)過(guò)步驟11的基板上形成絕緣薄膜，刻蝕掉第一薄膜晶體管的溝道區(qū)域上方的絕緣薄膜，并保留第二薄膜晶體管的柵極上方的絕緣薄膜，形成第二薄膜晶體管的第一絕緣層；步驟13、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成第一薄膜晶體管的非晶硅層、柵極和第二絕緣層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，步驟13包括步驟131、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，去掉第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道上方的摻雜非晶硅薄膜， 形成第一薄膜晶體管的非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層和第二摻雜非晶硅層；步驟132、在經(jīng)過(guò)步驟131的基板上形成絕緣薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道區(qū)域上方的絕緣薄膜，并去掉其他區(qū)域的絕緣薄膜，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層；步驟133、在經(jīng)過(guò)步驟132的基板上形成金屬薄膜，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，形成第一薄膜晶體管的柵極，并形成第二薄膜晶體管的源極、漏極和溝道。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟133具體包括步驟133a、在經(jīng)過(guò)步驟132的基板上形成金屬薄膜，在金屬薄膜上形成光刻膠，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝進(jìn)行曝光，第一薄膜晶體管的柵極以及第二薄膜晶體管的源極和漏極對(duì)應(yīng)于非曝光區(qū)域，第二薄膜晶體管的溝道對(duì)應(yīng)于部分曝光區(qū)域，其余區(qū)域?qū)?yīng)于完全曝光區(qū)域；步驟13 、將完全曝光區(qū)域的非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜去掉，形成第一薄膜晶體管的柵極；步驟133c、對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化，去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的光刻膠； 步驟133d、去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的金屬薄膜和摻雜非晶硅薄膜，并去除部分非晶硅薄膜，形成第二薄膜晶體管的源極、漏極和溝道。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，步驟13包括步驟134、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成第一薄膜晶體管的非晶硅層，并形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道；步驟135、在經(jīng)過(guò)步驟134的基板上形成絕緣薄膜，并形成金屬薄膜或ITO薄膜，采用普通掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝，保留第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道上方的金屬薄膜或 ΙΤ0,去掉其他區(qū)域的金屬薄膜或ΙΤ0，形成第一薄膜晶體管的第二絕緣層和柵極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，步驟134包括步驟134a、在經(jīng)過(guò)步驟12的基板上形成非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜，在金屬薄膜上形成光刻膠，采用灰色調(diào)或半色調(diào)掩模板，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝進(jìn)行曝光，第二薄膜晶體管的源極和漏極對(duì)應(yīng)于未曝光區(qū)域，第一薄膜晶體管的源極、漏極和溝道，以及第二薄膜晶體管的溝道對(duì)應(yīng)于部分曝光區(qū)域，其余區(qū)域?qū)?yīng)于完全曝光區(qū)域；步驟134b、將完全曝光區(qū)域的非晶硅薄膜、摻雜非晶硅薄膜和金屬薄膜去掉； 步驟13 、對(duì)光刻膠進(jìn)行灰化，去掉第一薄膜晶體管的柵極區(qū)域的金屬薄膜和非晶硅薄膜，形成第一薄膜晶體管的非晶硅層；去掉第二薄膜晶體管的溝道區(qū)域的摻雜非晶硅薄膜，去掉部分非晶硅薄膜，形成第二薄膜晶體管的非晶硅層、第二摻雜非晶硅層、源極、漏極和溝道。
14.一種TFT-LCD，其特征在于，包括背光源與如權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的 TFT-LCD驅(qū)動(dòng)器件，所述驅(qū)動(dòng)器件的第一薄膜晶體管的非晶硅層接受背光源的照射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種TFT-LCD、驅(qū)動(dòng)器件及其制造方法，其中驅(qū)動(dòng)器件包括形成在陣列基板上至少一個(gè)第一薄膜晶體管和至少一個(gè)第二薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管的負(fù)載大于第二薄膜晶體管的負(fù)載，所述第一薄膜晶體管具有頂柵結(jié)構(gòu)，所述第二薄膜晶體管具有底柵結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供的TFT-LCD及其驅(qū)動(dòng)器件中，第一薄膜晶體管設(shè)置成了頂柵結(jié)構(gòu)，第一薄膜晶體管的非晶硅層接受背光源的照射，光照可以提高薄膜晶體管的開(kāi)啟電流，這樣在相同的開(kāi)啟電流要求下所述第一薄膜晶體管的寬長(zhǎng)比可以減小。因此本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)器件實(shí)現(xiàn)了既能減小尺寸又能保證驅(qū)動(dòng)能力的目的。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK102466937SQ20101053203
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者曹昆, 胡明 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司