專利名稱：一種頂閘極型晶體管數(shù)組基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種晶體管數(shù)組基板，且特別是有關(guān)于一種頂閘極型晶體管 ^(top-gate type transistor array substrate)。
背景技術(shù)：
目前已出現(xiàn)一種具有金氧半導(dǎo)體層(Metal Oxide Semiconductor Layer, MOS Layer)的液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)。這種液晶顯示器所具有的薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)，其主動(dòng)層(active layer)是由金氧半導(dǎo)體所制成。當(dāng)這種液晶顯示器運(yùn)作時(shí)，正電壓會(huì)施加到薄膜晶體管的閘極(gate)，以使閘極會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng) (electric filed)。半導(dǎo)體層內(nèi)的多個(gè)氧離子(oxide ion，化學(xué)式為02_)因受到上述電場(chǎng)的驅(qū)使而朝向閘極移動(dòng)。當(dāng)這些氧離子朝向閘極移動(dòng)時(shí)，會(huì)造成金氧半導(dǎo)體層內(nèi)發(fā)生氧空缺的現(xiàn)象。也就是說，金氧半導(dǎo)體層內(nèi)會(huì)出現(xiàn)缺乏氧離子的區(qū)域。一旦過多的氧離子移向閘極的話，則金氧半導(dǎo)體層的電阻值會(huì)發(fā)生改變，從而影響液晶顯示器的運(yùn)作，導(dǎo)致液晶顯示器的可靠性 (reliability)下降。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種頂間極型晶體管數(shù)組基板，其所具有的離子釋出層能抑制發(fā)生上述氧空缺的現(xiàn)象。本實(shí)用新型提出一種頂閘極型晶體管數(shù)組基板，其包括一透明基板、一離子釋出層、一像素?cái)?shù)組以及一第一絕緣層。透明基板具有一平面，而離子釋出層設(shè)置于透明基板上，并全面性地覆蓋平面。像素?cái)?shù)組設(shè)置于離子釋出層上，并包括多個(gè)晶體管與多個(gè)像素電極。各個(gè)晶體管包括一源極、一汲極、一間極以及一金氧半導(dǎo)體層。汲極、源極與金氧半導(dǎo)體層皆設(shè)置于離子釋出層上，而這些像素電極分別電性連接這些汲極。金氧半導(dǎo)體層接觸離子釋出層、源極與汲極，并局部覆蓋源極與汲極。離子釋出層適于釋出多個(gè)離子至金氧半導(dǎo)體層中。間極設(shè)置于金氧半導(dǎo)體層的上方。第一絕緣層設(shè)置于這些金氧半導(dǎo)體層與這些閘極之間，并覆蓋這些金氧半導(dǎo)體層、這些源極以及這些汲極。上述離子釋出層為一二氧化鈦層。上述二氧化鈦層為一非晶二氧化鈦層或一多晶二氧化鈦層。上述離子釋出層為一陶瓷層。上述金氧半導(dǎo)體層為一銦鎵鋅氧化物層或一銦錫鋅氧化物層。上述頂間極型晶體管數(shù)組基板還包括一第二絕緣層。第二絕緣層設(shè)置于第一絕緣層上，并覆蓋這些晶體管，其中這些像素電極設(shè)置于第二絕緣層上。上述像素?cái)?shù)組還包括多條數(shù)據(jù)線。這些數(shù)據(jù)線設(shè)置于第二絕緣層上，并分別電性連接這些源極。上述像素?cái)?shù)組還包括多個(gè)第一導(dǎo)電柱與多個(gè)第二導(dǎo)電柱。這些第一導(dǎo)電柱與這些第二導(dǎo)電柱皆設(shè)置于第二絕緣層內(nèi)，其中這些第一導(dǎo)電柱連接于這些像素電極與這些汲極之間，而這些第二導(dǎo)電柱連接于這些數(shù)據(jù)線與這些源極之間?；谏鲜?，由于金氧半導(dǎo)體層接觸離子釋出層，因此離子釋出層能釋出多個(gè)離子至金氧半導(dǎo)體層中，從而抑制金氧半導(dǎo)體層內(nèi)發(fā)生氧空缺的現(xiàn)象。如此，能避免金氧半導(dǎo)體層的電阻值發(fā)生改變，進(jìn)而提升液晶顯示器的可靠性。

圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的頂閘極型晶體管數(shù)組基板的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的頂閘極型晶體管數(shù)組基板的剖面示意圖。請(qǐng)參閱圖 1，本實(shí)施例的頂閘極型晶體管數(shù)組基板100包括一透明基板110、一離子釋出層120以及一像素?cái)?shù)組130。透明基板110具有一平面112，而離子釋出層120設(shè)置于透明基板110上， 并全面性地覆蓋平面112。像素?cái)?shù)組130設(shè)置于離子釋出層120上，并且包括多個(gè)晶體管132以及多個(gè)像素電極134，其中這些像素電極134分別電性連接這些晶體管132。這些像素電極134可以皆為透明導(dǎo)電膜，而像素電極134的材質(zhì)例如是銦錫氧化物andium Tin Oxide layer, ITO) 或銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide layer, IZ0)。各個(gè)晶體管132為一種金氧半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-kmiconductor Field Emission Transistor, M0SFET)，所以各個(gè)晶體管 132 包括一閘極 G1、一源極 Si、一汲極Dl以及一金氧半導(dǎo)體層Ml。這些源極Si、這些汲極Dl以及這些間極Gl可以皆為金屬層，而這些金氧半導(dǎo)體層Ml可以皆為銦鎵鋅氧化物層或銦錫鋅氧化物層。在同一個(gè)晶體管132中，源極Si、汲極Dl以及金氧半導(dǎo)體層Ml皆設(shè)置于離子釋出層120上。金氧半導(dǎo)體層Ml接觸離子釋出層120、源極Sl與汲極D1，并且局部覆蓋源極 Sl與汲極D1，如圖1所示。閘極Gl設(shè)置于金氧半導(dǎo)體層Ml的上方，所以金氧半導(dǎo)體層Ml 位于閘極Gl與汲極Dl之間，以及閘極Gl與源極Sl之間。頂間極型晶體管數(shù)組基板100還可以包括一第一絕緣層140，而第一絕緣層140設(shè)置于這些金氧半導(dǎo)體層Ml以及這些間極Gl之間，所以這些間極Gl設(shè)置于第一絕緣層140 上。此外，第一絕緣層140覆蓋這些金氧半導(dǎo)體層Ml、這些源極Sl以及這些汲極D1。頂間極型晶體管數(shù)組基板100還可包括一第二絕緣層150，而像素?cái)?shù)組130還可包括多個(gè)第一導(dǎo)電柱136，其中第二絕緣層150設(shè)置于第一絕緣層140上，并覆蓋這些晶體管 132，而這些像素電極134設(shè)置于第二絕緣層150上。這些第一導(dǎo)電柱136設(shè)置于第二絕緣層150內(nèi)，并連接于這些像素電極134與這些汲極Dl之間。如此，通過第一導(dǎo)電柱136，像素電極134得以電性連接汲極D1。此外，第一導(dǎo)電柱136的材質(zhì)可以相同于像素電極134 的材質(zhì)。在本實(shí)施例中，像素?cái)?shù)組130還可以包括多條數(shù)據(jù)線138d以及多個(gè)第二導(dǎo)電柱137。這些第二導(dǎo)電柱137設(shè)置于第二絕緣層150內(nèi)，并且連接于這些數(shù)據(jù)線138d與這些源極Sl之間。如此，這些數(shù)據(jù)線138d能通過這些第二導(dǎo)電柱137來分別電性連接這些源極Si，以使像素電壓(pixel voltage)能通過這些數(shù)據(jù)線138d而傳遞至這些源極Sl。此外，像素?cái)?shù)組130還可以包括多條掃描線(scan line)。這些掃描線可以設(shè)置在第一絕緣層140以及第二絕緣層150之間，并且連接這些閘極G1，其中掃描線與數(shù)據(jù)線 138d交錯(cuò)，以使這些掃描線與這些數(shù)據(jù)線138d呈網(wǎng)狀排列。此外，各個(gè)閘極Gl可與一條掃描線整合成一體。詳細(xì)而言，同一列(row)晶體管132中的各個(gè)閘極Gl的形狀可以是長條狀，而這些閘極Gl彼此相連，以形成一條金屬線，其中此金屬線即為掃描線。值得一提的是，在其他實(shí)施例中，頂間極型晶體管數(shù)組基板100可以不包括任何第二絕緣層150，而這些像素電極134可以設(shè)置于第二絕緣層150上，并且位于相鄰二條掃描線之間。因此，圖1所示的第二絕緣層150僅為舉例說明，并非限定本實(shí)用新型。離子釋出層120可以是一種過渡金屬(transition metal)的化合物，例如是過渡金屬氧化物，而在本實(shí)施例中，離子釋出層120可以是二氧化鈦層或陶瓷層，其中此二氧化鈦層可以是非晶二氧化鈦層或多晶二氧化鈦層，且二氧化鈦層可以是通過濺鍍 (sputtering)來形成。當(dāng)頂閘極型晶體管數(shù)組基板100運(yùn)作時(shí)，在各個(gè)晶體管132中，正電壓會(huì)施加到閘極G1，以至于閘極Gl會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，讓金氧半導(dǎo)體層Ml內(nèi)的多個(gè)氧離子受到閘極Gl所產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)使而朝向閘極Gl移動(dòng)。此時(shí)，由于金氧半導(dǎo)體層Ml接觸離子釋出層120，因此離子釋出層120能釋出多個(gè)離子至金氧半導(dǎo)體層Ml中。承上述，當(dāng)離子釋出層120為二氧化鈦層時(shí)，離子釋出層120所釋出的離子為氧離子，所以離子釋出層120能及時(shí)補(bǔ)充多個(gè)氧離子給金氧半導(dǎo)體層M1，從而抑制金氧半導(dǎo)體層Ml內(nèi)發(fā)生氧空缺的現(xiàn)象，即防止金氧半導(dǎo)體層Ml內(nèi)出現(xiàn)缺乏氧離子的區(qū)域，或是縮小此缺乏氧離子的區(qū)域。如此，能避免金氧半導(dǎo)體層Ml的電阻值發(fā)生改變，減少對(duì)運(yùn)作中的頂閘極型晶體管數(shù)組基板100的影響，從而提升液晶顯示器的可靠性。另外，當(dāng)離子釋出層120為非晶二氧化鈦層或多晶二氧化鈦層時(shí)，離子釋出層120 內(nèi)會(huì)存有許多晶界(grain boundary)。當(dāng)離子釋出層120釋出多個(gè)氧離子時(shí)，這些氧離子可以沿著這些晶界傳遞至金氧半導(dǎo)體層Ml中。如此，離子釋出層120能有效地釋出這些氧離子，進(jìn)而能適時(shí)地補(bǔ)充多個(gè)氧離子給金氧半導(dǎo)體層Ml。值得一提的是，在二氧化鈦層釋出氧離子的過程中，二氧化鈦層會(huì)發(fā)生相變化 (phase transition)，以使二氧化鈦層的電阻值發(fā)生改變。然而，二氧化鈦具有很高的電阻值。即使發(fā)生相變化，二氧化鈦依然能保持良好的電絕緣性。因此，當(dāng)頂間極型晶體管數(shù)組基板100運(yùn)作時(shí)，作為離子釋出層120的二氧化鈦層能保持相當(dāng)高的電阻值，讓這些晶體管 132不會(huì)通過離子釋出層120而彼此電性連接。綜上所述，在上述頂閘極型晶體管數(shù)組基板運(yùn)作的過程中，由于離子釋出層能釋出多個(gè)離子至金氧半導(dǎo)體層中，因此離子釋出層能抑制金氧半導(dǎo)體層內(nèi)發(fā)生氧空缺的現(xiàn)象，以避免金氧半導(dǎo)體層的電阻值發(fā)生改變，進(jìn)而提升液晶顯示器的可靠性。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種頂間極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述頂間極型晶體管數(shù)組基板包括 一透明基板，具有一平面；一離子釋出層，設(shè)置于所述透明基板上，并全面性地覆蓋所述平面； 一像素?cái)?shù)組，設(shè)置于所述離子釋出層上，并包括多個(gè)晶體管與多個(gè)像素電極，各所述晶體管包括一源極，設(shè)置于所述離子釋出層上；一汲極，設(shè)置于所述離子釋出層上，所述像素電極分別電性連接所述汲極； 一金氧半導(dǎo)體層，設(shè)置于所述離子釋出層上，并接觸所述離子釋出層、所述源極與所述汲極，所述金氧半導(dǎo)體層局部覆蓋所述源極與所述汲極，所述離子釋出層適于釋出多個(gè)離子至所述金氧半導(dǎo)體層中；一閘極，設(shè)置于所述金氧半導(dǎo)體層的上方；以及一第一絕緣層，設(shè)置于所述金氧半導(dǎo)體層與所述間極之間，并覆蓋所述金氧半導(dǎo)體層、 所述源極以及所述汲極。
2.如權(quán)利要求1所述的頂閘極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述離子釋出層為一二氧化鈦層。
3.如權(quán)利要求2所述的頂間極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述二氧化鈦層為一非晶二氧化鈦層或一多晶二氧化鈦層。
4.如權(quán)利要求1所述的頂閘極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述離子釋出層為一陶瓷層。
5.如權(quán)利要求1所述的頂間極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述金氧半導(dǎo)體層為一銦鎵鋅氧化物層或一銦錫鋅氧化物層。
6.如權(quán)利要求1所述的頂間極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述頂間極型晶體管數(shù)組基板還包括一第二絕緣層，所述第二絕緣層設(shè)置于所述第一絕緣層上，并覆蓋所述晶體管，所述像素電極設(shè)置于所述第二絕緣層上。
7.如權(quán)利要求6所述的頂間極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述像素?cái)?shù)組還包括多條數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線設(shè)置于所述第二絕緣層上，并分別電性連接所述源極。
8.如權(quán)利要求7所述的頂間極型晶體管數(shù)組基板，其特征在于，所述像素?cái)?shù)組還包括 多個(gè)第一導(dǎo)電柱，設(shè)置于所述第二絕緣層內(nèi)，并連接于所述像素電極與所述汲極之間；以及多個(gè)第二導(dǎo)電柱，設(shè)置于所述第二絕緣層內(nèi)，并連接于所述數(shù)據(jù)線與所述源極之間。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種頂閘極型晶體管數(shù)組基板，包括一透明基板、一離子釋出層、一像素?cái)?shù)組與一第一絕緣層。透明基板具有一平面，而離子釋出層設(shè)置于透明基板上，并全面性地覆蓋平面。像素?cái)?shù)組設(shè)置于離子釋出層上，并包括多個(gè)晶體管與多個(gè)像素電極。各個(gè)晶體管包括一源極、一汲極、一閘極與一金氧半導(dǎo)體層。汲極、源極與金氧半導(dǎo)體層皆設(shè)置于離子釋出層上，而這些像素電極分別電性連接這些汲極。閘極設(shè)置于金氧半導(dǎo)體層的上方，而第一絕緣層設(shè)置于這些金氧半導(dǎo)體層與這些閘極之間。金氧半導(dǎo)體層接觸離子釋出層。離子釋出層能釋出多個(gè)離子至金氧半導(dǎo)體層。本實(shí)用新型能避免金氧半導(dǎo)體層的電阻值發(fā)生改變，進(jìn)而提升液晶顯示器的可靠性。
文檔編號(hào)G02F1/1368GK202189786SQ201120249000
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者姜信銓, 李懷安, 楊柏宇, 鄭晃忠, 黃昱智 申請(qǐng)人:中華映管股份有限公司, 深圳華映顯示科技有限公司