存儲電容、像素單元及存儲電容的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種存儲電容，包括基底，位于該基底上且由第一金屬層形成的第一電極，形成在該基底及該第一電極上的第一絕緣層，形成在該第一絕緣層上的半導體層，形成在該半導體層上的第二金屬層，形成在該第一絕緣層、該半導體層及該第二金屬層上的第二絕緣層，以及形成在該第二絕緣層及該第二金屬層上并作為第二電極的像素電極。該第二絕緣層上開設有一個接觸窗以暴露第二金屬層。該像素電極經(jīng)由該接觸窗與該暴露的第二金屬層電性連接。另，本發(fā)明實施例還公開了一種具有該存儲電容的像素單元及一種該存儲電容的制造方法。
【專利說明】存儲電容、像素單元及存儲電容的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種存儲電容、一種具有該存儲電容的像素單元以及一種該存儲電容的制造方法。
【背景技術】
[0002]薄膜晶體管矩陣(ThinFilm Transistor Array, TFT Array)是液晶顯不器(Liquid Crystal Display, IXD)不可獲缺的重要顯示組件,薄膜晶體管矩陣主要是由多個像素單元(pixel unit)、多條掃描線(scan line)以及多條數(shù)據(jù)線(data line)組成。這些像素單元電性連接掃描線與數(shù)據(jù)線，每個像素單元具有薄膜晶體管、液晶電容(liquidcrystal capacitor,CLC)以及存儲電容(storage capacitor,CS)。其中，薄膜晶體管對液晶電容進行充電以驅(qū)動液晶層內(nèi)的液晶分子，從而使液晶顯示器顯示影像，同時，薄膜晶體管對存儲電容進行充電，該存儲電容使液晶電容兩端的電壓維持在一定值，即，在未進行數(shù)據(jù)更新之前，液晶電容兩端電壓通過存儲電容維持住。
[0003]目前,存儲電容包括第一金屬層/絕緣層/第二金屬層(Metal-1nsulator-Metal,MIM)架構及第一金屬層/絕緣層/銦錫金屬氧化物(Metal-1nsulator-1TO，Mil)架構兩種。其中，由于與薄膜晶體管電性連接的第二金屬層下方伴隨著半導體層，MIM架構的存儲電容在正負翻周時電容值會變化，不穩(wěn)定的存儲電容會使得顯示面板的顯示特性也不穩(wěn)定。另外，由于半導體層較與薄膜晶體管電性連接的第二金屬層寬，即半導體層會相對第二金屬層外漏一部分，可能會釋放電子，同樣也會影響顯示面板的顯示特性。而MII架構的存儲電容之間的間隙較大，由于電容與距離成反比，若要想獲得較大的存儲電容值，則需要增大存儲電容的面積，如此會降低液晶面板的開口率。
[0004]因此，有必要提供能夠解決上述問題的存儲電容、像素單元及存儲電容的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供一種存儲電容，包括基底，位于該基底上且由第一金屬層形成的第一電極，形成在該基底及該第一電極上的第一絕緣層，形成在該第一絕緣層上的半導體層，形成在該半導體層上的第二金屬層，形成在該第一絕緣層、該半導體層及該第二金屬層上的第二絕緣層，以及形成在該第二絕緣層及該第二金屬層上并作為第二電極的像素電極。該第二絕緣層上開設有一個接觸窗以暴露第二金屬層。該像素電極經(jīng)由該接觸窗與該暴露的第二金屬層電性連接。
[0006]其中，該基底由玻璃或者塑膠制成。
[0007]其中，該第一電極為鑰層、鋁層、鈦層或銅層，或者是任意兩層的堆疊。
[0008]其中，該第一電極包括一共享線。
[0009]其中，該第一電極包括一掃描線。
[0010]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例還提供了一種像素單元，包括存儲電容及薄膜晶體管。該存儲電容包括基底，位于該基底上且由第一金屬層形成的第一電極，形成在該基底及該第一電極上的第一絕緣層，形成在該第一絕緣層上的半導體層，形成在該半導體層上的第二金屬層，形成在該第一絕緣層、該半導體層及該第二金屬層上的第二絕緣層，以及形成在該第二絕緣層及該第二金屬層上并作為第二電極的像素電極。該第二絕緣層上開設有一個接觸窗以暴露第二金屬層。該像素電極經(jīng)由該接觸窗與該暴露的第二金屬層電性連接。該薄膜晶體管與該像素電極電性連接。
[0011]其中，該第一電極為鑰層、鋁層、鈦層或銅層，或者是任意兩層的堆疊。
[0012]其中，該第一電極包括一共享線。
[0013]其中，該第一電極包括一掃描線。
[0014]為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例還提供了一種存儲電容的制造方法，包括以下步驟:提供一個基底；在該基底上形成一個第一金屬層，圖案化該第一金屬層以形成一個第一電極；在該基底及該第一電極上形成一個第一絕緣層；在該第一絕緣層上依次形成一個半導體層及一個第二金屬層；在該第一絕緣層、該半導體層及該第二金屬層上形成一個第二絕緣層，并暴露一部分的第二金屬層；及在該第二絕緣層及該暴露的第二金屬層上形成一作為第二電極的像素電極，以使該像素電極與該第二金屬層電性接觸。
[0015]本發(fā)明提供的存儲電容、制造該存儲電容的方法及像素單元中的第二金屬層作為存儲電容的一部分僅用于調(diào)整電容，而與薄膜晶體管連接的像素電極作為第二電極，其下方設置的是第二絕緣層，避免如MIM架構的存儲電容中的第二金屬層伴隨半導體層，由此保證存儲電容在正負翻周時電容值也能夠保持穩(wěn)定，同時能夠避免半導體層釋放電子，從而保證顯示面板的顯示特性。另外，由于該第二絕緣層上開設有一個接觸窗以暴露第二金屬層，且像素電極經(jīng)由該接觸窗與該暴露的第二金屬層電性連接，由此減小了存儲電容之間的間隙，提聞了具有該存儲電容的液晶面板的開口率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1至圖6是本發(fā)明一較佳實施例提供的存儲電容的制造方法的示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明另一較佳實施例提供的像素單元的平面示意圖。
具體實施例
[0019]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]實施例一
[0021]請參閱圖1至圖6，本發(fā)明第一實施例提供的一種存儲電容的制造方法，包括以下步驟:[0022]第一步，請參閱圖1，提供一個基底10，該基底10由玻璃或者塑膠制成。本實施例中，該基底10由玻璃制成。
[0023]第二步，請參閱圖2，在該基底10上形成一個第一金屬層，圖案化該第一金屬層以形成一個第一電極20。其中，該第一金屬層為鑰層、鋁層、鈦層或銅層，或者是任意兩層的堆疊，該第一金屬層通過濺射(sputtering)工藝形成在該基底10上，而圖案化該第一金屬層而形成該第一電極20則是采用光罩制程。
[0024]其中，光罩制程包括曝光、顯影及蝕刻等步驟。具體地，首先，在第一金屬層上覆上一層光致抗蝕劑(photo-resistance)層。接著，光線通過灰階掩膜或半灰階掩膜照射在該光致抗蝕劑層上以將該光致抗蝕劑層曝光。灰階掩膜或半灰階掩膜上具有與該第一電極20對應的圖案，且該光致抗蝕劑層的曝光具有選擇性，灰階掩膜或半灰階掩膜上的圖案完整轉印到該光致抗蝕劑層上。然后，利用合適的顯影液(developer)除去部分光致抗蝕劑層，使得剩余的光致抗蝕劑層呈現(xiàn)出需要的圖案，即呈現(xiàn)出與該第一電極20對應的圖案。接著，通過蝕刻工藝將未被該剩余的光致抗蝕劑層遮蓋的第一金屬層去除，在此，蝕刻工藝可選用干式蝕刻、濕式蝕刻或者二者結合。最后，去除該剩余的光致抗蝕劑層，得到形成預定圖案的第一電極20。
[0025]第三步，請參閱圖3，在該基底10及該第一電極20上形成一個第一絕緣層30。該第一絕緣層30—般為SiNx層,其通過化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)形成在該基底10及該第一電極20上。
[0026]第四步，請參閱圖4，在該第一絕緣層30上依次形成一個半導體層40及一個第二金屬層50。此步驟的實現(xiàn)方法與第二步類似，也是采用光罩制程制得。
[0027]第五步，請參閱圖5，在該第一絕緣層30、該半導體層40及該第二金屬層50上形成一個第二絕緣層60，并暴露一部分的第二金屬層50。例如通過化學氣相沉積的方式沉積氧化硅或氮化硅層在該第一絕緣層30、該半導體層40及該第二金屬層50上，并且以光罩制程的方式形成該第二絕緣層60，以暴露第二金屬層50形成接觸窗52。
[0028]第六步，請參閱圖6，在該第二絕緣層60及該暴露的第二金屬層50上形成一作為第二電極的像素電極70，使該像素電極70與該第二金屬層50電性接觸，從而形成一個存儲電容100。例如，沉積銦錫金屬氧化物(ITO)在該第二絕緣層60及該暴露的第二金屬層50上，使該像素電極70與該第二金屬層50經(jīng)由該接觸窗52電性接觸。
[0029]實施例二
[0030]請參閱圖6，本發(fā)明第二實施例提供的存儲電容100包括基底10、形成在位于該基底10上并由第一金屬層形成的第一電極20、形成在該基底10及該第一電極20上的第一絕緣層30、形成在該第一絕緣層30上的半導體層40、形成在該半導體層40上的第二金屬層50、形成在該第一絕緣層30、該半導體層40及該第二金屬層50上的第二絕緣層60以及形成在該第二絕緣層60及該第二金屬層50上并作為第二電極的像素電極70。
[0031]該基底10由玻璃或者塑膠制成。本實施例中，該基底10由玻璃制成。該第一電極20為鑰層、鋁層、鈦層或銅層，或者是任意兩層的堆疊。該第一絕緣層30 —般為SiNx層。該第二絕緣層60為氧化硅或氮化硅層。該第二絕緣層60上開設有一個接觸窗52以暴露第二金屬層50。該像素電極70經(jīng)由該接觸窗52與該暴露的第二金屬層50電性連接。該像素電極70為銦錫金屬氧化物(ITO)材料制成的透明導電層。[0032]請結合圖7，在本實施例中，該第一電極20包括一共享線205。在其他實施例中，該第一電極20包括一掃描線202。
[0033]實施例三
[0034]請參見圖7，本發(fā)明第三實施例提供的像素單元200由兩條相鄰的掃描線202及兩條相鄰的數(shù)據(jù)線204共同定義。該像素單元200包括薄膜晶體管206以及如第一實施例中的存儲電容100。其中，該薄膜晶體管206的柵極電性連接掃描線202，源極電性連接數(shù)據(jù)線204，漏極電性連接該存儲電容100中的像素電極70。該掃描線202為該薄膜晶體管206提供掃描電壓以使該薄膜晶體管206導通。該數(shù)據(jù)線204為該薄膜晶體管206提供數(shù)據(jù)電壓，使得該像素電極70顯示相應于該數(shù)據(jù)電壓的灰階，該存儲電容100在該薄膜晶體管206關閉期間存儲該像素電極70的顯示電壓，即在未進行數(shù)據(jù)更新之前，該像素電極70的電壓由存儲電容100維持住。
[0035]本發(fā)明提供的存儲電容100、制造該存儲電容100的方法及像素單元200中的第二金屬層50作為存儲電容100的一部分并僅用于調(diào)整電容，而與薄膜晶體管206連接的像素電極70才是第二電極，其下方并非如MIM架構的存儲電容中的第二金屬層伴隨半導體層，而是設置第二絕緣層60，由此保證存儲電容100在正負翻周時電容值也能夠保持穩(wěn)定，同時能夠避免半導體層40釋放電子，從而保證顯示面板的顯示特性。另外，由于該第二絕緣層60上開設有一個接觸窗52以暴露第二金屬層50，且像素電極70經(jīng)由該接觸窗52與該暴露的第二金屬層50電性連接，由此減小了存儲電容100之間的間隙，由于電容值與距離成反比，在存儲電容值相同的前提下，該存儲電容100的面積較MII架構的存儲電容的面積小，由此具有該存儲電容100的液晶面板的開口率較高。
[0036]以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種存儲電容，其特征在于，該存儲電容(100)包括基底(10)，位于該基底(10)上且由第一金屬層形成的第一電極(20),形成在該基底(10)及該第一電極(20)上的第一絕緣層(30)，形成在該第一絕緣層(30)上的半導體層(40)，形成在該半導體層(40)上的第二金屬層(50)，形成在該第一絕緣層(30)、該半導體層(40)及該第二金屬層(50)上的第二絕緣層(60)，以及形成在該第二絕緣層(60)及該第二金屬層(50)上并作為第二電極的像素電極(70)，該第二絕緣層(60)上開設有一個接觸窗(52)以暴露第二金屬層(50)，該像素電極(70)經(jīng)由該接觸窗(52)與該暴露的第二金屬層(50)電性連接。
2.如權利要求1所述的存儲電容，其特征在于，該基底(10)由玻璃或者塑膠制成。
3.如權利要求1所述的存儲電容，其特征在于，該第一電極(20)為鑰層、鋁層、鈦層或銅層，或者是任意兩層的堆疊。
4.如權利要求1所述的存儲電容，其特征在于，該第一電極(20)包括一共享線(205)。
5.如權利要求1所述的存儲電容，其特征在于，該第一電極(20)包括一掃描線(202)。
6.一種像素單元，包括存儲電容(100)及薄膜晶體管(206)，其特征在于，該存儲電容(100)包括基底(10)，位于該基底(10)上且由第一金屬層形成的第一電極(20)，形成在該基底(10)及該第一電極(20)上的第一絕緣層(30)，形成在該第一絕緣層(30)上的半導體層(40)，形成在該半導體層(40)上的第二金屬層(50)，形成在該第一絕緣層(30)、該半導體層(40)及該第二金屬層(50)上的第二絕緣層(60)，以及形成在該第二絕緣層(60)及該第二金屬層(50)上并作為第二電 極的像素電極(70)，該第二絕緣層(60)上開設有一個接觸窗(52)以暴露第二金屬層(50)，該像素電極(70)經(jīng)由該接觸窗(52)與該暴露的第二金屬層(50)電性連接，該薄膜晶體管(206)與該像素電極(70)電性連接。
7.如權利要求6所述的像素單元，其特征在于，該第一電極(20)為鑰層、鋁層、鈦層或銅層，或者是任意兩層的堆疊。
8.如權利要求6所述的像素單元，其特征在于，該第一電極(20)包括一共享線(205)。
9.如權利要求6所述的像素單元，其特征在于，該第一電極(20)包括一掃描線(202)。
10.一種存儲電容的制造方法，包括以下步驟: 提供一個基底(10)； 在該基底(10)上形成一個第一金屬層，圖案化該第一金屬層以形成一個第一電極(20)； 在該基底(10)及該第一電極(20)上形成一個第一絕緣層(30)； 在該第一絕緣層(30)上依次形成一個半導體層(40)及一個第二金屬層(50)； 在該第一絕緣層(30)、該半導體層(40)及該第二金屬層(50)上形成一個第二絕緣層(60),并暴露一部分的第二金屬層(50) '及 在該第二絕緣層(60)及該暴露的第二金屬層(50)上形成一作為第二電極的像素電極(70)，以使該像素電極(70)與該第二金屬層(50)電性接觸。
【文檔編號】G02F1/1362GK103792744SQ201410033377
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權日:2014年1月23日
【發(fā)明者】姚曉慧, 許哲豪 申請人:深圳市華星光電技術有限公司