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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910077831.1 (22)申请日 2019.01.28 (71)申请人 南京中电熊猫平板显示科技有限公 司 地址 210033 江苏省南京市栖霞区南京液 晶谷天佑路7号 申请人 南京中电熊猫液晶显示科技有限公 司 南京华东电子信息科技股份有限公 司 (72)发明人 戴超 (51)Int.Cl. H01L 27/02(2006.01) H01L 29/786(2006.01) G02F 1/1362(2006.01) (54)发明名称 静电防护电路及制造方法、 静电防护。
2、模块及 液晶显示装置 (57)摘要 本发明提出一种静电防护电路， 涉及液晶显 示领域， 包括N个薄膜晶体管， 所述薄膜晶体管从 下往上依次包括： 第一金属层， 包括第一栅极以 及第一源漏极； 栅极绝缘层， 设有第一开孔； 半导 体层； 刻蚀保护层， 设有第二开孔； 第二金属层， 包括第二源漏极以及第二栅极； 其中， 与第一栅 极对应的一段半导体层中靠近第一栅极的一侧 为前沟道， 与第二栅极对应的一段半导体层中靠 近第二栅极的一侧为背沟道； 正向时， 半导体背 沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向 流通； 反向时， 半导体前沟道导电， 电荷从第一源 漏极往第二源漏极方向流通。 该静电防护。
3、电路在 刻蚀型保护型薄膜晶体管中利用顶栅和底栅作 用， 在立体方向上实现双二极管连接。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 109449157 A 2019.03.08 CN 109449157 A 1.一种静电防护电路， 其特征在于， 包括N个薄膜晶体管， N为大于1的整数； N个薄膜晶 体管依序连接设置在第一电极线和第二电极线之间； 所述薄膜晶体管从下往上依次包括： 第一金属层， 包括第一栅极以及与第一栅极连接的第一源漏极； 栅极绝缘层， 覆盖第一金属层， 所述栅极绝缘层设有位于第一源漏极上的第一开孔； 半导体层， 位于栅极绝缘层上， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； 刻。
4、蚀保护层， 覆盖半导体层， 所述刻蚀保护层设有位于第一栅极上的第二开孔； 第二金属层， 覆盖刻蚀保护层， 所述第二金属层包括覆盖第二开孔的第二源漏极以及 与所述第二源漏极连接的第二栅极； 其中， 与第一栅极对应的一段半导体层中靠近第一栅极的一侧为前沟道， 与第二栅极 对应的一段半导体层中靠近第二栅极的一侧为背沟道； 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向流通； 反向时， 半导 体前沟道导电， 电荷从第一源漏极往第二源漏极方向流通。 2.一种静电防护电路的制造方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1： 沉积第一金属层， 对第一金属层进行图案化形成第一栅极以及与第一栅极连。
5、接的 第一源漏极； S2： 形成覆盖第一金属层的栅极绝缘层， 对所述栅极绝缘层进行刻蚀形成位于第一源 漏极上的第一开孔； S3： 形成位于栅极绝缘层上的半导体， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； S4： 形成覆盖半导体层的刻蚀保护层， 对刻蚀保护层进行刻蚀形成位于第一栅极上方 的第二开孔； S5： 形成覆盖刻蚀保护层的第二金属层， 对第二金属层进行图案化形成覆盖第二开孔 的第二源漏极以及与所述第二源漏极连接的第二栅极， 所述第二栅极位于第一源漏极的上 方。 3.一种静电防护模块， 其特征在于， 包括多个权利要求1所述的静电防护电路串联而 成。 4.一种液晶显示装置， 包括周边区域和显。
6、示区域， 其特征在于， 周边区域设有权利要求 3所述的静电防护模块， 所述静电防护模块由多个静电防护电路串联形成。 5.一种静电防护电路， 其特征在于， 包括N个薄膜晶体管， N为大于1的整数； N个薄膜晶 体管依序连接设置在第一电极线和第二电极线之间； 所述薄膜晶体管从下往上依次包括： 金属遮光层包括第一栅极以及与所述第一栅极连接的第一源漏极； 缓冲层， 覆盖金属遮光层， 所述缓冲层设有位于第一源漏极上的第一开孔； 半导体层， 位于缓冲层上， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； 栅极绝缘层， 覆盖半导体层， 所述栅极绝缘层设有位于第一栅极上的第二开孔； 金属层， 覆盖栅极绝缘层， 所。
7、述金属层包括覆盖第二开孔的第二源漏极以及与所述第 二源漏极连接的第二栅极； 其中， 与第一栅极对应的一段半导体层中靠近第一栅极的一侧为前沟道， 与第二栅极 对应的一段半导体层中靠近第二栅极的一侧为背沟道； 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向流通； 反向时， 半导 体前沟道导电， 电荷从第一源漏极往第二源漏极方向流通。 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 109449157 A 2 6.一种静电防护电路的制造方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1： 沉积金属遮光层， 对金属遮光层进行图案化形成第一栅极以及与第一栅极连接的 第一源漏极； S2： 形成覆盖金属遮。
8、光层的缓冲层， 对所述缓冲层进行刻蚀形成位于第一源漏极上的 第一开孔； S3： 形成位于缓冲层上的半导体， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； S4： 形成覆盖半导体层的栅极绝缘层， 对所述栅极绝缘层进行刻蚀形成位于第一栅极 上的第二开孔； S5： 形成覆盖栅极绝缘层的金属层， 对金属层进行图案化形成覆盖第二开孔的第二源 漏极以及与所述第二源漏极连接的第二栅极。 7.一种静电防护模块， 其特征在于， 包括多个权利要求5所述的静电防护电路串联而 成。 8.一种液晶显示装置， 包括周边区域和显示区域， 其特征在于， 周边区域设有权利要求 7所述的静电防护模块， 所述静电防护模块由多个静电防。
9、护电路串联形成。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 109449157 A 3 静电防护电路及制造方法、 静电防护模块及液晶显示装置 技术领域 0001 本发明属于液晶显示领域， 具体涉及一种静电防护电路、 静电防护模块及液晶显 示装置。 背景技术 0002 在液晶显示器制造过程中会产生各种各样的静电累积现象， 为了避免静电累积对 面板的影响， 一般都会设计静电防护电路用以释放分享电荷， 避免电荷在某一位置累积后 产生较高电位损伤面板。 0003 图1所示是一种常用的静电防护电路设计， 即在两个电极线之间设置两个相同的 以二极管方式连接的薄膜晶体管， 第一薄膜晶体管01负责将第二电极线。
10、04上电荷分享给第 一电极线03， 第二薄膜晶体管02则负责将第一电极线03上的电荷分享给第二电极线04， 如 此类推， 整个面板所有的电极线都可以通过这样的静电防护电路连接在一起， 从而避免电 荷在小范围累积过多而产生静电击伤现象。 0004 如图2a所示是图1所示的静电防护电路的版图示意图， 其中的薄膜晶体管是基于 传统的刻蚀保护型结构的薄膜晶体管， 由于该静电防护电路有两个薄膜晶体管组成， 该静 电防护电路所在的版图空间一般比较大， 01是第一薄膜晶体管， 02是第二薄膜晶体管， 03是 第一电极线， 04是第二电极线。 0005 图2b是第一薄膜晶体管01的剖面结构示意图， 第一薄膜晶。
11、体管T1的结构包括TFT 区10和过孔导通区20两部分， TFT区10采用的是传统的底栅结构， 从下往上依次是栅极01、 栅极绝缘层02、 半导体层03、 刻蚀保护层04以及金属层05。 其中金属层包括漏极051和052， 过孔导通区20通过开孔结构21将栅极01与源极052导通。 这样结构的薄膜晶体管必然导致 需要较大的版图空间。 0006 同样， 对于其他类型的静电防护电路来说， 其电路版图设计上一般也是将两个薄 膜晶体管分开， 因此均需要较大的版图空间， 不适合应用到超高解析度的显示器设计中。 发明内容 0007 本发明提供一种静电防护电路， 这种静电防护电路在减少版图空间的同时也具有 。
12、有效的防护效果。 0008 本发明的技术方案如下： 本发明公开了一种静电防护电路， 包括N个薄膜晶体管， N为大于1的整数； N个薄膜晶体 管依序连接设置在第一电极线和第二电极线之间； 所述薄膜晶体管从下往上依次包括： 第一金属层， 包括第一栅极以及与第一栅极连接的第一源漏极； 栅极绝缘层， 覆盖第一金属层， 所述栅极绝缘层设有位于第一源漏极上的第一开孔； 半导体层， 位于栅极绝缘层上， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； 刻蚀保护层， 覆盖半导体层， 所述刻蚀保护层设有位于第一栅极上的第二开孔； 第二金属层， 覆盖刻蚀保护层， 所述第二金属层包括覆盖第二开孔的第二源漏极以及 说 明 。
13、书 1/5 页 4 CN 109449157 A 4 与所述第二源漏极连接的第二栅极； 其中， 与第一栅极对应的一段半导体层中靠近第一栅极的一侧为前沟道， 与第二栅极 对应的一段半导体层中靠近第二栅极的一侧为背沟道； 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向流通； 反向时， 半导 体前沟道导电， 电荷从第一源漏极往第二源漏极方向流通。 0009 本发明还公开了一种静电防护电路的制造方法， 包括以下步骤： S1： 沉积第一金属层， 对第一金属层进行图案化形成第一栅极以及与第一栅极连接的 第一源漏极； S2： 形成覆盖第一金属层的栅极绝缘层， 对所述栅极绝缘层进行刻蚀形成位于。
14、第一源 漏极上的第一开孔； S3： 形成位于栅极绝缘层上的半导体， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； S4： 形成覆盖半导体层的刻蚀保护层， 对刻蚀保护层进行刻蚀形成位于第一栅极上方 的第二开孔； S5： 形成覆盖刻蚀保护层的第二金属层， 对第二金属层进行图案化形成覆盖第二开孔 的第二源漏极以及与所述第二源漏极连接的第二栅极， 所述第二栅极位于第一源漏极的上 方。 0010 本发明还公开了一种静电防护模块， 包括多个上述的静电防护电路串联而成。 0011 本发明还公开了一种液晶显示装置， 包括周边区域和显示区域， 周边区域设有上 述的静电防护模块， 所述静电防护模块由多个静电防护电路。
15、串联形成。 0012 本发明还公开了一种静电防护电路， 包括N个薄膜晶体管， N为大于1的整数； N个薄 膜晶体管依序连接设置在第一电极线和第二电极线之间； 所述薄膜晶体管从下往上依次包 括： 金属遮光层包括第一栅极以及与所述第一栅极连接的第一源漏极； 缓冲层， 覆盖金属遮光层， 所述缓冲层设有位于第一源漏极上的第一开孔； 半导体层， 位于缓冲层上， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； 栅极绝缘层， 覆盖半导体层， 所述栅极绝缘层设有位于第一栅极上的第二开孔； 金属层， 覆盖栅极绝缘层， 所述金属层包括覆盖第二开孔的第二源漏极以及与所述第 二源漏极连接的第二栅极； 其中， 与第一栅极对。
16、应的一段半导体层中靠近第一栅极的一侧为前沟道， 与第二栅极 对应的一段半导体层中靠近第二栅极的一侧为背沟道； 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向流通； 反向时， 半导 体前沟道导电， 电荷从第一源漏极往第二源漏极方向流通。 0013 本发明还公开了一种静电防护电路的制造方法， 包括以下步骤： S1： 沉积金属遮光层， 对金属遮光层进行图案化形成第一栅极以及与第一栅极连接的 第一源漏极； S2： 形成覆盖金属遮光层的缓冲层， 对所述缓冲层进行刻蚀形成位于第一源漏极上的 第一开孔； S3： 形成位于缓冲层上的半导体， 所述半导体层通过第一开孔与第一源漏极接触； S4： 。
17、形成覆盖半导体层的栅极绝缘层， 对所述栅极绝缘层进行刻蚀形成位于第一栅极 说 明 书 2/5 页 5 CN 109449157 A 5 上的第二开孔； S5： 形成覆盖栅极绝缘层的金属层， 对金属层进行图案化形成覆盖第二开孔的第二源 漏极以及与所述第二源漏极连接的第二栅极。 0014 本发明还公开了一种静电防护模块， 包括多个上述的静电防护电路串联而成。 0015 本发明还公开了一种液晶显示装置， 包括周边区域和显示区域， 周边区域设有上 述的静电防护模块， 所述静电防护模块由多个静电防护电路串联形成。 0016 本发明提供的技术方案具有以下有益效果： 本发明的静电防护电路在刻蚀型保护型薄膜晶。
18、体管中利用顶栅和底栅作用， 通过在栅 极绝缘层或者在缓冲层设置开孔， 使得栅极和半导体层直接接触， 在立体方向上实现双二 极管连接， 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向流通； 反向时， 半导体前沟道导电， 电荷从第一源漏极往第二源漏极方向流通。 附图说明 0017 下面将以明确易懂的方式， 结合附图说明优选实施方式， 对本发明予以进一步说 明。 0018 图1是现有技术中静电防护电路的等效电路图； 图2a是现有技术中静电防护电路示意图； 图2b是现有技术中静电防护电路的剖面示意图； 图3是本发明静电防护电路实施例一的示意图； 图4是本发明静电防护电路的版图示意图； 。
19、图5是本发明静电防护电路实施例二的示意图。 具体实施方式 0019 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对照附图说明 本发明的具体实施方式。 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于 本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他 的附图， 并获得其他的实施方式。 0020 为使图面简洁， 各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分， 它们并不代表 其作为产品的实际结构。 另外， 以使图面简洁便于理解， 在有些图中具有相同结构或功能的 部件， 仅示意性地绘示了其中的一个， 或仅标出了其中的一个。 在本文中，“一个。
20、” 不仅表示 “仅此一个” ， 也可以表示 “多于一个” 的情形。 0021 下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。 0022 本发明提供一种静电防护电路， 包括N个薄膜晶体管， N为大于1的整数； N个薄膜晶 体管依序连接设置在第一电极线和第二电极线之间。 0023 图3是本发明静电防护电路实施例一的示意图， 如图所示， 所述薄膜晶体管是一种 刻蚀阻挡型结构， 从下往上依次包括： 第一金属层01， 包括第一栅极011以及与第一栅极011 连接的第一源漏极012； 栅极绝缘层02， 覆盖第一金属层01， 所述栅极绝缘层02设有位于第 一源漏极012上第一开孔021； 半导体层03， 位于栅。
21、极绝缘层02上， 所述半导体层03通过第一 开孔021与第一源漏极012接触； 刻蚀保护层04， 覆盖半导体层03， 所述刻蚀保护层04设有位 说 明 书 3/5 页 6 CN 109449157 A 6 于第一栅极011上的第二开孔041； 第二金属层05， 覆盖刻蚀保护层04， 所述第二金属层05包 括覆盖第二开孔041的第二源漏极052以及与所述第二源漏极052连接的第二栅极051。 0024 其中， 与第一栅极011对应的一段半导体层03中靠近第一栅极011的一侧为前沟 道， 与第二栅极051对应的一段半导体层03中靠近第二栅极051的一侧为背沟道； 通过在这种刻蚀阻挡型结构的薄膜晶体。
22、管， 在栅极绝缘层设置第一开孔021， 使得第一 源漏极012直接和半导体层03接触， 在立体方向上实现双二极管连接。 正向时， 半导体背沟 道导电， 电荷从第二源漏极052往第一源漏极012方向流通； 反向时， 半导体前沟道导电， 电 荷从第一源漏极012往第二源漏极052方向流通。 0025 图4是本发明的静电防护电路的版图示意图， 其中， 01是第一金属层， 021是第一开 孔， 03是半导体层， 041是第二开孔， 05是第二金属层。 如图所示， 这种具有双二极管结构的 薄膜晶体管只占用了一个TFT的版图空间， 在减少版图空间的同时也具有有效的防护效果。 0026 本发明还公开了一种静。
23、电防护电路的制造方法， 包括以下步骤： S1： 沉积第一金属层01， 对第一金属层01进行图案化并形成第一栅极011以及与第一栅 极011连接的第一源漏极012； S2： 形成覆盖第一金属层01的栅极绝缘层02， 对所述栅极绝缘层02进行刻蚀形成位于 第一源漏极012上的第一开孔021； S3： 形成位于栅极绝缘层02上的半导体03， 所述半导体层03通过第一开孔021与第一源 漏极012接触； S4： 形成覆盖半导体层03的刻蚀保护层04， 对刻蚀保护层04进行刻蚀形成位于第一栅 极011上方的第二开孔041； S5： 形成覆盖刻蚀保护层04的第二金属层05， 对第二金属层05进行图案化形成。
24、覆盖第 二开孔041的第二源漏极052以及与所述第二源漏极052连接的第二栅极051， 所述第二栅极 051位于第一源漏极012的上方。 0027 本发明还公开了一种静电防护模块， 包括多个上述的静电防护电路串联而成。 0028 本发明还公开了一种液晶显示装置， 包括周边区域和显示区域， 周边区域设有上 述的静电防护模块， 所述静电防护模块由多个静电防护电路串联形成。 0029 本发明还公开了一种静电防护电路， 包括N个薄膜晶体管， N为大于1的整数； N个薄 膜晶体管依序连接设置在第一电极线和第二电极线之间。 0030 图5是本发明静电防护电路实施例二的示意图， 如图5所示， 所述薄膜晶体管。
25、是一 种顶栅结构， 从下往上依次包括： 金属遮光层06， 包括第一栅极061以及与所述第一栅极061 连接的第一源漏极062； 缓冲层07， 覆盖金属遮光层06， 所述缓冲层07设有位于第一源漏极 062上的第一开孔071； 半导体层08， 位于缓冲层07上， 所述半导体层08通过第一开孔071与 第一源漏极062接触； 栅极绝缘层09， 覆盖半导体层08， 所述栅极绝缘层09设有位于第一栅 极061上的第二开孔091； 金属层10， 覆盖栅极绝缘层09， 所述金属层10包括覆盖第二开孔 091的第二源漏极102以及与所述第二源漏极102连接的第二栅极101。 0031 其中， 与第一栅极06。
26、1对应的一段半导体层08中靠近第一栅极061的一侧为前沟 道， 与第二栅极101对应的一段半导体层08中靠近第二栅极101的一侧为背沟道； 通过在这种顶栅结构的薄膜晶体管上将缓冲层设置开孔， 使得栅极直接和半导体层接 触， 在立体方向上实现双二极管连接。 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极102往 说 明 书 4/5 页 7 CN 109449157 A 7 第一源漏极062方向流通； 反向时， 半导体前沟道导电， 电荷从第一源漏极062往第二源漏极 102方向流通。 0032 本发明还公开了一种静电防护电路的制造方法， 包括以下步骤： S1： 沉积金属遮光层06， 对金属遮光层0。
27、6进行图案化形成第一栅极061以及与第一栅极 061连接的第一源漏极062； S2： 形成覆盖金属遮光层06的缓冲层07， 对所述缓冲层07进行刻蚀形成位于第一源漏 极062上的第一开孔071； S3： 形成位于缓冲层07上的半导体08， 所述半导体层08通过第一开孔071与第一源漏极 062接触； S4： 形成覆盖半导体层08的栅极绝缘层09， 对所述栅极绝缘层09进行刻蚀形成位于第 一栅极061上的第二开孔091； S5： 形成覆盖栅极绝缘层09的金属层10， 对金属层10进行图案化形成覆盖第二开孔091 的第二源漏极102以及与所述第二源漏极102连接的第二栅极101。 0033 本发明。
28、还公开了一种静电防护模块， 包括多个上述的静电防护电路串联而成。 0034 本发明还公开了一种液晶显示装置， 包括周边区域和显示区域， 周边区域设有上 述的静电防护模块， 所述静电防护模块由多个静电防护电路串联形成。 0035 本发明的静电防护电路在刻蚀型保护型薄膜晶体管中利用顶栅和底栅作用， 通过 在栅极绝缘层或者在缓冲层设置开孔， 使得栅极和半导体层直接接触， 在立体方向上实现 双二极管连接， 正向时， 半导体背沟道导电， 电荷从第二源漏极往第一源漏极方向流通； 反 向时， 半导体前沟道导电， 电荷从第一源漏极往第二源漏极方向流通。 0036 应当说明的是， 以上所述仅是本发明的优选实施方。
29、式， 但是本发明并不限于上述 实施方式中的具体细节， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在本发明的技术 构思范围内， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 对本发明的技术 方案进行多种等同变换， 这些改进、 润饰和等同变换也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 5/5 页 8 CN 109449157 A 8 图 1 图 2a 说 明 书 附 图 1/3 页 9 CN 109449157 A 9 图 2b 图 3 图 4 说 明 书 附 图 2/3 页 10 CN 109449157 A 10 图 5 说 明 书 附 图 3/3 页 11 CN 109449157 A 11 。