[发明专利]像素结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种像素结构及其制造方法，且特别是有关于一种可提高薄膜晶体管的载流子迁移率的像素结构及其制造方法。

背景技术

随着显示科技的日益进步，在诸多平面显示器中，由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)与有机电激发光显示器(Organic Electro-luminescent Display，OELD或称为OLED)具有轻薄以及消耗功率低的优点，因此在市场中成为主流商品。在LCD与OLED的工艺中，薄膜晶体管被大量使用且其结构设计或是材料的选择更是会直接影响到产品的性能。

一般来说，薄膜晶体管通常会在通道层上形成具有N型掺杂或P型掺杂的奥姆接触层，以减少通道层与源极或漏极之间的接触电阻。然而，由于在传统的薄膜晶体管中通道层与奥姆接触层的材料大多为非晶硅(amorphous silicon，a-Si)，非晶硅薄膜晶体管具有载流子迁移率(carrier mobility)较低且信赖性(reliability)不佳等问题，因此非晶硅薄膜晶体管的应用范围仍受到诸多限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种像素结构，其具有氧化物半导体通道层。

本发明的另一目的在于提供一种像素结构的制造方法，可改善薄膜晶体管的载流子迁移率。

本发明提出一种像素结构，其包括扫描线、数据线、薄膜晶体管、第一电极层、保护层以及第二电极层。扫描线以及数据线设置于基板上。薄膜晶体管设置于基板上，且与扫描线以及数据线电连接，薄膜晶体管包括栅极、氧化物半导体层、绝缘层、源极以及漏极。栅极设置于基板上。氧化物半导体层设置于栅极上。绝缘层覆盖氧化物半导体层的通道区。源极以及漏极设置于绝缘层上，且分别与氧化物半导体层电连接。第一电极层与氧化物半导体层为相同膜层，由扫描线与数据线环绕。保护层覆盖源极、漏极、氧化物半导体层、第一电极层以及基板。第二电极层设置于第一电极层上，且保护层位于第一电极层与第二电极层之间，其中第一电极层以及第二电极层中的其中一个与薄膜晶体管电连接，且另一个连接至共用电压。第二电极层具有多个狭缝，狭缝暴露出第一电极层的面积。

本发明另提出一种像素结构的制造方法，其包括以下步骤。于基板上形成扫描线以及栅极。于基板上形成氧化物半导体层以及第一电极层，第一电极层与氧化物半导体层为相同膜层，且氧化物半导体层设置于栅极上，氧化物半导体层包括通道区。于基板上形成源极、漏极以及数据线，第一电极层由扫描线与数据线所环绕且源极以及漏极分别与氧化物半导体层电连接，其中栅极、氧化物半导体层、源极以及漏极形成薄膜晶体管，且薄膜晶体管与扫描线以及数据线电连接。形成保护层覆盖源极、漏极、氧化物半导体层、第一电极层以及基板。于第一电极层上形成第二电极层，且保护层位于第一电极层与第二电极层之间，其中第一电极层以及第二电极层中的其中一个与薄膜晶体管电连接，且另一个连接至共用电压，且其中第二电极层具有多个狭缝，狭缝暴露出第一电极层的面积。

在本发明的另一实施例中，上述的形成扫描线以及栅极的方法包括将第一导电材料层形成于基板上，再将第一导电材料层图案化以形成扫描线以及栅极。

在本发明的另一实施例中，还包括形成栅绝缘层，栅绝缘层覆盖栅极且位于栅极与氧化物半导体层之间。

在本发明的另一实施例中，上述的形成氧化物半导体层以及第一电极层的方法包括于基板上形成氧化物半导体材料层以及图案化氧化物半导体材料层，以形成氧化物半导体层以及第一电极层，其中该氧化物半导体层位于该栅极上方而该第一电极层由该扫描线与该数据线环绕。像素结构的制造方法还包括于氧化物半导体层上形成绝缘层，绝缘层覆盖氧化物半导体层的通道区。上述的形成源极、漏极以及数据线的方法包括将第二导电材料层形成于基板上，使第二导电材料层覆盖绝缘层，再将第二导电材料层图案化以形成源极、漏极以及数据线。

在本发明的另一实施例中，像素结构的制造方法还包括对第一电极层进行表面改质处理，且表面改质处理包括进行氩等离子工艺或氢等离子工艺。

在本发明的各实施例中，上述的第一电极层与薄膜晶体管电连接，且第二电极层连接至共用电压。

在本发明的各实施例中，上述的形成第一电极层的方法包括使第一电极层与薄膜晶体管的漏极直接接触。

在本发明的各实施例中，上述的第二电极层与薄膜晶体管电连接，且第一电极层连接至共用电压。