CN1684248A - 低温多晶硅薄膜电晶体基板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种低温多晶硅薄膜电晶体基板，其包括一基板及形成于该基板上的一多晶硅薄膜层，该多晶硅薄膜上形成驱动电路区域与显示面板区域，其中，该驱动电路区域形成多个驱动电路，该显示面板区域形成多个像素单元。

Description

低温多晶硅薄膜电晶体基板及其制作方法

【技术领域】

本发明是关于一种低温多晶硅薄膜电晶体(LowTemperature Poly-Silicon Thin Film Transistor，LTPS TFT)基板及其制作方法。

【背景技术】

平面显示器因为具有轻薄的优点，逐渐取代阴极射线管，成为显示器的主流。但是随着信息科技的蓬勃发展，及更高分辨率与信息显示大容量化的需求，传统非晶硅薄膜电晶体驱动液晶显示器(a-si TFT LCD)的效能已不敷需求，于是业界开始发展具有更优异性能的低温多晶硅薄膜电晶体技术，其优势在于能将驱动电路直接制作于玻璃基板上(System On Glass，SOG)，以有效降低集成驱动电路的成本，因应平面显示器市场的需求。

一般低温多晶硅薄膜电晶体技术是利用薄膜沉积、黄光微影、蚀刻制程制造薄膜电晶体与图像电极。但是在其制作过程中，激光退火制程为其中的关键技术。该制程步骤的成功与否，对薄膜电晶体特性影响极大。

一种现有技术揭示一种利用准分子激光退火制程制作一多晶硅薄膜的方法，可参阅2004年1月29日公开的第2004/0018649号美国专利申请。如图1所示，该方法包含以下几个步骤：提供一玻璃基底110，在该玻璃基板110的表面形成一非晶硅薄膜112，该非晶硅薄膜112由第一区域114与第二区域116组成。该第一区域114位于该非晶硅薄膜112的中心处，该第二区域116位于该非晶硅薄膜112的外缘，其具有一倾斜壁构造，且该倾斜壁构造具有一厚度分布，由该厚度分布设定该准分子激光退火制程的制程边界，在第一区域114处，非晶硅薄膜112的厚度维持在某一特定厚度，然后在一反应室中进行准分子激光退火制程，以使该制程边界内的非晶硅薄膜112再结晶成一多晶硅薄膜。当制程边界内的该非晶硅薄膜112的厚度大于一临界厚度400，该非晶硅薄膜112在进行准分子激光退火制程时产生消熔现象，最后在玻璃基板110上制作驱动电路区域与显示面板区域。

请参照图2，是一种现有技术低温多晶硅薄膜电晶体基板200的结构示意图，该低温多晶硅薄膜电晶体基板200包括绝缘基板220、驱动电路区域210、多个驱动电路211、显示面板区域230及多个像素单元222。其中，驱动电路区域210与显示面板区域230连接在一起，多个驱动电路211与多个像素单元222位于其上，且多个驱动电路211跟随多个像素单元222设置。由于绝缘基板220上进行准分子激光退火制程并非一次完成，而是多次扫描逐次完成，因而制成的多晶硅薄膜电晶体特性并不均匀，同时，驱动电路区域210对薄膜电晶体特性均匀度的要求(±10～100mV)，较显示面板区域230内部薄膜电晶体开关组件的要求(±1～2V)高出甚多，且现阶段低温多晶硅薄膜电晶体基板200一般排布状况，驱动电路211跟随多个像素单元222分布在整个基板上，这对制程而言均匀性的难度甚高，当绝缘基板220上某处准分子激光退火制程的均匀度不高时，如果仅某个驱动电路211不良造成废品，则与之相连的显示面板区域230无论良莠也会报废，造成良率低，增加成本。

【发明内容】

为了克服现有技术中低温多晶硅薄膜电晶体基板良率低、生产成本高的问题，本发明提供一种良率较高、成本较低的低温多晶硅薄膜电晶体基板。

本发明提供的低温多晶硅薄膜电晶体基板包括一绝缘基板和一形成于该基板上的多晶硅薄膜，该多晶硅薄膜上具有驱动电路区域与显示面板区域两个区域，其中，该驱动电路区域形成多个驱动电路，该显示面板区域形成多个像素单元，且该驱动电路区域与该显示面板区域区隔设置。

本发明还提供一种上述低温多晶硅薄膜电晶体基板的制作方法。

本发明低温多晶硅薄膜电晶体基板的制作方法包括以下步骤：提供一基板，于该绝缘基板的表面进行一第一等离子增强化学气相沉积制程(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)形成一非晶硅层；进行一回火制程以使该非晶硅层再结晶形成一多晶硅层；进行第二等离子增强化学气相沉积制程，以于该信道区域上依序形成一以四乙氧基硅烷(Tetra-ethyl-ortho-silicate，TEOS)为主的氧化硅层。

相比现有技术，本发明的有益效果是：由于驱动电路在薄膜电晶体特性均匀度的要求上，较显示区域内部薄膜电晶体开关组件高出甚多，因而本发明的低温多晶硅薄膜电晶体基板的驱动电路区域与显示面板区域在不同区域制作，将驱动电路集中在某一区域内，可降低制程变异因素对均匀性的影响程度，以提升低温多晶硅薄膜电晶体基板面板及驱动电路整体制作良率，减少生产的成本。后续利用软性电路板与导电材质将显示区薄膜电晶体矩阵接脚与驱动电路接脚相结合，完成面板制作。

【附图说明】

图1是现有技术中以准分子激光退火制程制作低温多晶硅薄膜的方法示意图。

图2是一种现有技术的低温多晶硅薄膜电晶体基板的结构示意图。

图3是本发明的低温多晶硅薄膜电晶体基板结构示意图。

图4是本发明的低温多晶硅薄膜电晶体基板的制作流程图

图5是本发明的低温多晶硅薄膜电晶体基板的后续连接示意图。

【具体实施方式】

请参阅图3，是本发明低温多晶硅薄膜电晶体基板的结构示意图。该低温多晶硅薄膜电晶体基板300包括一绝缘基板320、一驱动电路区域310、多个驱动电路311、显示面板区域330及多个像素单元322。其中，驱动电路区域310与显示面板区域330分布于绝缘基板320上的不同区域，且多个驱动电路311设置于驱动电路区域310中，多个像素单元322设置于显示面板区域330中，该绝缘基板320可为玻璃基板或石英基板，。

请参阅图4，是本发明低温多晶硅薄膜电晶体基板300的制作流程图。该低温多晶硅薄膜电晶体基板200的制作包括以下步骤：在该绝缘基板320的表面，进行一第一等离子增强化学气相沉积制程，其中该绝缘基板320可为玻璃基板或石英基板，使该绝缘基板320的表面形成一非晶硅层，再进行一准分子激光退火制程以使该非晶硅层再结晶形成多晶硅薄膜，该多晶硅薄膜的表面包含有该低温多晶硅薄膜电晶体的一源极区域、一漏极区域以及一信道区域；进行一第二等离子增强化学气相沉积制程，以在该信道区域上依序形成一以四乙氧基硅烷为主的氧化硅层。同时将驱动电路区域310与显示面板区域330在绝缘基板320上分离开，其中驱动电路区域310包括多个驱动电路311，显示面板区域330包括多个像素单元322，将驱动电路311集中在某一区域内，可降低制程变异因素对均匀性的影响程度，以提升低温多晶硅薄膜电晶体基板300及驱动电路311整体制作良率，减少制程的成本。

请参阅图5，是本发明低温多晶硅薄膜电晶体基板300的后续连接示意图。驱动电路311的接脚与像素单元322的薄膜电晶体矩阵接脚利用软性电路板430与导电材质相结合，完成面板制作。

Claims (8)

1.一种低温多晶硅薄膜电晶体基板，其包括一绝缘基板、一形成于该绝缘基板上的多晶硅薄膜以及该多晶硅薄膜上形成的驱动电路区域与显示面板区域，其中，该驱动电路区域形成多个驱动电路，该显示面板区域形成多个像素单元，其特征在于：该驱动电路区域与该显示面板区域区隔设置。

2.根据权利要求1所述的低温多晶硅薄膜电晶体基板，其特征在于：该绝缘基板为玻璃基板。

3.根据权利要求1所述的低温多晶硅薄膜电晶体基板，其特征在于：该绝缘基板为石英基板。

4.根据权利要求1所述的低温多晶硅薄膜电晶体基板，其特征在于：该形成多晶硅薄膜的方法为一准分子激光退火制程。

5.根据权利要求1所述的低温多晶硅薄膜电晶体基板，其特征在于：该多晶硅薄膜的表面包含有该低温多晶硅薄膜电晶体的一源极区域、一漏极区域以及一信道区域。

6.一种低温多晶硅薄膜电晶体基板的制作方法，其包括以下步骤：提供一基板；于该绝缘基板的表面进行一第一等离子增强化学气相沉积制程形成一非晶硅层；进行一回火制程以使该非晶硅层再结晶形成一多晶硅层；进行第二等离子增强化学气相沉积制程，以于信道区域上依序形成一以四乙氧基硅烷为主的氧化硅层。

7.根据权利要求6所述的低温多晶硅薄膜电晶体基板的制作方法，其中该回火过程是为一准分子激光退火制程。

8.根据权利要求6所述的低温多晶硅薄膜电晶体基板的制作方法，其中该多晶硅薄膜的表面包含有该低温多晶硅薄膜电晶体的一源极区域、一漏极区域以及一信道区域。

Images