发明名称 用于显示装置之主动式矩阵基板及其制造方法
摘要 一种主动式矩阵基板,包含:形成于显示区域中之在一横列方向延伸之扫描线与一在纵行方向延伸之影像资料线;在各交叉点处且于周边电路区域中之半导体岛;形成于各像素半导体岛上之第一闸极绝缘膜;一由第一布线层所制成且形成于该第一闸极绝缘膜上之第一闸极;一第二闸极绝缘膜,其比该形成于周边电路半导体岛上之第一闸极绝缘膜更薄;以及一由第二布线层所制成且形成于该第二闸极绝缘膜上之第二闸极,其中该像素电晶体半导体岛、第一闸极绝缘膜与第一闸极系构成一像素电晶体,且该扫描线包括一由第二布线所制成之下层与一由连接至该下层之第一布线所制成之上层。
申请公布号 TWI256106 申请公布日期 2006.06.01
申请号 TW093133995 申请日期 2004.11.08
申请人 夏普股份有限公司 发明人 堀田和重;渡部卓哉;大桥范之
分类号 H01L21/786;G02F1/13;H05B33/12 主分类号 H01L21/786
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种显示装置主动式矩阵基板,包含: 一具有一显示区域与一周边电路区域之绝缘基板, 于该显示区域处,像素系呈一矩阵形式而配置,且 该周边电路区域系设置于该形成周边电路之显示 区域的周边区域中; 多个扫描线,其系沿一横列方向而形成于该显示区 域中; 多个影像资料线,其系沿一纵行方向而形成于该显 示区域中,该影像资料线系与该扫描线界定出多个 像素区域; 一形成于靠近该扫描线与该影像资料线之交点处 之显示区域中之像素电晶体岛形半导体层,以及多 个形成于该周边区域中之周边电路电晶体岛形半 导体层; 一第一闸极绝缘膜,其具有一第一厚度且覆盖各该 像素电晶体岛形半导体层之中间部位; 一第一闸极电极,其系由一第一布线层所制造且设 置于该第一闸极绝缘膜上; 一第二闸极绝缘膜,其具有一比该第一厚度更薄之 第二厚度,且覆盖该周边电路电晶体岛形半导体层 之各部位的中间部位;以及 一第二闸极电极,其由一第二布线层所制造且设置 于该第二闸极绝缘膜上: 其中,该像素电晶体岛形半导体层、该第一闸极绝 缘膜与该第一闸极电极系构成一像素电晶体,且该 扫描线包括一由该第二布线路所制成之下扫描布 线路与一由该第一布线路所制成之上扫描布线路, 该上扫描布线路系形成于该下扫描布线路上方且 连接至该下扫描布线路。 2.如申请专利范围第1项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该第一闸极绝缘膜包括一由与该第二闸 极绝缘膜相同之层制成之下闸极绝缘膜与一形成 于该下闸极绝缘膜上之上闸极绝缘膜。 3.如申请专利范围第2项之显示装置主动式矩阵基 板,更包含: 第一源极/汲极区域,其形成于该第一闸极电极之 二侧上之各像素电晶体岛形半导体层中; 第二源极/汲极区域,其形成于该第二闸极电极之 二侧上之部份周边电路电晶体岛形半导体层中; 一介层绝缘膜,其形成于该绝缘基板上方且覆盖该 第一与第二闸极电极以及该上扫描布线路; 多个接触洞,其形成通过该介层绝缘膜并到达至少 该第一与第二源极/汲极区域;以及 一传导层,其填充于该接触洞中并延伸于该介层绝 缘膜上。 4.如申请专利范围第2项之显示装置主动式矩阵基 板,更包含一中间绝缘层,其系由一与上闸极绝缘 膜相同之层所制造,其系设置以覆盖该下扫描布线 路;以及一中间接触洞,其形成通过该中间绝缘层, 其中,该上扫描布线路系形成于该中间绝缘层上, 且经由该中间接触洞连接至该下扫描布线路。 5.如申请专利范围第3项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该下扫描布线路与该上扫描布线路各具 有一接触突伸区域,该接触突伸区域系自一纵长方 向侧向突伸,该多个接触洞包括到达该接触突伸区 域之扫描布线路接触洞,且该传导层包括一局部布 线路,以用于经该扫描布线路接触洞且连该下扫描 布线路与该上扫描布线路。 6.如申请专利范围第3项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该下扫描布线路包括一在纵长方向区域 之下接触区域,该上扫描布线路具有一位于该下接 触区域上方之开口,且具有一靠近该开口之上接触 区域,该多个接触洞包括到达该下与上接触区域之 扫描布线路接触洞,且该传导层包括一局部布线路 ,以用于经该扫描布线路接触洞互连该下扫描布线 路与该上扫描布线路。 7.如申请专利范围第6项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该上扫描布线路之开口系分割该上扫描 布线路,该上接触区域系形成于该开口之二侧上, 且该局部布线路亦连接该被分割之上扫描布线路 。 8.如申请专利范围第2项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该第一与第二布线层系由耐火金属所制 造。 9.如申请专利范围第4项之显示装置主动式矩阵基 板,更包含: 一连接至该像素电晶体之显示电极;以及 一辅助电容器,其之一电极系连接至该显示电极, 其电极系各自形成于各像素区域中, 其中,该辅助电容器之一电极系由与该像素电晶体 岛形半导体层之相同的半导体层所制成,且该辅助 电容器之另一电极包括一由该第二布线路所制成 之下辅助电容器滙流排线路与一形成于该下辅助 电容器滙流排线路上方之上辅助电容器滙流排线 路,该上辅助电容器滙流排线路系由该第一布线层 所制成且连接至该下辅助电容器滙流排线路。 10.如申请专利范围第9项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该辅助电容器之一半导体层系为一与该 像素电晶体岛形半导体层接连之半导体层。 11.如申请专利范围第9项之显示装置主动式矩阵基 板,更包含: 一中间绝缘层,其系由与上闸极绝缘膜相同之层所 制成且设置覆盖该下辅助电容器滙流排线路;以及 一中间接触洞,其形成穿过该中间绝缘层, 其中,该上辅助电容器滙流排线路系形成于该中间 绝缘层上,且经该中间接触洞连接至该下辅助电容 器滙流排线路。 12.如申请专利范围第9项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该下辅助电容器滙流排线路与该上辅助 电容器滙流排线路各具有一自一延伸方向侧向突 伸之接触突伸区域,该多个接触洞包括到达该接触 突伸区域之辅助电容器滙流排线路接触洞,且该传 导层包括一局部布线路,以用于经该辅助电容器滙 流排线路接触洞互连该下辅助电容器滙流排线路 与该上辅助电容器滙流排线路。 13.如申请专利范围第9项之显示装置主动式矩阵基 板,其中,该下辅助电容器滙流排线路包括一在一 纵长方向区域之下接触区域,该上辅助电容器滙流 排线路具有一位于该下接触区域上方之开口,且具 有一靠近该开口之上接触区域,该多个接触洞包括 至达该下与上接触区域之辅助电容器滙流排线路 接触洞,且该传导层包括一局部布线路,以用于经 该辅助电容器滙流排线路接触洞互连该下辅助电 容器滙流排线路与该上辅助电容器滙流排线路。 14.如申请专利范围第13项之显示装置主动式矩阵 基板,其中,该上辅助电容器滙流排线路之开口系 分割该上辅助电容器滙流排线路,该上接触区域系 形成于该开口之二侧上,且该局部布线路亦连接该 被分割之上辅助电容器滙流排线路。 15.如申请专利范围第3项之显示装置主动式矩阵基 板,更包含: 一连接至该像素电晶体之显示电极;以及 一辅助电容器,其具有由该第一与第二布线层所制 成之第一与第二电极,该第一与第二电极之一系连 接至该显示电极,且分别形成于各像素区域中。 16.如申请专利范围第15项之显示装置主动式矩阵 基板,其中,该辅助电容器之第二电极系形成于该 第一电极下方,且比该第一电极更宽。 17.如申请专利范围第15项之显示装置主动式矩阵 基板,更包含一辅助电容器滙流排线路,其连接至 该辅助电容器之第一与第二电极之另一者,且系由 一与该影像资料线相同之布线层所制成。 18.如申请专利范围第17项之显示装置主动式矩阵 基板,其中,该辅助电容器滙流排线路系在该纵行 方向上延伸。 19.如申请专利范围第17项之显示装置主动式矩阵 基板,其中,该第二电极、该第一电极与该辅助电 容器滙流排线路系与插置之绝缘层堆叠,且该第一 电极系比该辅助电容器滙流排线路更宽。 20.如申请专利范围第5项之显示装置主动式矩阵基 板,更包含一局部布线路,其系由一与该影像资料 线相同之布线层所制成,该局部布线路互连该辅助 电容器之第一与第二电极之一者以及该像素电晶 体。 21.一种显示装置,包含: 一具有一显示区域与一周边电路区域之绝缘基板; 多个扫描线,其沿一横列方向形成于该显示区域中 ; 多个影像资料线,其沿一纵行方向形成于该显示区 域中,该影像资料线与该扫描线界定出多个像素区 域; 一像素电晶体岛形半导体层,其形成于靠近该扫描 线与该影像资料线间之交叉点的显示区域中,以及 多个周边电路电晶体岛形半导体层,其形成于该周 边区域中; 一第一闸极绝缘膜,其具有一第一厚度且覆盖各该 像素电晶体岛形半导体层之一中心部位; 一第一闸极电极,其系由第一布线层所制成且置于 第一闸极绝缘膜上; 一第二闸极绝缘膜,其具有一比该第一厚度更薄之 第二厚度,且覆盖各周边电路电晶体岛形半导体层 之部位的中心部位;以及 一第二闸极电极,其系由一第二布线层所制成,且 置于该第二闸极绝缘膜上; 一像素电极,其连接至该像素电晶体岛形半导体层 , 其中,该像素电晶体岛形半导体层、该第一闸极绝 缘膜与该第一闸极电极系构成一像素电晶体,且该 扫描线包括一由第二布线路所制成之下扫描布线 路与一由第一布线路所制成之上扫描布线路,该上 扫描布线路系形成于下扫描布线路之上方并连接 至下扫描布线路。 22.如申请专利范围第21项之显示装置,更包含一设 置于该像素电极上方之液晶层,以及相对于该绝缘 基板并夹置该液晶层于其间之一相对的基板。 23.如申请专利范围第21项之显示装置,更包含一形 成于该像素电极上方之有机EL结构。 24.一种制造显示装置主动式矩阵基板的方法,包含 下列步骤: 于一绝缘基板上形成一半导体层,该绝缘基板具有 一显示区域与一周边电路区域; 将该半导体层图案化成多个岛形半导体层; 形成一覆盖该岛形半导体层之第一闸极绝缘膜; 形成一覆盖该第一闸极绝缘膜之第一布线层; 图案化该第一布线层,以于该周边电路区域中形成 部份电晶体之闸极电极,且于该显示区域中形成下 扫描线; 于该第一闸极绝缘膜上形成一第二闸极绝缘膜; 蚀刻该第二闸极绝缘膜,以形成接触洞,而暴露出 该显示区域中之下扫描线; 于该第二闸极绝缘膜上形成一第二布线层; 图案化该第二布线层,以于该显示区域中形成像素 电晶体之闸极电极以及于该周边电路区域中形成 部份其他电晶体之闸极电极,且上扫描线系欲连接 至该下扫描线。 25.如申请专利范围第24项之制造显示装置主动式 矩阵基板的方法,其中该显示区域包括呈矩阵形式 配置之像素区域,一像素电晶体岛形半导体层系形 成于各像素区域中,且一辅助电容器系形成于各像 素区域中。 26.如申请专利范围第25项之制造显示装置主动式 矩阵基板的方法,更包含下列步骤: 形成一介层绝缘膜; 形成一到达该辅助电容器之至少一电极的接触洞; 以及 形成一覆盖该接触洞之第三布线层。 27.如申请专利范围第26项之制造显示装置主动式 矩阵基板的方法,其中,一辅助电容器岛形半导体 层系形成于各像素区域中,该第一布线层系图案化 于该辅助电容器半导体层上方,以形成一下电极, 一接触洞系形成以通过该第二闸极绝缘膜,以暴露 该下电极,且该第二布线层系图案化,以形成一欲 连接至该下电极之上电极。 28.如申请专利范围第26项之制造显示装置主动式 矩阵基板的方法,其中,该第一布线层系图案化,以 形成该辅助电容器之一电极,且该第二布线层系图 案化,以于该辅助电容器之该一电极上形成该辅助 电容器之另一电极。 29.一种制造显示装置主动式矩阵基板的方法,包含 下列步骤: 于一具有一显示区域与一周边电路区域之绝缘基 板上形成电晶体之岛形半导体层; 堆叠一第一闸极绝缘膜与一第一布线层,该第一闸 极绝缘膜覆盖该岛形半导体层; 图案化该第一布线层,以于该周边电路区域中形成 部份电晶体之闸极电极并于该显示区域中形成下 扫描线,各下扫描线具有一突伸区域,其系自一延 伸方向侧向突伸; 于该第一闸极绝缘膜上堆叠一第二闸极绝缘膜与 一第二布线层,该第二闸极绝缘膜覆盖该第一闸极 电极与该下扫描线; 图案化该第二布线层,以于该周边电路区域中形成 像素电晶体及其他部份电晶体之闸极电极,并分别 于该显示区域中形成上扫描线,各上扫描线具有一 突伸区域,其系自一纵长方向侧向突伸; 将杂质掺杂至该位于各闸极电极之二侧上之岛形 半导体层中,以形成源极/汲极区域,以构成一电晶 体; 于该第二闸极绝缘膜上方形成一介层绝缘膜,该介 层绝缘膜覆盖该电晶体与上扫描线; 形成穿过该介层绝缘膜之接触洞,以暴露该电晶体 之源极/汲极区域以及该上与下扫描线之突伸区域 ;以及 形成传导图案,其掩埋该接触洞并延伸于该介层绝 缘膜上,该传导图案包括一局部布线路,以用于互 连该上与下扫描线。 30.一种制造显示装置主动式矩阵基板的方法,包含 下列步骤: 于一具有一显示区域与一周边电路区域之绝缘基 板上形成电晶体之岛形半导体层; 堆叠一第一闸极绝缘膜与一第一布线层,该第一闸 极绝缘膜覆盖该岛形半导体层; 图案化该第一布线层,以于该周边电路区域中形成 部份电晶体之闸极电极并形成下扫描线,各下扫描 线具有一下接触区域且于一横列方向上延伸; 于该第一闸极绝缘膜上堆叠一第二闸极绝缘膜与 一第二布线层,该第二闸极绝缘膜覆盖该第一闸极 电极与该下扫描线; 图案化该第二布线层,以于该周边电路区域中形成 像素电晶体及其他部份电晶体之闸极电极,并于该 下扫描线上方形成上扫描线,该上扫描线具有一位 于下接触区域上方之开口,且具有靠近并位于该下 接触区域上方之一上接触区域; 将杂质掺杂至该位于各闸极电极之二侧上之岛形 半导体层中,以形成源极/汲极区域,以构成一电晶 体; 于该第二闸极绝缘膜上方形成一介层绝缘膜,该介 层绝缘膜覆盖该电晶体与上扫描线: 形成穿过该介层绝缘膜之接触洞,以暴露该电晶体 之源极/汲极区域以及该上与下扫描线之上与下接 触区域;以及 形成传导图案,其掩埋该接触洞并延伸于该介层绝 缘膜上,该传导图案包括一局部布线路,以用于互 连该该上与下扫描线。 图式简单说明: 第1A至1L图系为说明依据本发明第一具体实施例之 制造显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程 的横截面图。 第2图系为显示依据第一具体实施例之显示装置主 动式矩阵基板之结构的示意平面图。 第3A至3E图系为说明依据本发明第二具体实施例之 制造显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程 的横截面图。 第4图系为显示依据第二具体实施例之显示装置主 动式矩阵基板之结构的示意平面图。 第5A至5C图系为说明依据本发明第三具体实施例之 制造显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程 的横截面图。 第6图系为显示依据第三具体实施例之显示装置主 动式矩阵基板之结构的示意平面图。 第7A至7C图系为说明依据本发明第四具体实施例之 制造显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程 的横截面图。 第8图系为显示依据第四具体实施例之显示装置主 动式矩阵基板之结构的示意平面图。 第9A至9F图系为说明依据本发明第五具体实施例之 制造显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程 的横截面图与平面图。 第10A至10F图系为说明依据第五具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第11A至11F图系为说明依据第五具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第12A至12F系为说明依据第五具体实施例之制造显 示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横截 面图与平面图。 第13A至13F图系为说明依据第五具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第14A至14F图系为说明依据第五具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第15A至15C图系为显示第五具体实施例之改良的横 截面图与平面图。 第16A至16D图系为说明依据本发明第六具体实施例 之制造显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制 程的横截面图与平面图。 第17A至17D图系为说明依据第六具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第18A至18D图系为说明依据第六具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第19A至19D图系为说明依据第六具体实施例之制造 显示装置主动式矩阵基板之方法之主要制程的横 截面图与平面图。 第20A与20B图系为显示第六具体实施例之改良的平 面图与横截面图。 第21A与21B图系为示意显示一显示装置之结构的透 视图与横截面图。 第22图系为显示一显示装置主动式矩阵基板之结 构的示意平面图。 第23A至23G图系为说明制造一显示装置主动式矩阵 基板之传统方法之主要制程的横截面图。
地址 日本
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