ESD防护薄膜晶体管及ESD防护结构的制作方法

文档序号:18326535发布日期:2019-08-03 11:09阅读:247来源:国知局
ESD防护薄膜晶体管及ESD防护结构的制作方法

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种esd防护薄膜晶体管及esd防护结构。



背景技术:

随着显示技术的发展,平板显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点,而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品,成为显示装置中的主流。现有的平板显示装置主要包括液晶显示装置(liquidcrystaldisplay,lcd)及有机发光二极管显示装置(organiclightemittingdisplay,oled)。

现有平板显示装置为了达到防静电的目的,一般在基板上设有静电放电(electro-staticdischarge,esd)防护结构。现有的esd防护结构采用具有浮栅结构(gatefloating)的esd防护薄膜晶体管(thinfilmtransistor)释放多余电荷,现有的esd防护结构如图1及图2所示,在信号线10和公共电压线20(common)之间连接有esd防护薄膜晶体管30,esd防护薄膜晶体管30包括栅极301、源极302、漏极303及有源层304,所述栅极301及源极302部分重叠形成第一耦合电容c10和栅极301和漏极303部分重叠形成第二耦合电容c20,源极302电性连接信号线10,漏极303电性连接公共电压线20,当信号线10或公共电压线20上累积的静电过高时会对第一耦合电容c10或第二耦合电容c20充电,使得esd防护薄膜晶体管30的栅极301电压上升,进而导通esd防护薄膜晶体管30,完成静电释放。

为了保证静电释放效果,需要尽可能的减少esd防护薄膜晶体管30的漏电流,所述esd防护薄膜晶体管30的漏电流与其沟道宽度w及沟道长度l有关,沟道宽度w越小,漏电越小,沟道长度l越大,漏电流越小,为了减小漏电流,现有技术中,通常会将esd防护薄膜晶体管30的沟道宽长比(w/l)设计的很小(如6:200),当线路中产生静电并通过esd防护薄膜晶体管30的释放时,过低的宽长比又会导致释放不够迅速,而炸伤线路,降低产品良率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种esd防护薄膜晶体管,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。

本发明的目的还在于提供一种esd防护结构,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。

为实现上述目的,本发明提供了一种esd防护薄膜晶体管,包括:基板、设于所述基板上的有源层、设于所述有源层及基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上并与所述有源层相对的栅极、设于所述栅极及栅极绝缘层上的层间绝缘层以及设于所述层间绝缘层上的间隔分布的源极及漏极;

所述源极具有数个第一静电释放尖端,所述漏极具有分别正对所述数个第一静电释放尖端的数个第二静电释放尖端。

所述源极和漏极均为u形;

所述源极具有2个分别位于所述源极的两端部的第一静电释放尖端,所述漏极具有2个分别位于所述漏极的两端部的第二静电释放尖端。

所述有源层的材料为非晶硅、多晶硅或氧化物半导体。

贯穿所述述层间绝缘层及栅极绝缘层设有第一过孔及第二过孔,所述源极及漏极分别通过所述第一过孔及第二过孔与有源层的两端接触。

所述源极与所述栅极至少部分交叠形成第一耦合电容,所述漏极与所述栅极至少部分交叠形成第二耦合电容,以通过所述第一耦合电容或第二耦合电容的作用向所述栅极传递电压,导通所述esd防护薄膜晶体管进行静电释放。

本发明还提供一种esd防护结构,包括信号线、公共电压线及esd防护薄膜晶体管;

所述esd防护薄膜晶体管包括:基板、设于所述基板上的有源层、设于所述有源层及基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上并与所述有源层相对的栅极、设于所述栅极及栅极绝缘层上的层间绝缘层以及设于所述层间绝缘层上的间隔分布的源极及漏极;

所述源极具有数个第一静电释放尖端,所述漏极具有分别正对所述数个第一静电释放尖端的数个第二静电释放尖端;

所述源极及漏极分别电性连接所述信号线和所述公共电压线。

所述源极和漏极均为u形;

所述源极具有2个分别位于所述源极的两端部的第一静电释放尖端,所述漏极具有2个分别位于所述漏极的两端部的第二静电释放尖端。

所述有源层的材料为非晶硅、多晶硅或氧化物半导体。

贯穿所述述层间绝缘层及栅极绝缘层设有第一过孔及第二过孔,所述源极及漏极分别通过所述第一过孔及第二过孔与有源层的两端接触。

所述源极与所述栅极至少部分交叠形成第一耦合电容,所述漏极与所述栅极至少部分交叠形成第二耦合电容,以通过所述第一耦合电容或第二耦合电容的作用向所述栅极传递电压,导通所述esd防护薄膜晶体管进行静电释放。

本发明的有益效果:本发明提供一种esd防护薄膜晶体管,包括:基板、设于所述基板上的有源层、设于所述有源层及基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上并与所述有源层相对的栅极、设于所述栅极及栅极绝缘层上的层间绝缘层以及设于所述层间绝缘层上的间隔分布的源极及漏极;所述源极具有数个第一静电释放尖端,所述漏极具有分别正对所述数个第一静电释放尖端的数个第二静电释放尖端,通过在源极和漏极上设置正对的静电释放尖端,使得esd防护薄膜晶体管同时具有薄膜晶体管释放和尖端释放两种静电释放路径,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。本发明还提供一种esd防护结构,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。

附图中,

图1为现有的esd防护结构的电路图

图2为现有的esd防护结构中esd防护薄膜晶体管的俯视图;

图3为本发明的esd防护薄膜晶体管的俯视图;

图4为本发明的esd防护薄膜晶体管的剖面图;

图5为本发明的esd防护结构的结构示意图;

图6为本发明的esd防护结构的等效电路图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图3和图4,本发明提供一种esd防护薄膜晶体管,包括:基板1、设于所述基板1上的有源层2、设于所述有源层2及基板1上的栅极绝缘层3、设于所述栅极绝缘层3上并与所述有源层2相对的栅极4、设于所述栅极4及栅极绝缘层3上的层间绝缘层5以及设于所述层间绝缘层5上的间隔分布的源极6及漏极7;

所述源极6具有数个第一静电释放尖端60,所述漏极7具有分别正对所述数个第一静电释放尖端60的数个第二静电释放尖端70。

具体地,在本发明的优选实施例中,所述源极6和漏极7均为u形;所述源极6具有2个分别位于所述源极6的两端部的第一静电释放尖端60,所述漏极7具有2个分别位于所述漏极7的两端部的第二静电释放尖端70。

具体地,所述有源层2的材料为非晶硅、多晶硅或氧化物半导体,其中所述氧化物半导体可以为铟镓锌氧化物(indiumgalliumzincoxide,igzo)。

具体地,贯穿所述述层间绝缘层5及栅极绝缘层3设有第一过孔81及第二过孔82,所述源极6及漏极7分别通过所述第一过孔81及第二过孔82与有源层2的两端接触。

具体地,结合图6,所述源极6与所述栅极4至少部分交叠形成第一耦合电容c1,所述漏极7与所述栅极4至少部分交叠形成第二耦合电容c2,以通过所述第一耦合电容c1或第二耦合电容c2的作用向所述栅极4传递电压,导通所述esd防护薄膜晶体管进行静电释放。

需要说明的是,本发明的esd防护薄膜晶体管的源极6及漏极7分别具有第一静电释放尖端60和第二静电释放尖端70,且所述第一静电释放尖端60正对所述第二静电释放尖端70设置,当线路上累积的静电过高时会对第一耦合电容c1或第二耦合电容c2充电,使得esd防护薄膜晶体管的栅极4的电压上升,进而导通esd防护薄膜晶体管,实现静电释放,同时,第一静电释放尖端60和第二静电释放尖端70通过尖端放电效应实现静电释放,从而使得本发明的esd防护薄膜晶体管同时具有薄膜晶体管释放和尖端释放两种静电释放路径,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。

请参阅图3至图6,本发明还提供一种esd防护结构,包括信号线100、公共电压线200及esd防护薄膜晶体管t;

所述esd防护薄膜晶体管t包括:基板1、设于所述基板1上的有源层2、设于所述有源层2及基板1上的栅极绝缘层3、设于所述栅极绝缘层3上并与所述有源层2相对的栅极4、设于所述栅极4及栅极绝缘层3上的层间绝缘层5以及设于所述层间绝缘层5上的间隔分布的源极6及漏极7;

所述源极6具有数个第一静电释放尖端60,所述漏极7具有分别正对所述数个第一静电释放尖端60的数个第二静电释放尖端70;

所述源极6及漏极7分别电性连接所述信号线100和所述公共电压线200。

具体地,在本发明的一些实施例中,所述源极6和漏极7均为u形;所述源极6具有2个分别位于所述源极6的两端部的第一静电释放尖端60,所述漏极7具有2个分别位于所述漏极7的两端部的第二静电释放尖端70。

具体地,所述有源层2的材料为非晶硅、多晶硅或氧化物半导体,其中所述氧化物半导体可以为铟镓锌氧化物。

具体地,贯穿所述述层间绝缘层5及栅极绝缘层3设有第一过孔81及第二过孔82,所述源极6及漏极7分别通过所述第一过孔81及第二过孔82与有源层2的两端接触。

具体地,所述源极6与所述栅极4至少部分交叠形成第一耦合电容c1,所述漏极7与所述栅极4至少部分交叠形成第二耦合电容c2,以通过所述第一耦合电容c1或第二耦合电容c2的作用向所述栅极4传递电压,导通所述esd防护薄膜晶体管进行静电释放。

优选地,所述信号线100为显示面板中的扫描线(gate)或数据线(data),所述公共电压线200为显示面板中的公共电极线(com)。

需要说明的是,所述esd防护薄膜晶体管的源极6及漏极7分别具有第一静电释放尖端60和第二静电释放尖端70,且所述第一静电释放尖端60正对所述第二静电释放尖端70设置,当信号线100或公共电压线200上累积的静电过高时会对第一耦合电容c1或第二耦合电容c2充电,使得esd防护薄膜晶体管的栅极4的电压上升,进而导通esd防护薄膜晶体管,所述信号线100与公共电压线200连通到一起,实现静电释放,同时,第一静电释放尖端60和第二静电释放尖端70通过尖端放电效应实现静电释放,从而使得本发明的esd防护薄膜晶体管同时具有薄膜晶体管释放和尖端释放两种静电释放路径,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。

综上所述,本发明提供一种esd防护薄膜晶体管,包括:基板、设于所述基板上的有源层、设于所述有源层及基板上的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上并与所述有源层相对的栅极、设于所述栅极及栅极绝缘层上的层间绝缘层以及设于所述层间绝缘层上的间隔分布的源极及漏极;所述源极具有数个第一静电释放尖端,所述漏极具有分别正对所述数个第一静电释放尖端的数个第二静电释放尖端,通过在源极和漏极上设置正对的静电释放尖端,使得esd防护薄膜晶体管同时具有薄膜晶体管释放和尖端释放两种静电释放路径,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。本发明还提供一种esd防护结构,能够提升静电释放效率,防止线路炸伤,保证产品良率。

以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

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