ТОНКОПЛЕНОЧНЫЙ ТРАНЗИСТОР Российский патент 2018 года по МПК H01L29/786 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка заявляет приоритет патентной заявки Китая № 201410558127.5, поданной 20 октября 2014 г. и озаглавленной «Thin Film Transistor», описание которой включено в данный документ в качестве ссылки во всей полноте.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее изобретение относится к тонкопленочному транзистору жидкокристаллического дисплея.

ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[0003] В имеющемся в настоящее время широкоформатном жидкокристаллическом дисплее на тонкопленочных транзисторах (TFT-LCD) исток и сток тонкопленочного транзистора расположены параллельно и выровнены друг относительно друга. Тонкопленочный транзистор содержит затвор (не показан), исток 20 и сток 40. Как показано на фиг. 1, исток 20 и сток 40 расположены параллельно над затвором, а края истока 20 и стока 40, которые расположены напротив друг друга, параллельны. Другими словами, прямой канал 60 образован между истоком 20 и стоком 40. Канал 60 между истоком 20 и стоком 40 представляет собой полупроницаемую пленочную структуру. Зоны истока 20 и стока 40 совершенно не пропускают свет, в то время как канал 60 частично пропускает свет. Канал 60 имеет ширину W канала и длину L канала. Испускание света производится на двух противоположных сторонах канала. Так как области приема света на двух концах канала больше, чем в середине, то после экспонирования фоторезист на двух концах удаляется, чтобы сформировать изогнутую конфигурацию, как показано на фиг. 2. При этом условии ширина W канала 60 уменьшается, что влияет на скорость перемещения зарядов тонкопленочного транзистора. В худшем случае канал 60 может быть пробит, то есть ширина W канала становится равной нулю. Это вызывает размыкание контура, что приводит к полному разрушению тонкопленочного транзистора.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Технической задачей, решаемой благодаря настоящему изобретению, является создание тонкопленочного транзистора, который улучшает ситуацию с уменьшением ширины канала во время процесса экспонирования таким образом, чтобы обеспечить скорость перемещения зарядов тонкопленочного транзистора и улучшить его качество.

[0005] Для достижения вышеуказанной цели в варианте осуществления настоящего изобретения предлагается следующее техническое решение:

[0006] В настоящем изобретении предлагается тонкопленочный транзистор, который содержит затвор, исток и сток. Исток и сток расположены параллельно над затвором. Исток содержит первый край. Сток содержит второй край. Первый край расположен напротив второго края. Канал образован между первым краем и вторым краем. Как первый край, так и второй край являются нелинейными. Размер канала в направлениях протяжения первого края и второго края представляет собой ширину канала, и в направлении ширины канала канал постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам.

[0007] Первый край содержит первый сегмент, второй сегмент и третий сегмент, которые соединены последовательно. Первый сегмент и третий сегмент расположены симметрично на двух концах второго сегмента. Первый сегмент содержит соединительный конец, соединенный со вторым сегментом, и свободный конец, удаленный от второго сегмента. Первый сегмент постепенно приближается ко второму краю от соединительного конца к свободному концу.

[0008] Второй край и первый край имеют одинаковую форму.

[0009] Второй сегмент является линейным.

[00010] Как первый сегмент, так и третий сегмент являются линейными. Угол, заключенный между первым сегментом и вторым сегментом, и угол, заключенный между третьим сегментом и вторым сегментом, представляют собой тупые углы.

[00011] Как первый сегмент, так и третий сегмент имеют изогнутую форму, и между первым сегментом и вторым сегментом, и между третьим сегментом и вторым сегментом соответственно образованы плавные переходы.

[00012] Длина канала в середине канала равна 4,5 мкм, а длина канала на двух концах канала больше 2,5 мкм, но меньше 4,5 мкм.

[00013] В настоящем изобретении предлагается модификация на противоположных краях истока и стока, а именно придание нелинейности первому и второму краям с тем, чтобы в направлении ширины канала канал постепенно уменьшался и сужался от середины к двум концам. Во время процесса экспонирования конструкция канала, который сужается с двух сторон, позволяет обеспечить соответствие оптической энергии, принимаемой на двух концах канала тонкопленочного транзистора, с оптической энергией, принимаемой в середине, чтобы добиться соответствия показателей пропускания света в каждой части канала тонкопленочного транзистора и, таким образом, улучшить качество тонкопленочного транзистора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[00014] Для того чтобы нагляднее объяснить техническое решение настоящего изобретения, краткое описание чертежей, которые необходимы для осуществления, подается следующим образом. Очевидно, что чертежи, которые будут описаны ниже, показывают только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения. Для специалистов средней квалификации в данной области техники, остальные графические материалы также легко могут быть понятны из прилагаемых графических материалов без творческих затрат и усилий.

[00015] На фиг. 1 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее исток и сток тонкопленочного транзистора из известного уровня техники.

[00016] На фиг. 2 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее тонкопленочный транзистор из известного уровня техники по фиг. 1 после экспонирования.

[00017] На фиг. 3 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее тонкопленочный транзистор, предлагаемый в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

[00018] На фиг. 4 представлено другое схематическое изображение, иллюстрирующее тонкопленочный транзистор, предлагаемый в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[00019] Для технического решения варианта осуществления настоящего изобретения будет приведено четкое и полное описание со ссылкой на прилагаемые графические материалы варианта осуществления настоящего изобретения.

[00020] Как показано на фиг. 3 и 4, в настоящем изобретении предлагается тонкопленочный транзистор 100, который содержит затвор 10, исток 30 и сток 50. Исток 30 и сток 50 расположены параллельно над затвором 10. В этом варианте осуществления затвор 10 расположен на подложке (не показано). Подложка представляет собой подложку из стекла, но альтернативно она может быть изготовлена из других материалов, и может быть гибкой подложкой или негибкой подложкой. Затвор 10 изготовлен из материала, который включает, например, молибден (Mo), или алюминий (Al) или материал из других металлов или соединений металлов, или многослойную комбинацию.

[00021] Исток 30 содержит первый край 32. Сток 50 содержит второй край 52. Первый край 32 расположен напротив второго края 52. Канал 70 образован между первым краем 32 и вторым краем 52. Как первый край 32, так и второй край 52 являются нелинейными. Размер канала 70 в направлениях протяжения первого края 32 и второго края 52 представляет собой ширину канала 70, которая является размером, обозначенным «W» на фиг. 3. В направлении ширины канала 70 канал 70 постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам.

[00022] В настоящем изобретении предлагается модификация на противоположных краях истока 30 и стока 50 (то есть, первый край 32 и второй край 52) а именно, придание нелинейности первому краю 32 и второму краю 52 таким образом, что в направлении ширины канала 70 канал 70 постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам. Во время процесса экспонирования конструкция канала 70, который сужается с двух сторон, позволяет обеспечить соответствие оптической энергии, принимаемой на двух концах канала 70 тонкопленочного транзистора, с оптической энергией, принимаемой в середине, чтобы добиться соответствия показателей пропускания света в каждой части канала 70 тонкопленочного транзистора и, таким образом, улучшить качество тонкопленочного транзистора.

[00023] Как первый край 32, так и второй край 52 имеют нелинейную конструкцию. В конкретном варианте осуществления первый край 32 и второй край 52 могут быть выполнены в виде комбинации нескольких линейных сегментов, или первый край 32 и второй край 52 могут быть выполнены изогнутой формы, или первый край 32 и второй край 52 могут быть выполнены в виде комбинации линейных и криволинейных сегментов. Настоящее изобретение не накладывает ограничений на конкретные формы первого края 32 и второго края 52, если могут быть выполнены условия, при которых как первый край 32, так и второй край 52 являются нелинейными, а канал 70 постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам, чтобы достичь соответствия показателей пропускания света во всех частях канала 70 тонкопленочного транзистора и, таким образом, улучшить качество тонкопленочного транзистора.

[00024] В частности, как показано на фиг. 4, первый край 32 содержит первый сегмент 322, второй сегмент 324 и третий сегмент 326, которые соединены последовательно. Первый сегмент 322 и третий сегмент 326 расположены симметрично на двух концах второго сегмента 324. Первый сегмент 322 содержит соединительный конец, соединенный со вторым сегментом 324, и свободный конец, удаленный от второго сегмента 324. Первый сегмент 322 постепенно приближается ко второму краю 52 от соединительного конца к свободному концу. Другими словами, на участке свободного конца первый край 32 отстоит от второго края 52 на наименьшее расстояние.

[00025] В этом варианте осуществления второй край 52 и первый край 32 имеют одинаковую форму. Второй край 52 и первый край 32 расположены симметрично на двух сторонах канала 70.

[00026] В этом варианте осуществления второй сегмент 324 является линейным.

[00027] В варианте осуществления как первый сегмент 322, так и третий сегмент 326 являются линейными, причем как угол, заключенный между первым сегментом 322 и вторым сегментом 324, так и угол, заключенный между третьим сегментом 326 и вторым сегментом 324, являются тупыми углами.

[00028] В другом варианте осуществления как первый сегмент 322, так и третий сегмент 326 являются изогнутыми, и между первым сегментом 322 и вторым сегментом 324, и между третьим сегментом 326 и вторым сегментом 324 соответственно образованы плавные переходы.

[00029] В частности, длина канала 70 в средней части канала 70 равна 4,5 мкм, а длина канала 70 на двух концах канала 70 больше 2,5 мкм, но меньше 4,5 мкм.

[00030] Изложенное выше описание представляет предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако следует отметить, что специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны различные усовершенствования и модификации без отступления от принципа настоящего изобретения, и такие усовершенствования и модификации рассматриваются в пределах объема защиты настоящего изобретения.

Тонкопленочный транзистор (100) содержит затвор (10), исток (30) и сток (50). Исток и сток расположены параллельно над затвором. Исток содержит первый край (32). Сток содержит второй край (52). Первый край расположен напротив второго края. Канал (70) образован между первым краем и вторым краем. Первый край и второй край являются нелинейными. Размер канала в направлениях протяжения первого края и второго края представляет собой ширину канала, и в направлении ширины канала канал постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам таким образом, чтобы обеспечить соответствие оптической энергии, принимаемой на двух концах канала, оптической энергии, принимаемой в середине канала во время процесса экспонирования. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Тонкопленочный транзистор, содержащий затвор, исток и сток, причем исток и сток расположены параллельно над затвором, причем исток содержит первый край, сток содержит второй край, причем первый край расположен напротив второго края, при этом между первым краем и вторым краем образован канал, причем размер канала в направлениях протяжения первого края и второго края представляет собой ширину канала, при этом первый край и второй край расположены на расстоянии друг от друга в направлении длины канала, которое перпендикулярно направлению ширины канала, при этом канал проходит линейно в направлении ширины канала, при этом первый край и второй край соответственно расположены на противоположных сторонах канала и проходят между двумя противоположными концами канала и определяют отверстие между первым и вторым краями на каждом из двух концов канала, где указанные два отверстия расположены напротив друг друга и на расстоянии друг от друга в направлении ширины канала, при этом первый край и второй край являются нелинейными и канал постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам в направлении ширины канала таким образом, чтобы обеспечить соответствие оптической энергии, принимаемой на двух концах канала, оптической энергии, принимаемой в середине канала во время процесса экспонирования.

2. Тонкопленочный транзистор по п. 1, отличающийся тем, что первый край содержит первый сегмент, второй сегмент и третий сегмент, которые соединены последовательно, причем первый сегмент и третий сегмент расположены симметрично на двух концах второго сегмента, при этом первый сегмент содержит соединительный конец, соединенный со вторым сегментом, и свободный конец, удаленный от второго сегмента, причем первый сегмент постепенно приближается ко второму краю от соединительного конца к свободному концу.

3. Тонкопленочный транзистор по п. 2, отличающийся тем, что второй край и первый край имеют одинаковую форму.

4. Тонкопленочный транзистор по п. 3, отличающийся тем, что второй сегмент является линейным.

5. Тонкопленочный транзистор по п. 3, отличающийся тем, что как первый сегмент, так и третий сегмент являются линейными, и угол, заключенный между первым сегментом и вторым сегментом, и угол, заключенный между третьим сегментом и вторым сегментом, представляют собой тупые углы.

6. Тонкопленочный транзистор по п. 3, отличающийся тем, что как первый сегмент, так и третий сегмент имеют изогнутую форму и между первым сегментом и вторым сегментом и между третьим сегментом и вторым сегментом соответственно образованы плавные переходы.

7. Тонкопленочный транзистор по п. 1, отличающийся тем, что длина канала в середине канала равна 4,5 мкм, а длина канала на двух концах канала больше 2,5 мкм и меньше 4,5 мкм.

8. Тонкопленочный транзистор, содержащий затвор, исток и сток, причем исток и сток расположены параллельно над затвором, при этом исток содержит первый край, причем сток содержит второй край, при этом первый край расположен напротив второго края, при этом между первым краем и вторым краем образован канал, причем размер канала в направлениях протяжения первого края и второго края представляет собой ширину канала, при этом первый край и второй край расположены на расстоянии друг от друга в направлении длины канала, которое перпендикулярно направлению ширины канала, при этом канал проходит линейно в направлении ширины канала, при этом первый край и второй край соответственно расположены на противоположных сторонах канала и проходят между двумя противоположными концами канала и определяют отверстие между первым и вторым краями на каждом из двух концов канала, где указанные два отверстия расположены напротив друг друга и на расстоянии друг от друга в направлении ширины канала, при этом первый край и второй край являются нелинейными и канал постепенно уменьшается и сужается от середины к двум концам таким образом, чтобы обеспечить соответствие оптической энергии, принимаемой на двух концах канала, оптической энергии, принимаемой в середине канала во время процесса экспонирования;

первый край содержит первый сегмент, второй сегмент и третий сегмент, которые соединены последовательно, причем первый сегмент и третий сегмент расположены симметрично на двух концах второго сегмента, при этом первый сегмент содержит соединительный конец, соединенный со вторым сегментом, и свободный конец, удаленный от второго сегмента, причем первый сегмент постепенно приближается ко второму краю от соединительного конца к свободному концу; и

длина канала в середине канала равна 4,5 мкм, а длина канала на двух концах канала больше 2,5 мкм, но меньше 4,5 мкм.

9. Тонкопленочный транзистор по п. 8, отличающийся тем, что второй край и первый край имеют одинаковую форму.

10. Тонкопленочный транзистор по п. 9, отличающийся тем, что второй сегмент является линейным.

11. Тонкопленочный транзистор по п. 9, отличающийся тем, что как первый сегмент, так и третий сегмент являются линейными и угол, заключенный между первым сегментом и вторым сегментом, и угол, заключенный между третьим сегментом и вторым сегментом, представляют собой тупые углы.

12. Тонкопленочный транзистор по п. 9, отличающийся тем, что как первый сегмент, так и третий сегмент имеют изогнутую форму и между первым сегментом и вторым сегментом и между третьим сегментом и вторым сегментом соответственно образованы плавные переходы.