專利名稱：像素結構及其制備方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示領域，特別涉及利用半導體器件制備的像素結構，以 及像素結構的制備方法。
背景技術：
在集成電路(IC， Integrated Circui t ),和薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD, Thin Film Transistor—Liquid Crystal Display)中，都需要用薄膜晶體管作 為電子開關。無論是以玻璃基板作為襯底，還是單晶硅基板作為襯底，薄膜晶 體管的制造技術已經趨近成熟。
目前薄膜晶體管的柵極、源極和漏極都采用了低電阻的純鋁、AINd (釹化 鋁)合金、或者其他鋁合金作為電極材料，但是由于這些鋁系列的合金化學穩 定性較差，容易受到腐蝕性氣體和液體的腐蝕，在表面生成氧化物，造成了鋁 系列合金的電極和其它材料的接觸電阻過大。因此目前普遍采用的做法就是在 純鋁或者鋁系列合金等電極的上層和下層都沉積一層抗腐蝕性較好的金屬，例 如Cr (鉻)、MoW (鴒化鉬)、Mo (鉬)等。這樣就把純鋁或鋁系列合金薄膜保 護起來，有效地P爭低了電極和其他材料的接觸電阻。
由于這些抗腐蝕性的金屬導電性較差，為了讓源極和漏極能夠和與其他器 件較好地接觸，需要在這些抗腐蝕性的金屬上刻蝕出過孔。例如在制作液晶 顯示器時，在鈍化薄膜沉積完成后，通過光刻蝕技術將鈍化薄膜刻蝕掉，形成 一個過孔，然后在過孔上沉積像素電極，這樣，像素電極就可以通過漏極電極 的上層抗腐蝕金屬和鋁系列電極導通。
如圖l所示，為了簡化像素結構的電極結構，部分廠家省去了鋁系列電極7 的上層抗腐蝕金屬，直接通過鈍化薄膜5對鋁系列電極7進行保護，并且在刻 蝕過孔9時也只是將鈍化薄膜5刻蝕掉，形成像素電極8和鋁系列電極7直接 接觸的情景。在實施這種制作薄膜晶體管的電極的方案時，發明人發現存在如 下問題鋁系列電極7表面容易形成小丘，造成鋁系列電極7通過這些小丘與 ,素電極8接觸，減少了接觸面積，也就降低了電流傳導的橫截面，由于電阻的大小和電流傳導的橫截面成反比，所以，造成鋁系列電極7和像素電極8的 才矣觸電阻4交大。
發明內容
本發明的實施例提供一種像素結構及其制備方法，能夠有效降低像素結構 中低電阻導電材料形成的漏極電極和像素電極接觸時的接觸電阻。
為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案
一種像素結構，包括柵極掃描線、數據掃描線、薄膜晶體管和像素電極， 所述薄膜晶伴管包括柵極電極、有源薄膜、源極電極和漏極電極；所述柵極電 極連接到柵極掃描線，所述源極電極連接到數據掃描線；所述源極電極和漏極 電極包括抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜，并且所述低電阻金屬薄膜上覆蓋 有鈍化薄膜，所述漏極電極處鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜穿設有過孔，該過孔 的底部為抗腐蝕金屬薄膜，所述像素電極通過過孔周邊所述低電阻金屬薄膜， 以及底部的抗腐蝕金屬薄膜，與漏極電極連接。
一種場效應晶體管像素結構制備方法，包括
在基板上通過掩膜構圖工藝形成柵極電極、柵極絕緣薄膜以及有源薄膜圖
形；
依次沉積抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜；
將抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜通過掩膜構圖工藝形成導電溝道、源 才及電纟及和漏才及電才及；
在形成導電溝道、源極電極和漏極電極的基板上沉積鈍化薄膜；
在漏極電極處將鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜通過掩膜構圖工藝形成過孔， 該過孔的底部為抗腐蝕金屬薄膜；
在形成過孔的基板上通過掩膜構圖工藝形成像素電極，所述像素電極通過 過孔底部的抗腐蝕金屬薄膜與漏極電極連接。
由上述技術方案所描述的本發明的實施例，漏極電極的過孔是完全穿透鈍 化薄膜和低電阻金屬薄膜，使得沉積在過孔中的像素電極能夠與抗腐蝕金屬薄
膜直接接觸，而抗腐蝕金屬薄膜表面不容易形成小丘，所以抗腐蝕金屬薄膜和 像素電極的^觸面積較大，使得接觸電阻較小。本發明實施例中的像素結構在與其他器件接觸時，漏極電極的電流可以依次通過低電阻金屬薄膜、抗腐蝕金 屬薄膜和像素電極，輸出到其它器件，不需要經過低電阻金屬薄膜和像素電極 的高接觸電阻。
圖1為現有技術中一種像素結構的結構示意圖； 圖2為冬發明實施例1中像素結構的結構示意圖； 圖3為本發明實施例2中像素結構的制備流程圖。
具體實施例方式
本發明實施例通過將漏極電極的鈍化薄膜和低電阻導電薄膜刻掉，使得像 素電極能夠與抗腐蝕金屬薄膜直接接觸。由于像素電極與抗腐蝕金屬薄膜之間 的接觸電阻較小，這樣漏極電極就可以通過抗腐蝕金屬薄膜與像素電極導通， 相應地減小了接觸電阻。下面結合附圖對本發明像素結構及其制備方法的實施 例進行詳細描述。
本發明實施例過程中需要采用掩膜構圖工藝進行加工，掩膜構圖工藝包括 沉積薄膜、涂敷光刻膠、掩膜、曝光、顯影、刻蝕和剝離等工藝。 實施例1:
如圖2所示，本實施例中的像素結構包括基板l，在基板l上有柵極電極 11;在柵極電極11上有柵極絕緣薄膜2，在柵極絕緣薄膜2的上面依次是半導 體薄膜3和摻雜半導體薄膜4，并將半導體薄膜3和摻雜半導體薄膜4形成一個 源極區域和漏極區域；在源極區域和漏極區域上依次為抗腐蝕金屬薄膜6 (可通 過鉬金屬薄膜實現)和低電阻導電薄膜7 (可通過純鋁導電薄膜實現)，其中抗 腐蝕金屬薄膜6和低電阻導電薄膜7形成源極電極12和漏極電極13;在源極電 極12和漏極電極13上為一層鈍化薄膜5;在漏極電極處鈍化薄膜5上形成有過 孔9,這個過孔9同時穿過鈍化薄膜5和低電阻導電薄膜7，為了防止在刻蝕低 電阻導電薄膜7時，造成對抗腐蝕金屬薄膜6的破壞， 一般抗腐蝕金屬薄膜6 的厚度至少需要50nra。最后，在過孔9中形成像素電極IO。
在使用上述像素結構時，源極電極12連接到數據掃描線，柵極電極ll連 接到柵極掃描線。當柵極電極11上沒有施加驅動電壓時，源極電極12和漏極電極13之間處于斷開狀態；當通過柵極掃描線在4冊極電極11上施加一定的驅 動電壓時，源極電極12和漏極電極13導通，從而將預加在源極電極12上的電 壓，通過漏極電極12和像素電極10傳輸到其它器件。
由于本發明實施例中，像素電極10能夠和抗腐蝕金屬薄膜6直接接觸，而 抗腐蝕金屬不會形成表面小丘，所以，抗腐蝕金屬薄膜6和像素電極10直接接 觸的接觸電阻，比低電阻金屬薄膜7和像素電極10直接接觸的接觸電阻小，故
而本發明實施例的像素結構導電性能更好。
上述實施例中，所用的低電阻導電薄膜7可以用其他較好導電性能的材料 代替，例如AlNd (釹化鋁)、Cu (銅)、Ag (銀)以及鋁合金等。而抗腐蝕金 屬薄膜6也可以用其他抗腐蝕性較好的材料代替，例如鎢化鉬或者鉻等。
實施例2:
本實施例是實施例1中的像素結構的制備方法，如圖3所示，具體包括如 下步驟
301、 利用磁控濺射的方法在基板(一般是玻璃或者單晶硅圓上)沉積一層 金屬薄膜，沉積該金屬薄膜的耙材Al合金為主；或者沉積一層AlNd (釹化鋁) 和一層Mo金屬(鉬)；或者依次沉積Mo金屬底層薄膜、AlNd (釹化鋁)上層薄 膜；或者依次沉積Mo金屬底層薄膜、AlNd中間層薄膜(Al中間層薄膜也行)、 Mo金屬頂層薄膜、再利用掩膜構圖工藝在剛沉積的金屬薄膜上形成柵極電極。
302、 在形成柵極電極的基板上，利用化學氣相沉積法(CVD)形成SiNx或 者SiOxNy薄膜作為柵極絕緣薄膜，其中x、 y的取值為自然數，在柵極絕緣層 之上再利用CVD方法沉積出半導體薄膜，如a-Si (非晶硅)薄膜，以及摻雜 半導體薄膜，如N + a-Si (摻雜非晶硅)薄膜。本工藝步驟中還可以使用其他 的半導體來代替非晶硅，或者使用其他的摻雜半導體代替摻雜非晶硅。
利用掩膜構圖工藝，在非晶硅薄膜和摻雜非晶硅薄膜上形成有源薄膜圖形。
303、 利用磁控'踐射的方法在步驟302中形成的有源薄膜圖形上上，依次沉 積抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜；其中，抗腐蝕金屬薄膜至少為50nm,并且 所用的材料可以為鉬、鎢化鉬或者鉻等；而低電阻金屬薄膜所用的材料可以為 鋁、釹化鋁或者鋁合金等。
.利用掩膜構圖工藝，在抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬上薄膜形成導電溝道、源極電極和漏極電極。
304、 在形成導電溝道、源極電極和漏極電極的基板上，利用CVD方法沉積 一層鈍化薄膜(如Si0xNy,其中x、 y的取值為自然數)。
在漏極電極處通過掩膜構圖工藝在鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜上形成過
孔，該過孔的底部為抗腐蝕金屬薄膜。具體過程如下
先用掩膜構圖工藝，在漏極上方的鈍化薄膜上形成過孔圖形； 再利用掩膜構圖工藝(干刻或者濕刻)的方法在過孔圖形底部的低電阻金
屬薄膜上形成過孔；并且要保證掩膜構圖工藝中用到的刻蝕氣體或者液體，對
于底層的抗腐蝕金屬薄膜不會造成損傷，這樣該過孔的底部就是抗腐蝕金屬薄膜。
在形成過孔時，可以采用上述分成兩步的方法形成，這樣可以較好地保護 底層的抗腐蝕金屬薄膜。還可以利用掩膜構圖工藝在鈍化薄膜和低電阻金屬薄 膜上一步形成過孔，這種一步形成過孔的方法效率較高。
305、 在形成過孔的基板上通過掩膜構圖工藝形成像素電極，這種方法形成 的像素電極能夠通過過孔和漏極電極的抗腐蝕金屬薄膜接觸。
上述是示例中給出的制造方法，實際在陣列基板制造過程中，周邊引線區 域或其他結構需要像素電極薄膜通過過孔，與柵極掃描線或數據掃描線電連接 時，均可以采用上述方法。
通過上述方法，可以制作出一個像素結構，由于在制作過孔時，將低電阻 金屬薄膜均刻蝕掉，從而形成像素電極直接與漏極電極的抗腐蝕金屬薄膜接觸， 而抗腐蝕金屬薄膜不會形成表面小丘，所以，本實施例制備出的像素結構的接 觸電阻，比現有技術中的像素結構的接觸電阻小，故而本發明實施例制備出的 像素結構導電性能更好。
本發明實施例主要用在液晶顯示器中。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍 應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種像素結構，包括柵極掃描線、數據掃描線、薄膜晶體管和像素電極，所述薄膜晶體管包括柵極電極、有源薄膜、源極電極和漏極電極；所述柵極電極連接到柵極掃描線，所述源極電極連接到數據掃描線；所述源極電極和漏極電極包括抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜，并且所述低電阻金屬薄膜上覆蓋有鈍化薄膜，其特征在于，所述漏極電極處鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜穿設有過孔，該過孔的底部為抗腐蝕金屬薄膜，所述像素電極通過過孔周邊所述低電阻金屬薄膜，以及底部的抗腐蝕金屬薄膜，與漏極電極連接。
2、 根據權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述抗腐蝕金屬薄膜包 括鉬、.鴒化鉬或者^t各。
3、 根據權利要求1所述的像素結構，其特征在于，所述低電阻金屬薄膜包 括鋁、釹化鋁或者鋁合金。
4、 一種像素結構制備方法，其特征在于包括在基板上通過掩膜構圖工藝形成柵極電極、柵極絕緣薄膜以及有源薄膜圖形；依次沉積抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜；將抗腐蝕金屬薄膜和低電阻金屬薄膜通過掩膜構圖工藝形成導電溝道、源 才及電4及和漏才及電才及；在形成導電溝道、源極電極和漏極電極的基板上沉積鈍化薄膜；在漏極電極處將鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜通過掩膜構圖工藝形成過孔， 該過孔的底部為抗腐蝕金屬薄膜；在形成過孔的基板上通過掩膜構圖工藝形成像素電極，所述像素電極通過 過孔底部的抗腐蝕金屬薄膜與漏極電極連接。
5、 根據權利要求4所述的像素結構制備方法，其特征在于，所述在漏極電 極處將鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜通過掩膜構圖工藝形成過孔具體為在漏極電極處將鈍化薄膜通過掩膜構圖工藝形成過孔圖形； 將過孔圖形底部的低電阻金屬薄膜通過掩膜構圖工藝形成過孔，所述過孔 的底部為抗腐蝕金屬薄膜。
6、 根據權利要求4或5所述的像素結構制備方法 蝕金屬薄膜包括鉬、鵠化鉬或者鉻。
7、 根據權利要求4或5所述的像素結構制備方法 阻金屬薄膜包括鋁、釹化鋁或者鋁合金。
8、 根據權利要求4或5所述的像素結構制備方法 的方法包括、茲控'減射法或化學氣相沉積法。其特征在于，所述抗腐 其特征在于，所述低電 其特征在于，所述沉積
全文摘要
本發明的實施例公開了一種像素結構及其制備方法，涉及液晶顯示領域，解決了現有像素結構的漏極電極和像素電極接觸電阻較大的問題。本發明實施例，在像素結構漏極電極上方的鈍化薄膜形成過孔，該過孔同時穿過鈍化薄膜和低電阻金屬薄膜，使得該過孔的底部為抗腐蝕金屬薄膜，并且在過孔內設有像素電極。本發明實施例主要在液晶顯示器中。
文檔編號H01L21/84GK101556415SQ20081010372
公開日2009年10月14日 申請日期2008年4月10日 優先權日2008年4月10日
發明者薛建設 申請人:北京京東方光電科技有限公司