專利名稱：平板顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種平板顯示器，尤其是，涉及一種具有薄膜晶體管的平板顯示器及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，諸如液晶顯示器(LCD)或者有機發(fā)光顯示器(OLED)的平板顯示器一直是產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的有源矩陣類型。在有源矩陣顯示器中，用于控制施加到象素電極的電信號的象素電極和薄膜晶體管位于象素區(qū)域的各個單位象素中。
薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層、柵絕緣層和柵電極，而半導(dǎo)體層通常是多晶硅層，其電子遷移率比非晶硅層的電子遷移率大約高100倍。多晶硅層的這種高電子遷移率使得可以在象素區(qū)域附近形成驅(qū)動電路(用于驅(qū)動單位象素)。
通常通過在襯底上形成非晶硅層并且使其結(jié)晶而產(chǎn)生多晶硅層。通常使用相同的結(jié)晶方法對象素區(qū)域和驅(qū)動電路區(qū)域的多晶硅層進(jìn)行結(jié)晶化。該結(jié)晶方法包括固相結(jié)晶(SPC)、準(zhǔn)分子激光退火(ELA)、順序橫向結(jié)晶(SLS)、金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(MIC)、金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶(MILC)等。各種結(jié)晶方法的每一種生成不同尺寸和均勻性的晶體。多晶硅的晶體尺寸和均勻性在薄膜晶體管的電學(xué)性質(zhì)中起到了重要的作用。
如上所述，每一個單位象素包括一個TFT。另外，驅(qū)動電路也包括TFT。然而，由于象素TFT需要不同的工作特性，所以象素TFT與驅(qū)動電路TFT不同。因此，當(dāng)使用上述相同的結(jié)晶方法形成單位象素和驅(qū)動電路的薄膜晶體管時，不容易調(diào)整單位象素和驅(qū)動電路的薄膜晶體管的工作特性以使得彼此不同。從而需要對用于不同用途的TFT特性進(jìn)行優(yōu)化的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了位于象素區(qū)域的一種平板顯示器TFT，其具有適用于象素區(qū)域的優(yōu)化特征，和位于外圍電路區(qū)域的TFT，其具有適用于電路區(qū)域的優(yōu)化特征，及其制造方法。
本發(fā)明的一個實施例提供了一種平板顯示器。該平板顯示器包括具有多個單位象素的象素區(qū)域；和位于象素區(qū)域外圍的外圍電路區(qū)域，具有驅(qū)動多個單位象素的驅(qū)動電路。至少一個電路薄膜晶體管位于外圍電路區(qū)域，并且包括使用SLS進(jìn)行結(jié)晶的第一半導(dǎo)體層。至少一個象素薄膜晶體管位于象素區(qū)域，并且包括具有使用MIC或者M(jìn)ILC進(jìn)行結(jié)晶的溝道區(qū)的第二半導(dǎo)體層。
第二半導(dǎo)體層可以具有使用MILC進(jìn)行結(jié)晶的溝道區(qū)。更進(jìn)一步，第二半導(dǎo)體層優(yōu)選地具有與溝道區(qū)分開并且使用MIC進(jìn)行結(jié)晶的區(qū)域。電路薄膜晶體管還包括位于第一半導(dǎo)體層上的第一柵電極；和與第一柵電極分開并且與第一半導(dǎo)體層接觸的第一源/漏電極，其中，在第一半導(dǎo)體層中，優(yōu)選地在與第一源/漏電極接觸的區(qū)域中形成金屬硅化物。并且，象素薄膜晶體管還包括位于第二半導(dǎo)體層上的第二柵電極，和與第二柵電極分開并且與第二半導(dǎo)體層接觸的第二源/漏電極，其中，在第二半導(dǎo)體層中，在第二源/漏電極下面的區(qū)域優(yōu)選地使用MIC進(jìn)行結(jié)晶。
平板顯示器是一種液晶顯示器或者有機發(fā)光顯示器。
本發(fā)明的另外一個方面提供了一種制造平板顯示器的方法。該方法包括如下步驟制備襯底，該襯底包括象素區(qū)域和位于象素區(qū)域周圍的外圍電路區(qū)域。在襯底上沉積非晶硅層。使用SLS方法選擇性地對外圍電路區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶，以形成多晶硅層。使用MILC或者M(jìn)IC方法，選擇性地對象素區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶。
選擇性地對象素區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶還可包括對外圍電路區(qū)域的多晶硅層和象素區(qū)域的非晶硅層同時進(jìn)行構(gòu)圖，以在外圍電路區(qū)域上形成第一半導(dǎo)體層和在象素區(qū)域上形成第二半導(dǎo)體層。該工藝還可包括通過MILC方法，選擇性地對象素區(qū)域的第二半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶。此時，在通過MILC方法選擇性地對象素區(qū)域的第二半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶的同時，可在外圍電路區(qū)域的第一半導(dǎo)體層中同時形成金屬硅化物。
當(dāng)在外圍電路區(qū)域的第一半導(dǎo)體層中形成金屬硅化物時，通過MILC方法選擇性地對象素區(qū)域的第二半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶還包括分別在外圍電路區(qū)域的第一半導(dǎo)體層上形成第一柵電極和在象素區(qū)域的第二半導(dǎo)體層上形成第二柵電極；在柵電極和半導(dǎo)體層上形成中間層；在中間層中，形成用于露出部分第一半導(dǎo)體層的第一源/漏接觸孔和用于露出部分第二半導(dǎo)體層的第二源/漏接觸孔；在源/漏接觸孔內(nèi)露出的半導(dǎo)體層上沉積結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層；和在沉積了結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的襯底上進(jìn)行熱處理。
使用MIC方法選擇性地對象素區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶還可包括形成光致抗蝕劑圖案，用于覆蓋外圍電路區(qū)域的多晶硅層和用于露出象素區(qū)域的非晶硅層；在露出的非晶硅層上形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層；和在形成了結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的襯底上進(jìn)行熱處理。
形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的方法可以使用從包含Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Cr、Mo、Tr、Ru、Rh和Cd的組中選擇的至少一種金屬來進(jìn)行。尤其是，形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的方法可以使用Ni來進(jìn)行。


對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，通過參考附圖對優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，可以對本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點更為明確。
圖1顯示的根據(jù)本發(fā)明實施例的平板顯示器的平面圖；圖2A、2B、2C和2D顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的、用于制造平板顯示器的方法的剖面圖；圖3A、3B、3C和3D顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的、用于制造平板顯示器的方法的剖面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參考附圖，對本發(fā)明進(jìn)行更為完全地描述，其中，顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以以不同的方式進(jìn)行實施，而不限于此處所述的實施例。更進(jìn)一步，提供這些實施例是使得本公開完全和完整，并且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，將完全傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，當(dāng)對在另外一層或者襯底上形成層進(jìn)行描述時，表示可以在另外一層或者襯底上形成該層，或者可以在該層與另外一層或者襯底之間插入第三層。在整個說明中，相同的標(biāo)記表示相同的元件。
圖1顯示的根據(jù)本發(fā)明實施例的平板顯示器的平面圖。
參考圖1，具有多個單位象素的象素區(qū)域P位于襯底100上。具有用于驅(qū)動多個單位象素的驅(qū)動電路的外圍電路區(qū)域C位于象素區(qū)域P的外圍。位于象素區(qū)域P的多個單位象素排列成矩陣形式。各個單位象素具有象素電極和用于控制施加到象素電極的數(shù)據(jù)信號的象素薄膜晶體管。外圍電路區(qū)域具有形成驅(qū)動電路的電路薄膜晶體管。電路薄膜晶體管具有使用SLS方法進(jìn)行結(jié)晶的第一半導(dǎo)體層，并且象素薄膜晶體管具有第二半導(dǎo)體層，其具有使用MIC方法和MILC方法之一進(jìn)行結(jié)晶的溝道區(qū)。因此，象素薄膜晶體管和電路薄膜晶體管形成為具有彼此不同的特征。尤其是，電路薄膜晶體管具有高電子遷移率，但是象素薄膜晶體管在整個象素區(qū)域具有一致電特性，而非高電子遷移率。
圖2A、2B、2C和2D顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的、用于制造平板顯示器方法的剖面圖。這些視圖限于圖1中所示的象素區(qū)域P的單位象素和一些外圍電路區(qū)域C。
參考圖2A，制備了具有外圍電路區(qū)域C和象素區(qū)域P的襯底100。在襯底100上形成緩沖層105。緩沖層105用于保護(hù)在后續(xù)工藝中形成的半導(dǎo)體層免受從襯底100發(fā)射出的雜質(zhì)的影響。緩沖層105優(yōu)選由氧化硅層形成。
在緩沖層105上沉積非晶硅層110。可以使用化學(xué)汽相沉積(CVD)方法來沉積非晶硅層110。優(yōu)選地，使用低壓CVD(LPCVD)方法沉積非晶硅層110。下一步，優(yōu)選對沉積在襯底100上的非晶硅層110進(jìn)行脫氫。
使用穿過掩模900的激光對外圍電路區(qū)域C的非晶硅層110進(jìn)行選擇性照射。當(dāng)激光穿過掩模900時，對激光束的形狀進(jìn)行設(shè)定。被激光照射的區(qū)域熔化，從而形成熔化的硅區(qū)域110a，而其余的區(qū)域保持其原有的固態(tài)。在進(jìn)行激光照射之后，當(dāng)熔化硅區(qū)域冷卻時，從固態(tài)硅區(qū)域和熔化硅區(qū)域110a之間的邊界開始出現(xiàn)結(jié)晶。對襯底進(jìn)行微小地移動，以僅僅對外圍電路區(qū)域C的非晶硅層重復(fù)進(jìn)行激光照射，使得外圍電路區(qū)域C的非晶硅層變成選擇性地結(jié)晶。因此，在外圍電路區(qū)域C上形成多晶硅層，而象素區(qū)域P仍然具有非晶硅層。
將使用穿過掩模900的激光照射以重復(fù)進(jìn)行熔化和結(jié)晶使得非晶硅結(jié)晶的方法稱為順序橫向固化(下文中，稱為SLS)方法。
參考圖2B，對外圍電路區(qū)域C的多晶硅層和象素區(qū)域P的非晶硅層進(jìn)行構(gòu)圖，以在外圍電路區(qū)域中形成第一半導(dǎo)體層113和在象素區(qū)域P上形成第二半導(dǎo)體層115。
隨后，在包括半導(dǎo)體層113和115的襯底100的整個表面上形成柵絕緣層120，在柵絕緣層120上沉積柵導(dǎo)電層，并且進(jìn)行構(gòu)圖，從而分別地，在外圍電路區(qū)域C的柵絕緣層120上形成第一柵電極123，和在象素區(qū)域P上形成第二柵電極125。然后將柵電極123和125用作掩模，將N或者P型雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體層113和115，從而在第一半導(dǎo)體層113中形成第一源/漏區(qū)113a，在第二半導(dǎo)體層115中形成第二源/漏區(qū)115a。同時，限定了插入到第一源/漏區(qū)113a之間的第一溝道區(qū)113b，和插入到第二源/漏區(qū)115a之間的第二溝道區(qū)115b。
參考圖2C，在柵電極123和125與半導(dǎo)體層113和115上形成中間層130。在中間層130中，形成用于露出第一源/漏區(qū)113a的第一源/漏接觸孔133，和用于露出第二源/漏區(qū)115a的第二源/漏接觸孔135。第一源/漏接觸孔133與第一柵電極123彼此分開，第二源/漏接觸孔135與第二柵電極125彼此分開。在包括在接觸孔133和135中露出的源/漏區(qū)113a和115a的整個襯底100表面上，沉積結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140。
從包含Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Cr、Mo、Tr、Ru、Rh和Cd的組中選擇至少一種金屬，用于形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140。尤其是，形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140的方法是使用Ni，因為Ni與硅的失配特性較小，并且允許在低溫下進(jìn)行結(jié)晶。另外，優(yōu)選地，結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140的厚度為幾個到200。
然后，在爐子中對其中已經(jīng)形成了結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140的襯底進(jìn)行熱處理。通過熱處理的方法，與結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140接觸的源/漏區(qū)113a和115a與形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140的金屬進(jìn)行反應(yīng)。此時，在第二半導(dǎo)體層115和結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140彼此接觸的區(qū)域中，通過該金屬將結(jié)晶誘導(dǎo)到第二半導(dǎo)體層115，從而形成金屬誘導(dǎo)結(jié)晶(下文中稱為MIC)區(qū)域115g。然而，在第二半導(dǎo)體層115中，未與結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140接觸的區(qū)域(即除MIC區(qū)域115g之外的區(qū)域)通過金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶(下文中稱為MILC)方法進(jìn)行結(jié)晶。因此，第二半導(dǎo)體層115未與結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140接觸的第二溝道區(qū)115b使用MILC方法進(jìn)行結(jié)晶。另外，MIC區(qū)域115g形成為與第二溝道區(qū)115b分開。結(jié)果，MIC區(qū)域115g與由MILC方法結(jié)晶的區(qū)域彼此接觸的邊界可以位于第二溝道區(qū)115b的外面。
同時，由于第一半導(dǎo)體層113已經(jīng)結(jié)晶，所以在與結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140接觸的第一半導(dǎo)體層113中形成金屬硅化物。將形成金屬硅化物的區(qū)域稱為金屬硅化物區(qū)域113f。另外，熱處理可以激活注入到半導(dǎo)體層113和115中的雜質(zhì)。
參考圖2D，去除沒有與半導(dǎo)體層113和115中的硅起反應(yīng)的剩余結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層140，以將接觸孔133和135內(nèi)的金屬硅化物區(qū)域113f和MIC區(qū)域115g露出。在包括接觸孔133和135的襯底的整個表面上，沉積源/漏導(dǎo)電層，并且對所沉積的層進(jìn)行構(gòu)圖。因此，形成與第一半導(dǎo)體層113的金屬硅化物區(qū)域113f接觸的第一源/漏電極153，和與MIC區(qū)域115g接觸的第二源/漏電極155。
第一半導(dǎo)體層113、第一柵電極123和第一源/漏電極153形成電路薄膜晶體管，而第二半導(dǎo)體層115、第二柵電極125和第二源/漏電極155形成象素薄膜晶體管。第一半導(dǎo)體層113僅由SLS方法結(jié)晶而成，而與第一源/漏電極153接觸的區(qū)域是第一半導(dǎo)體層113中的金屬硅化物區(qū)域113f。同時，第二半導(dǎo)體層115是具有由MILC方法結(jié)晶而成的溝道區(qū)的一層，而在第二源/漏電極155下面的區(qū)域是第二半導(dǎo)體層115中的MIC區(qū)域115g。
隨后，在已經(jīng)形成了源/漏電極153和155的襯底100上沉積鈍化層160，并且在鈍化層160中形成通孔165，以露出第二源/漏電極155的任何一個。在包括通孔165的整個襯底表面上沉積象素電極材料，并且進(jìn)行構(gòu)圖，以形成象素電極170。例如，象素電極材料可以是ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)或者IZO(Indium Zinc Oxide，氧化銦鋅)。
然后，在包括象素電極170的整個襯底表面上形成象素限定層(未顯示)，并且進(jìn)行構(gòu)圖，以露出象素電極170的預(yù)定區(qū)域，并且在露出的象素電極170上形成包括發(fā)射層的有機功能層(未顯示)。然后，在有機功能層上形成反電極(未顯示)，從而可以制造出有機發(fā)光顯示器件?？蛇x地，可以在象素電極170上形成對準(zhǔn)層(未顯示)以制造液晶器件的下襯底。
在一個實施例中，由SLS方法結(jié)晶而成的第一半導(dǎo)體層113具有優(yōu)異的結(jié)晶特征，足夠表現(xiàn)出單結(jié)晶水平。具有單結(jié)晶水平的結(jié)晶特征可以增強電路薄膜晶體管的電子遷移特性。同時，第二半導(dǎo)體層115具有由MILC方法結(jié)晶形成的溝道區(qū)。因此，具有第二半導(dǎo)體層115的象素薄膜晶體管不具有與具有由SLS方法結(jié)晶而成的第一半導(dǎo)體層113的電路薄膜晶體管同樣高的電子遷移率；然而，與電路薄膜晶體管相比，象素薄膜晶體管可以具有一致的電學(xué)特性。同時，與使用對第一半導(dǎo)體層113進(jìn)行結(jié)晶的SLS方法對第二半導(dǎo)體層115進(jìn)行結(jié)晶相比較，使用MILC方法對第二半導(dǎo)體層115進(jìn)行選擇結(jié)晶具有更高的生產(chǎn)效能。具體地說，SLS方法在對襯底進(jìn)行微小移動時需要激光進(jìn)行重復(fù)照射，從而需要較長的時間對所有硅層進(jìn)行結(jié)晶，并且需要高價激光設(shè)備，這對于生產(chǎn)是不可取的。
因此，在一個實施例中，使用SLS方法對外圍電路區(qū)域C的第一半導(dǎo)體層113進(jìn)行選擇性結(jié)晶，而使用MILC方法對象素區(qū)域P的第二半導(dǎo)體層115進(jìn)行選擇性結(jié)晶，從而可以得到平板顯示器，其同時包括在整個象素區(qū)域具有一致電學(xué)特性的象素薄膜晶體管，和具有比象素薄膜晶體管的電子遷移率更高的電子遷移率的電路薄膜晶體管。
圖3A、3B、3C和3D顯示的是根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的、用于制造平板顯示器方法的剖面圖。這些視圖限于圖1中所示的象素區(qū)域P的單位象素和一些外圍電路區(qū)域C。
參考圖3A，提供了包括外圍電路區(qū)域C和象素區(qū)域P的襯底200。在襯底200上形成緩沖層205，在緩沖層205上沉積非晶硅層210。優(yōu)選地，對沉積在襯底200上的非晶硅層210進(jìn)行脫氫。對緩沖層205和非晶硅層210的描述與對第一實施例中緩沖層105和非晶硅層110的描述基本相同。
使用穿過掩模900的激光對外圍電路區(qū)域C的非晶硅層210進(jìn)行選擇性照射。在襯底進(jìn)行微小地移動時，進(jìn)行反復(fù)地激光照射，從而使用SLS方法對外圍電路區(qū)域C的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶。因此，在外圍電路區(qū)域C上形成多晶硅層。此時，在象素區(qū)域P上仍然存在非晶硅層210。對SLS方法的描述與第一實施例相同。
參考圖3B，在外圍電路區(qū)域C的多晶硅層211上形成光致抗蝕劑圖案218，以露出象素區(qū)域P的非晶硅層(圖3A中的210)。在象素區(qū)域P的露出非晶硅層上形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219。
使用從包含Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Cr、Mo、Tr、Ru、Rh和Cd的組中選擇至少一種金屬，用于形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219。尤其是，形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219的方法是使用Ni，因為Ni與硅的失配特性較小，并且允許在低溫下進(jìn)行結(jié)晶。另外，優(yōu)選地，結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219的厚度為幾個到200。
然后，在爐子中對其中已經(jīng)形成有結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219的襯底進(jìn)行熱處理。在這期間，與結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219接觸的象素區(qū)域P的非晶硅層與形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層219的金屬進(jìn)行反應(yīng)。因此，使用MIC方法對象素區(qū)域P的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶，以形成多晶硅層212。
參考圖3C，去除未與硅反應(yīng)的剩余結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層(圖3B中的219)，以露出象素區(qū)域P的多晶硅層(圖3B中的212)。然后，對外圍電路區(qū)域C的多晶硅層(圖3B中的211)和象素區(qū)域P的多晶硅層(圖3B中的212)(他們使用不同方法結(jié)晶而成)進(jìn)行構(gòu)圖，以分別在外圍電路區(qū)域C和象素區(qū)域P中形成第一半導(dǎo)體層213和第二半導(dǎo)體層215。
隨后，在包括半導(dǎo)體層213和215的襯底200的整個表面上形成柵絕緣層220，在柵絕緣層220上沉積柵導(dǎo)電層，并且進(jìn)行構(gòu)圖，從而分別在外圍電路區(qū)域C和象素區(qū)域P的柵絕緣層220上形成第一柵電極223和第二柵電極225。然后將柵電極223和225用作掩模，將N或者P型雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體層213和215，從而分別地，在第一半導(dǎo)體層213中形成第一源/漏區(qū)213a，在第二半導(dǎo)體層215中形成第二源/漏區(qū)215a。同時，限定了插入到第一源/漏區(qū)213a之間的第一溝道區(qū)213b，和插入到第二源/漏區(qū)215a之間的第二溝道區(qū)215b。
參考圖3D，在柵電極223和225與半導(dǎo)體層213和215上形成中間層230。在中間層230中，形成用于露出第一源/漏區(qū)213a的第一源/漏接觸孔233，和用于露出第二源/漏區(qū)215a的第二源/漏接觸孔235。
在包括接觸孔233和235的整個襯底表面上沉積源/漏導(dǎo)電層，然后對沉積層進(jìn)行構(gòu)圖。因此，形成與第一半導(dǎo)體層213接觸的第一源/漏電極253，和與第二半導(dǎo)體層215接觸的第二源/漏電極255。
第一半導(dǎo)體層213、第一柵電極223和第一源/漏電極253形成電路薄膜晶體管，而第二半導(dǎo)體層215、第二柵電極225和第二源/漏電極255形成象素薄膜晶體管。第一半導(dǎo)體層213由SLS方法結(jié)晶而成，而第二半導(dǎo)體層215具有由MIC方法結(jié)晶而成的溝道區(qū)215b。
然后，在已經(jīng)形成源/漏電極253和255的襯底200上沉積鈍化層260，并且在鈍化層260中形成通孔265，以露出第二源/漏電極255的任何一個。在包括通孔265的整個襯底表面上沉積象素電極材料，并且進(jìn)行構(gòu)圖，以形成象素電極270。例如，象素電極材料可以是ITO或者IZO。
由SLS方法結(jié)晶而成的第一半導(dǎo)體層213具有優(yōu)異的結(jié)晶特性，足夠表現(xiàn)出單結(jié)晶水平。具有單結(jié)晶水平的結(jié)晶特征可以增強電路薄膜晶體管的電子遷移特征。同時，第二半導(dǎo)體層215具有由MIC方法結(jié)晶形成的溝道區(qū)。因此，具有第二半導(dǎo)體層215的象素薄膜晶體管不具有與具有由SLS方法結(jié)晶而成的第一半導(dǎo)體層213的電路薄膜晶體管同樣高的電子遷移特征；然而，與電路薄膜晶體管相比，象素薄膜晶體管具有一致的電學(xué)特征。同時，與使用對第一半導(dǎo)體層213進(jìn)行結(jié)晶的SLS對第二半導(dǎo)體層215進(jìn)行結(jié)晶相比，使用MIC方法對第二半導(dǎo)體層215進(jìn)行結(jié)晶具有更高的生產(chǎn)效能。
因此，在本實施例中，使用SLS方法對外圍電路區(qū)域C的第一半導(dǎo)體層213進(jìn)行選擇性結(jié)晶，而使用MIC方法對象素區(qū)域P的第二半導(dǎo)體層215進(jìn)行選擇性結(jié)晶，從而得到平板顯示器，其同時包括在整個象素區(qū)域P具有一致電學(xué)特征的象素薄膜晶體管，和具有比象素薄膜晶體管的電子遷移率更高電子遷移率的電路薄膜晶體管。
根據(jù)上述發(fā)明的實施例，使用彼此不同的結(jié)晶方法來形成電路區(qū)域的第一半導(dǎo)體層和象素區(qū)域的第二半導(dǎo)體層，從而得到平板顯示器，其同時包括在整個象素區(qū)域具有一致電學(xué)特征的象素薄膜晶體管，和具有比象素薄膜晶體管的電子遷移率更高電子遷移率的電路薄膜晶體管。
盡管參考特定的實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，需要理解的是，本公開用于通過實例的方法進(jìn)行描述，而不是對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。在不偏離本發(fā)明的范圍和主旨時，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出、修改和改變本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示器，包括具有多個單位象素的象素區(qū)域，和位于所述象素區(qū)域周圍的外圍電路區(qū)域，所述外圍電路區(qū)域具有用于驅(qū)動所述多個單位象素的驅(qū)動電路；至少一個電路薄膜晶體管，位于所述外圍電路區(qū)域并且包括由順序橫向凝固方法結(jié)晶而成的第一半導(dǎo)體層；以及至少一個象素薄膜晶體管，位于所述象素區(qū)域并且包括具有由金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法和金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法之一結(jié)晶而成的溝道區(qū)的第二半導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的平板顯示器，其中所述第二半導(dǎo)體層具有由金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法結(jié)晶而成的溝道區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的平板顯示器，其中，所述第二半導(dǎo)體層具有與所述溝道區(qū)分開、并且由金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法結(jié)晶而成的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的平板顯示器，其中，所述象素薄膜晶體管還包括位于所述第二半導(dǎo)體層上的第二柵電極；和與所述第二柵電極分開并且與所述第二半導(dǎo)體層接觸的第二源/漏電極，其中，所述第二半導(dǎo)體層具有由金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法結(jié)晶而成的、位于所述第二源/漏電極下面的區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的平板顯示器，其中，所述電路薄膜晶體管還包括位于所述第一半導(dǎo)體層上的第一柵電極；和與所述第一柵電極分開并且與所述第一半導(dǎo)體層接觸的第一源/漏電極，其中，所述第一半導(dǎo)體層具有在與所述第一源/漏電極接觸的區(qū)域中形成的金屬硅化物層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的平板顯示器，其中，所述平板顯示器是一種液晶顯示器或者有機發(fā)光顯示器。
7.一種制造平板顯示器的方法，包括制備襯底，以包括象素區(qū)域和位于所述象素區(qū)域周圍的外圍電路區(qū)域；在所述襯底上沉積非晶硅層；使用順序橫向凝固方法選擇性地對所述外圍電路區(qū)域的所述非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶，以形成多晶硅層；和使用金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法或金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法之一，選擇性地對所述象素區(qū)域的所述非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，選擇性地對象素區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶還包括對所述外圍電路區(qū)域的所述多晶硅層和所述象素區(qū)域的所述非晶硅層進(jìn)行構(gòu)圖，以同時在所述外圍電路區(qū)域中形成第一半導(dǎo)體層和在所述象素區(qū)域中形成第二半導(dǎo)體層；和通過金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法，選擇性地對所述象素區(qū)域的所述第二半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的平板顯示器，其中，在所述外圍電路區(qū)域的所述第一半導(dǎo)體層中形成金屬硅化物層，同時通過金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法，選擇性地對所述象素區(qū)域的所述第二半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的平板顯示器，其中，當(dāng)在外圍電路區(qū)域的第一半導(dǎo)體層中形成金屬硅化物時，通過金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法選擇性地對象素區(qū)域的第二半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶還包括分別地，在所述外圍電路區(qū)域的所述第一半導(dǎo)體層上形成第一柵電極，和在所述象素區(qū)域的所述第二半導(dǎo)體層上形成第二柵電極；在所述柵電極和所述半導(dǎo)體層上形成中間層；在所述中間層內(nèi)，形成用于露出一部分所述第一半導(dǎo)體層的第一源/漏接觸孔和用于露出一部分所述第二半導(dǎo)體層的第二源/漏接觸孔；在所述源/漏接觸孔內(nèi)露出的半導(dǎo)體層上沉積結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層；和在沉積了所述結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的襯底上進(jìn)行熱處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的平板顯示器，其中，從包含Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Cr、Mo、Tr、Ru、Rh和Cd的組中選擇至少一種金屬，用于形成所述結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的平板顯示器，其中，使用Ni來執(zhí)行所述結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的平板顯示器，其中，使用金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法選擇性地對象素區(qū)域的非晶硅層進(jìn)行結(jié)晶還包括形成用于覆蓋所述外圍電路區(qū)域的所述多晶硅層和用于露出所述象素區(qū)域的所述非晶硅層的光致抗蝕劑圖案；在露出的非晶硅層上形成結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層；和在形成所述結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層的襯底上進(jìn)行熱處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的平板顯示器，其中，從包含Ni、Pd、Ti、Ag、Au、Al、Sn、Sb、Cu、Co、Cr、Mo、Tr、Ru、Rh和Cd的組中選擇至少一種金屬，用于形成所述結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的平板顯示器，其中，使用Ni來形成所述結(jié)晶誘導(dǎo)金屬層。
全文摘要
公開了一種平板顯示器及其制造方法。在平板顯示器中，襯底包括具有多個單位象素的象素區(qū)域，和位于象素區(qū)域周圍的外圍電路區(qū)域。外圍電路區(qū)域還包括用于驅(qū)動多個單位象素的驅(qū)動電路。至少一個電路薄膜晶體管位于外圍電路區(qū)域，并且包括由順序橫向凝固方法結(jié)晶而成的第一半導(dǎo)體層。至少一個象素薄膜晶體管位于象素區(qū)域，并且包括具有由金屬誘導(dǎo)結(jié)晶方法或者金屬誘導(dǎo)橫向結(jié)晶方法之一結(jié)晶而成的溝道區(qū)的第二半導(dǎo)體層。
文檔編號G02F1/1362GK1619607SQ20041008977
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月17日
發(fā)明者金勛, 李基龍, 徐晉旭 申請人:三星Sdi株式會社