CN102222644A - 一种有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法 - Google Patents

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黄彦士
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Abstract

本发明提供一种有源矩阵有机发光二极管器件制造方法，包括：形成多晶硅基板，构图形成下电极和第一导电层；沉积栅绝缘层和第一金属层，通过掩膜构图形成第一栅极、第二栅极和下电极；在第一导电层部分区域形成轻掺杂结构；沉积隔离层，通过掩膜进行刻蚀形成第一、第二和第三通孔，贯穿隔离层和栅绝缘层；沉积第二金属层，通过掩膜进行构图形成源极和漏极、第二导电层及第一、第二和第三导电柱；形成半导体层以连接第一源极和漏极；沉积第一和第二平坦层，通过掩膜进行刻蚀形成第四、第五和第六通孔，贯穿第一和第二平坦层；沉积第二导电层，通过掩膜进行构图形成第一、第二和第三电极。采用本发明省略n型掺杂和二次刻蚀过程，可以节约成本。

Description

一种有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)器件的制造方法，尤其涉及一种有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)器件中互补型金属氧化物半导体器件(CMOS)的制造方法。
背景技术
有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，缩写为AMOLED)器件是一种新型的平板显示器件。传统的液晶显示器(LCD)，自身不能发光，需要背光源。而有源矩阵型有机发光二极管(AMOLED)器件本身具有发光功能，是一种自发光器件，因此，有源矩阵型有机发光二极管(AMOLED)器件比LCD更能够做得轻薄，而且更省电。另外，有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)器件具有反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点。
互补型金属氧化物半导体器件(Complementary Metal Oxide Semiconductor，缩写为CMOS)大规模应用于集成电路芯片。采用CMOS技术可以将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)集成在一块硅片上。互补金属氧化物半导体器件(CMOS)由p沟道金属氧化物半导体器件(PMOS)和n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)共同构成，它的特点是低功耗。单一的金属氧化物半导体器件(MOS)的设计空间小，且电路面积增大，造成面板框架太大，因此产品的竞争力会下降。而互补型金属氧化物半导体器件(CMOS)的设计空间很大，故低于有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)来说，其有极大的需求。
传统的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)的互补型金属氧化物半导体器件(CMOS)阵列基板的制作方式中，利用准分子激光法(ELA)工艺，需要10道掩膜。其中制作n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)时，对多晶硅植入活化形成，在此过程中使用一道掩膜进行二次刻蚀和二次植入，由于n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)所需的活化温度较高，会增加快速热处理(RTP)的负担，也会影响到其它器件的稳定性。
有鉴于此，如何设计一种有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)器件的制造方法，可以避免制作n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)过程中的轻掺杂漏极(LDD)的制作，以免去二次刻蚀和二次植入来降低快速热处理(RTP)的负担，并且节约制程一降低成本，是业内人士亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中制造的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)器件中，制作n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)时进行二次刻蚀和二次植入以形成轻掺杂漏极(LDD)，此时需要较高的活化温度，由此造成的快速热处理(RTP)的较高负担，本发明提供了一种有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)器件的制造方法。
根据本发明的一个方面，提供一种有源矩阵有机发光二极管器件制造的方法，包括：形成多晶硅基板，对基板进行构图形成下电极和第一导电层；沉积栅绝缘层和第一金属层，通过掩膜第一金属层进行构图形成第一栅极、第二栅极和下电极；在第一导电层部分区域注入低浓度杂质形成轻掺杂结构；沉积隔离层，通过掩膜进行刻蚀形成第一、第二和第三通孔，第一、第二和第三通孔贯穿隔离层和栅绝缘层；沉积第二金属层，通过掩膜进行构图形成源极和漏极、第二导电层及第一、第二和第三导电柱；形成半导体层以连接第一源极和漏极；沉积第一和第二平坦层，通过掩膜对第一和第二平坦层进行刻蚀形成第四、第五和第六通孔，第四、第五和第六通孔贯穿第一和第二平坦层；沉积第二导电层，通过掩膜对第二导电层进行构图形成第一、第二和第三电极。
优选地，多晶硅基板通过准分子激光法对非晶硅晶化处理制得。
优选地，低浓度杂质为硼。
优选地，半导体层的材料为IGZO。
优选地，第一导电柱电性连接下电极与所述第一源极，第二导电柱电性连接第一导电层与第一漏极。
优选地，第一、第二和第三电极分别与第一源极、第一栅极和第二金属层相连。
优选地，更包括在形成第一、第二和第三电极后的图形上沉积第三平坦层的步骤。
优选地，通过掩膜对第三平坦层进行刻蚀，形成第七、第八和第九通孔，暴露出第一、第二和第三电极。
优选地，通过掩膜对第三平坦层进行刻蚀，形成第七、第八和第九通孔，暴露出第一、第二和第三电极。
优选地，沉积有机材料于第二通孔形成有机发光层。
优选地，在第三平坦层上形成衬垫。
本发明的优点是：省略了在制作n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)时的二次刻蚀和二次植入以形成轻掺杂漏极(LDD)的制程，因为在此过程中需要较高的活化温度，所以可以只活化p沟道金属氧化物半导体器件(PMOS)，从而减轻快速热处理(RTP)的负担。并且可以简略制程，节约成本。另外，还可以利用金属氧化物的感光特性，同时制作光学传感器。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1～6示出了依据本发明的一个实施例制得的有源矩阵有机发光二极管器件各个阶段的剖面图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1～6示出了依据本发明的一个实施例制得的有源矩阵有机发光二极管器件各个阶段的剖面图。在以下的说明中，本发明所提到的构图工艺包括刻胶涂覆、掩膜、曝光、刻蚀等工艺。图1中形成下电极10和第一导电层11。参照图1，第一区域1、第二区域2、第三区域3和第四区域4分别为NMOS区、电容区、PMOS区和焊盘区。首先在一玻璃基板上沉积非晶硅材料，利用准分子结构法(ELA)对非晶硅材料进行晶化，形成多晶硅基板。然后通过构图工艺对多晶硅基板进行构图，在第二区域2和第三区域3分别形成下电极10和第一导电层11。
继续参照图2，在上述形成的图形上继续沉积栅绝缘层12，然后在第三区域3中的栅绝缘层12的部分覆盖掩膜13，接着在未覆盖掩膜13的部分注入硼杂质，并移除掩膜13。
图3中形成p轻掺杂结构。参照图3，在图2中形成的图形上进行沉积第一金属层(未标示)，然后覆盖掩膜14对第一金属层进行刻蚀，在第一区域1形成第一栅极15，在第三区域3形成第二栅极16，同时在第四区域4形成相应结构。接下来，在未移除掩膜14前进行离子注入制程，掺杂低浓度的杂质硼，形成低掺杂结构17。最好移除掩膜14。
接着参照图4，在前面形成的图形上沉积隔离层18，然后通过构图工艺形成第一通孔、第二通孔和第三通孔。接下来沉积第二金属层，同时第一通孔、第二通孔和第三通孔被填满形成第一导电柱191、第二导电柱192和第三导电柱193。接着通过构图工艺对第二金属层进行构图，形成源极20、漏极21和第二导电层22，第一导电柱191、第二导电层22和第二导电柱193构成一通道(未标示)。
接下来参照图5，在完成图4所示图像上，沉积半导体材料，通过构图工艺对半导体材料进行构图形成半导体层23。本实施例中，半导体材料为透明非结晶氧化物IGZO(In-Ga-Zn-O)。然后，在所形成的图形上依次沉积第一平坦层24和第二平坦层25，并且通过构图工艺对第一平坦层24和第二平坦层25进行构图，形成第四通孔251、第五通孔252和第六通孔253，暴露出源极20、漏极21、第二导电导层22。
继续参照图6，在形成的图5所示的图形上沉积透明导电膜，透明导电膜可以是ITO膜。如图所示，透明导电膜填满第四通孔(未标示)、第五通孔(未标示)和第六通孔(未标示)，借助构图工艺对透明导电膜进行构图，形成第一电极261、第二电极262和第三电极263。继续沉积第三平坦层27，并通过构图工艺对第三平坦层27进行构图，形成第七通孔271、第八通孔272和第九通孔(未标示)。然后沉积有机材料于第九通孔处形成有机发光层28。最后在形成的图形上沉积衬垫材料，并通过构图工艺对衬垫材料进行刻蚀形成衬垫29。
采用本发明时，因为省略了制作n沟道金属氧化物半导体器件(NMOS)时的二次刻蚀和二次植入以形成轻掺杂漏极(LDD)的制程，由于在此过程中需要较高的活化温度，所以可以只活化p沟道金属氧化物半导体器件(PMOS)，从而减轻快速热处理(RTP)的负担。并且可以简略制程，节约成本。另外，还可以利用金属氧化物的感光特性，同时制作光学传感器。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：
形成多晶硅基板，对所述基板进行构图形成下电极和第一导电层；
沉积栅绝缘层和第一金属层，通过掩膜对所述第一金属层进行构图形成第一栅极、第二栅极和下电极；
在所述第一导电层的部分区域注入低浓度杂质形成轻掺杂结构；
沉积隔离层，通过掩膜进行刻蚀形成第一、第二和第三通孔，所述通孔贯穿所述隔离层和栅绝缘层；
沉积第二金属层，通过掩膜进行构图，形成源极和漏极、第二导电层及第一、第二和第三导电柱；
形成半导体层以连接所述源极和漏极；
依次沉积第一和第二平坦层，通过掩膜进行刻蚀形成第四、第五和第六通孔，所述通孔贯穿所述第一和第二平坦层；以及
沉积第二导电层，通过掩膜进行构图，形成第一、第二和第三电极。
2.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述多晶硅基板通过准分子激光法对非晶硅晶化处理制得。
3.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述低浓度杂质为硼。
4.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述半导体层的材料为IGZO。
5.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述第一导电柱电性连接所述下电极与所述第一源极，第二导电柱电性连接所述第一导电层与所述第一漏极。
6.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述第一、第二和第三电极分别与所述第一源极、第一栅极和第二金属层相连。
7.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述更包括在形成所述第一、第二和第三电极后的图形上沉积第三平坦层的步骤。
8.如权利要求1所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，通过掩膜对所述第三平坦层进行刻蚀，形成第七、第八和第九通孔，暴露出所述第一、第二和第三电极。
9.如权利要求8所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，沉积有机材料于所述第二通孔形成有机发光层。
10.如权利要求9所述的有源矩阵有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，在所述第三平坦层上形成衬垫。
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