CN104752426A - 共栅极立体式cmos器件、oled器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种共栅极立体式CMOS器件、OLED器件及其制造方法，在所述的共栅极立体式CMOS器件中，NMOS晶体管采用氧化物半导体器件，PMOS晶体管采用LTPS器件，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且二者的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少占用面积，有利于提高电路集成度，并且上述CMOS器件及OLED器件的制作工艺流程简单，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件领域，特别涉及一种共栅极立体式CMOS器件、OLED器件及其制造方法。
背景技术
在平板显示技术中，有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，简称为OLED）以其轻薄、主动发光、快响应速度、广视角、色彩丰富及高亮度、低功耗、耐高低温等众多优点而被业界公认为是继液晶显示器（LCD）之后的第三代显示技术。
按出光方式，OLED分为底发射器件（Bottom Organic Light-emitting Device，简称为BEOLED）和顶发射器件（TOP Organic Light-emitting Device，简称为TEOLED）。按驱动方式，OLED分为被动式有机发光二极管（PMOLED，也称为无源矩阵OLED）及主动式有机发光二极管（AMOLED，也称为有源矩阵OLED）。其驱动电路可以使用LTPS-PMOS或者CMOS器件，CMOS电路因其低功耗、宽工作电压，高稳定性等优点，逐步成为主流趋势。
图1所示为现有技术提供的一种CMOS器件的制备方法流程示意图。如图1所示，在现行的CMOS器件的工艺流程中，通常包括如下步骤：多晶硅光刻及刻蚀、沟道掺杂、栅极光刻及刻蚀、N+/LDD离子注入、P+离子注入、接触孔形成工艺、信号线形成工艺、平面化工艺、阳极形成工艺以及隔离柱（Pillar）形成工艺。上述CMOS制造工艺中共需要4道离子注入工艺，至少11次光刻工艺过程，相应地需要配套至少11道光罩，器件结构复杂，占用面积较大，且制造工艺流程复杂、成本相对较高。
有鉴于此，有必要改进CMOS电路的结构及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于，简化CMOS（互补金属氧化物半导体）器件结构，提高器件集成度。
本发明的另一目的在于，减少CMOS器件制备工艺步骤，降低制备成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种共栅极立体式CMOS器件，包括堆叠排布的PMOS晶体管（p沟道金属氧化物半导体晶体管）以及NMOS晶体管（n沟道金属氧化物半导体晶体管），所述NMOS晶体管为氧化物半导体器件，所述PMOS晶体管为LTPS（低温多晶硅）器件，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且所述PMOS晶体管与NMOS晶体管的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成。在所述的共栅极立体式CMOS器件中，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且二者的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成，PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少器件占用面积，有利于提高电路集成度。
本发明还提供一种OLED器件，包括所述的共栅极立体式CMOS器件，采用上述共栅极立体式CMOS结构制作OLED器件，PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少占用面积，使得OLED的显示区域面积相对增大，OLED器件的开口率大大提高，进而实现显示屏的高分辨率。
本发明又提供一种共栅极立体式CMOS器件的制造方法，包括：在基板上形成PMOS有源区；在所述基板以及PMOS有源区上形成PMOS栅极绝缘层；在所述PMOS栅极绝缘层上对应PMOS有源区的位置形成栅极；在所述PMOS栅极绝缘层及栅极上形成NMOS栅极绝缘层；在所述NMOS栅极绝缘层上对应所述栅极的位置形成NMOS有源区；以及在所述NMOS栅极绝缘层和NMOS有源区上形成源极与漏极，所述源极与漏极通过形成于所述NMOS栅极绝缘层和PMOS栅极绝缘层中的接触孔连接所述PMOS有源区。所述方法形成的PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且二者的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成，上述共栅极立体式CMOS结构能够有效减少占用面积，有利于提高电路集成度。并且制备上述共栅极立体式CMOS结构时，能够减少离子注入工艺步骤，相应的节省了光罩，工艺流程简单，成本较低。
本发明又提供一种OLED器件的制造方法，包括：在基板上形成PMOS有源区；在所述基板以及PMOS有源区上形成PMOS栅极绝缘层；在所述PMOS栅极绝缘层上对应PMOS有源区的位置形成栅极；在所述PMOS栅极绝缘层及栅极上形成NMOS栅极绝缘层；在所述NMOS栅极绝缘层上对应所述栅极的位置形成NMOS有源区；在所述NMOS栅极绝缘层和NMOS有源区上形成源极与漏极，所述源极与漏极通过形成于所述NMOS栅极绝缘层和PMOS栅极绝缘层中的接触孔连接所述PMOS有源区；在所述NMOS栅极绝缘层、NMOS有源区、源极与漏极上形成钝化层，并在所述钝化层中形成接触孔；在所述钝化层上形成阳极引线，所述阳极引线通过形成于所述钝化层中的接触孔连接漏极；在所述钝化层和阳极引线上形成隔离柱，并在所述隔离柱中形成接触孔；在所述隔离柱上对应所述阳极引线的位置形成发光层，所述发光层通过形成于所述隔离柱中的接触孔连接所述阳极引线；以及在所述隔离柱和发光层上形成阴极金属。制备上述OLED器件时，仅需9道光罩，与现有技术相比至少能够减少两道光罩，并减少了离子注入工艺，工艺流程简单，成本较低。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1是现有技术提供的CMOS器件的制备方法流程示意图。
图2是按照本发明一实施例提供的CMOS器件的制备方法流程示意图。
图3A至图3G是图2所示流程的相应结构示意图。
图4是按照本发明一实施例提供的CMOS器件的等效电路图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其它实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且，由于刻蚀引起的圆润等形状特征未在附图中示意。另外，相同的标号指代相同的元件或部件，因此将省略对它们的描述。
本发明提供一种共栅极立体式CMOS器件，包括堆叠排布的PMOS晶体管以及NMOS晶体管，所述NMOS晶体管为氧化物半导体器件，即选用氧化物半导体材料作为NMOS晶体管的有源区，所述PMOS晶体管为LTPS（低温多晶硅）器件，即选用低温多晶硅作为PMOS晶体管的有源区材料，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且所述PMOS晶体管与NMOS晶体管的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成。在所述的共栅极立体式CMOS器件中，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且二者的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成，PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少器件占用面积，有利于提高电路集成度。
具体如图3G所示，本发明提供的共栅极立体式CMOS器件，所述PMOS晶体管为顶栅器件，所述NMOS晶体管为底栅器件，具体包括：基板300、形成于基板300上的PMOS有源区302、形成于基板300及PMOS有源区302上的PMOS栅极绝缘层303、形成于PMOS栅极绝缘层303上对应PMOS有源区302位置的栅极304、形成于PMOS栅极绝缘层303及栅极304上的NMOS栅极绝缘层305、形成于NMOS栅极绝缘层305上对应栅极304位置的NMOS有源区306以及形成于NMOS栅极绝缘层305和NMOS有源区306上的源极与漏极307a、307b，所述源极与漏极307a、307b通过形成于NMOS栅极绝缘层305和PMOS栅极绝缘层303中的接触孔连接PMOS有源区302。结合图4所示，所述PMOS有源区302、PMOS栅极绝缘层303、栅极304以及源极与漏极307a、307b构成PMOS晶体管，所述栅极304、NMOS栅极绝缘层305、NMOS有源区306以及源极与漏极307a、307b构成NMOS晶体管，即，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极304，且二者的源极与漏极307a、307b通过一次刻蚀工艺形成。上述共栅极立体式CMOS结构，PMOS晶体管采用顶栅器件，NMOS晶体管采用底栅器件，PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少占用面积，有利于提高电路集成度。
其中，所述NMOS有源区的材料选自IGZO（铟镓锌氧化物）、ITO（铟锡氧化物）、IZO（铟锌氧化物）、AZO（铝锌氧化物）或GZO（镓锌氧化物）中的一种或多种，上述材料无需进行离子注入即可作为NMOS的有源区材料，可减少2～3道离子注入工艺，相应的减少了光罩的使用，简化了工艺流程，成本也随之降低。所述PMOS晶体管则可利用多晶硅作为有源层，优选先形成非晶硅(a-Si)层，再将a-Si层结晶为多晶硅(p-Si)层，且将p-Si层图形化，a-Si工艺产能大、制程简单且成熟、成本也较低。
所述共栅极立体式CMOS器件还可包括形成于基板300上的缓冲层301，PMOS栅极绝缘层303覆盖在缓冲层301以及PMOS有源区302上。所述缓冲层310可防止下层基板300所产生潮气或杂质的扩散。缓冲层310可为单层或多层，其可由氧化物层和/或氮化物层制成。在NMOS栅极绝缘层305、NMOS有源区306、源极与漏极307a、307b上形成有钝化层308。钝化层308可形成在基板300的整个表面上。钝化层308作为保护层。可为单层或多层，其可由氧化物层和/或氮化物层制成。
根据本发明的另一面，还提供一种OLED器件，如图3G所示，包括上述的共栅极立体式CMOS器件，还包括：形成于钝化层308上的阳极引线309，所述阳极引线309通过形成于钝化层308中的接触孔连接漏极307b；形成于钝化层308和阳极引线309上的隔离柱（pillar）310；形成于隔离柱310上对应阳极引线309位置的发光层311，发光层311通过形成于隔离柱310中的接触孔连接阳极引线309；以及形成于隔离柱310和发光层311上的阴极金属312。采用共栅极立体式CMOS结构制作OLED器件，PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少占用面积，使得OLED的显示区域面积相对增大，使得OLED器件的开口率大大提高，进而实现显示屏的高分辨率。
图2是按照本发明一实施例提供的CMOS器件的制备方法流程示意图。图3A至图3G是图2所示流程的相应结构示意图。以下结合图2及图3A至3G具体说明该实施例的CMOS器件及OLED器件的制备方法。
如图3A所示，在基板300上形成缓冲层301。基板300例如是由玻璃、塑料、金属薄片或硅片制成的透明基板。缓冲层310可防止下层基板300所产生潮气或杂质的扩散。缓冲层310可为单层或多层，其可由氧化物层和/或氮化物层制成。可通过沉积工艺如PECVD（等离子体增强化学气相沉积）工艺形成缓冲层310。本实施例中，缓冲层310由氧化硅层和氮化硅层制成，所述氮化硅层的厚度范围例如在之间，所述氧化硅层的厚度范围例如在之间。
继续参考图3A，在缓冲层301上形成PMOS有源区302。PMOS有源区302的形成可包括形成非晶硅(a-Si)层，将a-Si层结晶为多晶硅(p-Si)层，且将p-Si层图形化。在此情形下，a-Si层可使用化学气相沉积(CVD)法或物理气相沉积(PVD)法形成。a-Si工艺产能大、制程简单且成熟、成本也较低。此外，用于降低氢(H)浓度的脱氢法可在a-Si层形成期间或之后进行。本实施例中，所述a-Si层的厚度范围在之间，a-Si经激光晶化转变为多晶硅，并采用第一道光罩（mask），经由光刻和刻蚀工艺，图形化多晶硅层形成PMOS有源区302。
如图3B所示，在缓冲层301以及PMOS有源区302上形成PMOS栅极绝缘层303。所述PMOS栅绝缘层303可通过依次堆叠第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层来获得。或者，所述PMOS栅绝缘层303可为氧化物层或氮化物层，如三个氧化硅层(tri-silicon oxide layer)或氮化硅层。可通过沉积工艺如PECVD工艺形成所述PMOS栅极绝缘层303。本实施例中，所述PMOS栅极绝缘层303材质选为单层的氮化硅（SiN）或单层的氧化硅（SiO2），厚度范围例如在之间。
继续参考图3B，在PMOS栅极绝缘层303上对应PMOS有源区302的位置形成栅极304。栅极304的形成可包括形成用于栅极的栅极金属层，并采用第二道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，图形化栅极金属层形成栅极304。栅极金属层可为单层或多层。所述单层可由钼(Mo)、铝(Al)或Al合金，如铝-钕(Al-Nd)制成。所述多层可通过将Al合金层堆叠在铬(Cr)层或钼(Mo)合金层上获得。本实施例中，所述栅极金属层的厚度范围在利用磁控溅射工艺形成。
形成栅极304之后，进行离子注入工艺。本实施例中，以栅极304作为掩膜层，进行P+离子注入工艺，无需额外形成用于离子注入工艺的掩膜层。
继续参考图3B，在PMOS栅极绝缘层303及栅极304上形成NMOS栅极绝缘层305。所述NMOS栅极绝缘层305可通过依次堆叠第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层来获得。或者，所述NMOS栅极绝缘层305可为氧化物层或氮化物层，如三个氧化硅层(tri-silicon oxide layer)或氮化硅层。可通过沉积工艺如PECVD工艺形成所述NMOS栅极绝缘层305。本实施例中，所述NMOS栅极绝缘层305材质选为单层的氮化硅（SiN）或单层的氧化硅（SiO2），厚度范围例如在之间。
继续参考图3B，在NMOS栅极绝缘层305上对应栅极304的位置形成NMOS有源区306。NMOS有源区306的形成可包括形成NMOS有源区薄膜，并采用第三道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，图形化NMOS有源区薄膜形成NMOS有源区306。作为一优选的实施例，所述NMOS有源区薄膜可为IGZO、ITO、IZO、AZO或GZO中的一种或多种，所述NMOS有源区薄膜的厚度范围例如在之间，利用磁控溅射工艺形成。上述材料无需进行离子注入即可作为NMOS的有源区材料，可减少2～3道离子注入工艺，相应的减少了光罩的使用，简化了工艺流程，成本也随之降低。
如图3C所示，在NMOS栅极绝缘层305和NMOS有源区306上形成源极与漏极307a、307b，所述源极与漏极307a、307b通过接触孔连接PMOS有源区302。所述源极与漏极307a、307b可通过如下步骤形成：采用第四道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，在NMOS栅极绝缘层305和PMOS栅极绝缘层303中形成接触孔，所述接触孔暴露所述PMOS有源区302；在所述NMOS栅极绝缘层305和NMOS有源区306上沉积源漏金属层；采用第五道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，图形化源漏金属层形成源极与漏极307a、307b，所述源极与漏极307a、307b通过接触孔连接PMOS有源区302。源漏金属层可由钼(Mo)、铬(Cr)、钨(W)、钼-钨(MoW)、铝(Al)、铝-钕(Al-Nd)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、铜(Cu)、Mo合金、Al合金或Cu合金制成。本实施例中，源漏金属层的厚度范围在之间，利用磁控溅射工艺形成。
如图3D所示，在NMOS栅极绝缘层305、NMOS有源区306、源极与漏极307a、307b上形成钝化层308。钝化层308可形成在基板300的整个表面上。钝化层308作为保护层。可为单层或多层，其可由氧化物层和/或氮化物层制成。可通过沉积工艺如PECVD工艺形成钝化层308。本实施例中，钝化层308由氮化硅层制成，所述氮化硅层的厚度范围例如在之间。
参考图3E，在钝化层308上形成阳极引线309，所述阳极引线309通过接触孔连接漏极307b。所述阳极引线309可通过如下步骤形成：采用第六道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，在钝化层308中形成接触孔，所述接触孔暴露所述漏极307b；在所述钝化层308上形成阳极金属层；采用第七道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，图形化阳极金属层后，形成阳极引线309。阳极金属材质可由氧化铟锡、氧化锌、氧化铟锌、银、金或铝的一种或多种制成。
如图3F所示，在钝化层308和阳极引线309上形成隔离柱（pillar）310，并在隔离柱（pillar）310中形成接触孔。本实施例中，采用第八道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，在隔离柱310中形成接触孔，所述接触孔暴露部分阳极引线309。
如图3G所示，在隔离柱310上对应阳极引线的位置形成发光层311，发光层311通过接触孔连接阳极引线309。所述发光层311可通过如下步骤形成：在隔离柱310上形成发光层薄膜；采用第九道光罩，经由光刻和刻蚀工艺，图形化发光层薄膜形成发光层311，发光层311通过接触孔连接阳极引线309。
继续参考图3G，最后在隔离柱310和发光层311上形成阴极金属312，完成OLED器件制备。所述OLED器件可为BEOLED或TEOLED，可根据器件发光类型选择合适的阳极金属材料，例如BEOLED所用的阳极是透明的，一般通过溅射的方式将的透明的ITO或IZO等生长在透明基板上作为阳极，器件内部发出的光相继经过透明阳极、透明基板射出。
综上所述，本发明的PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极304，且二者的源极与漏极307a、307b通过一次刻蚀工艺形成，NMOS晶体管采用氧化物半导体器件，PMOS晶体管采用LTPS器件，采用上述共栅极立体式CMOS结构，PMOS晶体管与NMOS晶体管堆叠排布，能够有效减少占用面积，有利于提高电路集成度。采用上述共栅极立体式CMOS结构制作OLED器件，使得OLED的显示区域面积相对增大，OLED器件的开口率大大提高，进而实现显示屏的高分辨率。并且上述CMOS器件及OLED器件的制作工艺流程简单，成本较低。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种共栅极立体式CMOS器件，其特征在于，包括堆叠排布的PMOS晶体管以及NMOS晶体管，所述NMOS晶体管为氧化物半导体器件，所述PMOS晶体管为LTPS器件，所述PMOS晶体管与NMOS晶体管共用栅极，且所述PMOS晶体管与NMOS晶体管的源极与漏极通过一次刻蚀工艺形成。
2.如权利要求1所述的共栅极立体式CMOS器件，其特征在于，所述PMOS晶体管为顶栅器件，所述NMOS晶体管为底栅器件。
3.如权利要求2所述的共栅极立体式CMOS器件，其特征在于，包括：
形成于基板上的PMOS有源区；
形成于所述基板及PMOS有源区上的PMOS栅极绝缘层；
形成于所述PMOS栅极绝缘层上对应所述PMOS有源区位置的栅极；
形成于所述PMOS栅极绝缘层及栅极上的NMOS栅极绝缘层；
形成于所述NMOS栅极绝缘层上对应所述栅极位置的NMOS有源区；以及
形成于所述NMOS栅极绝缘层和NMOS有源区上的源极与漏极，所述源极与漏极通过形成于所述NMOS栅极绝缘层和PMOS栅极绝缘层中的接触孔连接所述PMOS有源区。
4.如权利要求3所述的共栅极立体式CMOS器件，其特征在于，形成所述NMOS有源区的材料选自IGZO、ITO、IZO、AZO或GZO中的一种或多种。
5.如权利要求3所述的共栅极立体式CMOS器件，其特征在于，还包括：
形成于所述基板上的缓冲层，所述PMOS栅极绝缘层覆盖在所述缓冲层以及所述PMOS有源区上；以及
形成于所述NMOS栅极绝缘层、NMOS有源区、源极与漏极上的钝化层。
6.一种OLED器件，包括如权利要求1-5中任意一项所述的共栅极立体式CMOS器件。
7.一种共栅极立体式CMOS器件的制造方法，其特征在于，包括：
在基板上形成PMOS有源区；
在所述基板以及PMOS有源区上形成PMOS栅极绝缘层；
在所述PMOS栅极绝缘层上对应PMOS有源区的位置形成栅极；
在所述PMOS栅极绝缘层及栅极上形成NMOS栅极绝缘层；
在所述NMOS栅极绝缘层上对应所述栅极的位置形成NMOS有源区；以及
在所述NMOS栅极绝缘层和NMOS有源区上形成源极与漏极，所述源极与漏极通过形成于所述NMOS栅极绝缘层和PMOS栅极绝缘层中的接触孔连接所述PMOS有源区。
8.如权利要求7所述的共栅极立体式CMOS器件的制造方法，其特征在于，形成所述NMOS有源区的材料选自IGZO、ITO、IZO、AZO或GZO中的一种或多种。
9.一种OLED器件的制造方法，其特征在于，包括：
在基板上形成PMOS有源区；
在所述基板以及PMOS有源区上形成PMOS栅极绝缘层；
在所述PMOS栅极绝缘层上对应PMOS有源区的位置形成栅极；
进行离子注入工艺；
在所述PMOS栅极绝缘层及栅极上形成NMOS栅极绝缘层；
在所述NMOS栅极绝缘层上对应所述栅极的位置形成NMOS有源区；
在所述NMOS栅极绝缘层和NMOS有源区上形成源极与漏极，所述源极与漏极通过形成于所述NMOS栅极绝缘层和PMOS栅极绝缘层中的接触孔连接所述PMOS有源区。
10.如权利要求9所述的共栅极立体式CMOS器件的制造方法，其特征在于，在所述NMOS栅极绝缘层和NMOS有源区上形成源极与漏极之后，还包括：
在所述NMOS栅极绝缘层、NMOS有源区、源极与漏极上形成钝化层，并在所述钝化层中形成接触孔；
在所述钝化层上形成阳极引线，所述阳极引线通过形成于所述钝化层中的接触孔连接所述漏极；
在所述钝化层和阳极引线上形成隔离柱，并在所述隔离柱中形成接触孔；
在所述隔离柱上对应所述阳极引线的位置形成发光层，所述发光层通过形成于所述隔离柱中的接触孔连接所述阳极引线；以及
在所述隔离柱和发光层上形成阴极金属。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106449706A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-02-22 | 昆山国显光电有限公司 | 显示面板及其制造方法 |
| CN108062185A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-05-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控组件及其制造方法、显示装置 |
| KR20180131706A (ko) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전계 발광 표시장치 |
| CN110060998A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-26 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种反相电路结构、栅极驱动电路及显示面板 |
| CN110098235A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-06 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
| CN113594183A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-02 | 上海大学 | 一种立体式双有源层氧化物薄膜晶体管及其应用 |
| TWI805116B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-06-11 | 國立陽明交通大學 | 垂直堆疊型互補式薄膜電晶體 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030141504A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-07-31 | Hideaki Kuwabara | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| CN1460979A (zh) * | 2002-03-22 | 2003-12-10 | 株式会社日立显示器 | 显示装置 |
| US20120018808A1 (en) * | 2007-07-11 | 2012-01-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
-
2013
- 2013-12-26 CN CN201310731856.1A patent/CN104752426A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030141504A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-07-31 | Hideaki Kuwabara | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| CN1460979A (zh) * | 2002-03-22 | 2003-12-10 | 株式会社日立显示器 | 显示装置 |
| US20120018808A1 (en) * | 2007-07-11 | 2012-01-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106449706A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-02-22 | 昆山国显光电有限公司 | 显示面板及其制造方法 |
| CN106449706B (zh) * | 2016-10-17 | 2019-05-03 | 昆山国显光电有限公司 | 显示面板及其制造方法 |
| CN108986744B (zh) * | 2017-05-31 | 2021-10-22 | 乐金显示有限公司 | 电致发光显示器 |
| KR20180131706A (ko) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전계 발광 표시장치 |
| CN108986744A (zh) * | 2017-05-31 | 2018-12-11 | 乐金显示有限公司 | 电致发光显示器 |
| KR102347796B1 (ko) * | 2017-05-31 | 2022-01-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전계 발광 표시장치 |
| CN108062185B (zh) * | 2018-01-31 | 2022-02-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控组件及其制造方法、显示装置 |
| CN108062185A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-05-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控组件及其制造方法、显示装置 |
| CN110060998A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-07-26 | 厦门天马微电子有限公司 | 一种反相电路结构、栅极驱动电路及显示面板 |
| WO2020224143A1 (zh) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
| CN110098235B (zh) * | 2019-05-08 | 2021-09-24 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
| CN110098235A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-06 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
| US11315996B2 (en) | 2019-05-08 | 2022-04-26 | Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Display panel and manufacturing method of thereof |
| CN113594183A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-11-02 | 上海大学 | 一种立体式双有源层氧化物薄膜晶体管及其应用 |
| CN113594183B (zh) * | 2021-07-27 | 2023-09-22 | 上海大学 | 一种立体式双有源层氧化物薄膜晶体管及其应用 |
| TWI805116B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-06-11 | 國立陽明交通大學 | 垂直堆疊型互補式薄膜電晶體 |
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