发明名称 控制薄膜电晶体及其制造方法与含其之电致发光显示装置
摘要 本发明提供一种降低漏电流的控制薄膜电晶体(control TFT)结构,或称驱动薄膜电晶体(driving TFT)。其中包含一半导体层,例如多晶矽层设置于透明基底上做为通道区域,而多晶矽层之第一侧边具有一轻掺杂区(LDD)与一汲极区,其第二侧边具有一源极区。多晶矽层、轻掺杂区、汲极区与源极区表面覆盖一绝缘层隔离,而绝缘层上分别具有一源极电极与一汲极电极,穿透该绝缘层与该源极区与该汲极区成电性接触。而一闸极金属层设置于绝缘层之中,大体位于多晶矽层正上方以形成电极结构。
申请公布号 TWI248682 申请公布日期 2006.02.01
申请号 TW092125704 申请日期 2003.09.18
申请人 友达光电股份有限公司 发明人 陈坤宏
分类号 H01L29/786 主分类号 H01L29/786
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种控制薄膜电晶体,连结并控制一有机电致发 光单元(OLED),该薄膜电晶体包含: 一基底; 一半导体层设置于该基底上做为通道区域; 一第一与第二掺杂区依序设置于该半导体层之第 一侧边,而该第一掺杂区之掺质浓度低于该第二掺 杂区,其中,该第一掺杂区系作为单边汲极轻掺杂 区,而该第二掺杂区作为汲极; 一第三掺杂区设置于该半导体层之第二侧边,与该 第一侧边相对,而该第三掺杂区系作为源极; 一绝缘层覆盖于该半导体层、该第一、第二与第 三掺杂区表面,其中该绝缘层上分别具有一源极电 极与一汲极电极,分别穿透该绝缘层与该源极区与 该汲极区成电性接触,其中,该汲极电极系接收一 汲极电压,而该源极电极连结该有机电致发光单元 (OLED);以及 一闸极金属层设置于该绝缘层之中,大体位于该半 导体层正上方。 2.根据申请专利范围第1项所述之控制薄膜电晶体, 其中该半导体层为多晶矽。 3.根据申请专利范围第2项所述之控制薄膜电晶体, 其中该第一、第二与第三掺杂区为n型掺杂。 4.根据申请专利范围第2项所述之控制薄膜电晶体, 其中该第一、第二与第三掺杂区为p型掺杂。 5.根据申请专利范围第1项所述之控制薄膜电晶体, 其中该第一、第二与第三掺杂区之主成分为矽。 6.一种控制薄膜电晶体,连结并控制一有机电致发 光单元(OLED),该薄膜电晶体包含: 一基底; 一半导体层设置于该基底上做为通道区域; 一第一与第二掺杂区依序设置于该半导体层之第 一侧边,而该第一掺杂区之掺质浓度低于该第二掺 杂区,且该第二掺杂区系作为汲极区; 一第三与第四掺杂区依序设置于该半导体层之第 二侧边,与该第一侧边相对,而该第三掺杂区之掺 质浓度低于该第四掺杂区,且该第四掺杂区系作为 源极区,其中,该第一掺杂区的长度大于该第三掺 杂区的长度; 一绝缘层覆盖于该半导体层、该第一、第二、第 三与第四掺杂区表面,其中该绝缘层上分别具有一 源极电极与一汲极电极,分别穿透该绝缘层与该源 极区与该汲极区成电性接触其中,该汲极电极系接 收一汲极电压,而该源极电极连结该有机电致发光 单元(OLED);以及 一闸极金属层设置于该绝缘层中,大体位于该半导 体层正上方。 7.根据申请专利范围第6项所述之控制薄膜电晶体, 其中该半导体层为多晶矽层。 8.根据申请专利范围第7项所述之控制薄膜电晶体, 其中该第一、第二、第三与第四掺杂区为n型掺杂 。 9.根据申请专利范围第7项所述之控制薄膜电晶体, 其中该第一、第二、第三与第四掺杂区之掺质为p 型掺杂。 10.根据申请专利范围第6项所述之控制薄膜电晶体 ,其中该第一、第二、第三与第四掺杂区之主成分 为矽。 11.一种电致发光显示装置,系一边对构成显示画面 之复数画素依序扫描,一边对该扫描过之画素供给 对应画像讯号之电流,藉此来让电致发光单元发光 ,从而让对应于上述画像讯号之画像在上述显示画 面进行显示,其特征在于,用以供给上述对应画像 讯号之电流的控制薄膜电晶体系由申请专利范围 第1项中之控制薄膜电晶体所构成。 12.一种电致发光显示装置,系一边对构成显示画面 之复数画素依序扫描,一边对该扫描过之画素供给 对应画像讯号之电流,藉此来让电致发光单元发光 ,从而让对应于上述画像讯号之画像在上述显示画 面进行显示,其特征在于,用以供给上述对应画像 讯号之电流的控制薄膜电晶体系由申请专利范围 第6项中之控制薄膜电晶体所构成。 13.一种制造控制薄膜电晶体的方法,其中该控制薄 膜电晶体系用于控制一有机电致发光单元(OLED)之 导通电流,该方法包含下列步骤: 提供一基底; 于该基底上形成并定义蚀刻一半导体层凸块; 形成第一光阻层覆盖部分该半导体层凸块,露出预 定形成源极与汲极之该半导体层区域; 以该第一光阻层为幕罩,对该半导体层凸块进行第 一离子植入以形成一源极区与一汲极区; 去除该第一光阻层; 覆盖一第一绝缘层于该基底与该半导体层凸块表 面; 形成第二光阻层于该第一绝缘层上,覆盖该半导体 层凸块未离子植入之区域,仅露出与该汲极区相邻 之部分该半导体层凸块; 以该第二光阻层为幕罩,对该半导体层凸块进行第 二离子植入,形成掺杂浓度低于该汲极区之一轻掺 杂区; 去除该第二光阻层; 于该第一绝缘层上形成并定义蚀刻形成一闸极电 极位于该未掺杂半导体层凸块上方; 覆盖一第二绝缘层于该基底、第一绝缘层与该闸 极电极表面;以及 在该第一与第二绝缘层中形成一源极电极与一汲 极电极分别与该源极区与汲极区呈电性接触,其中 ,该汲极电极系用以接收一汲极电压,而该源极电 极连结该有机电致发光单元(OLED)。 14.根据申请专利范围第13项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中形成该半导体层凸块包含下述 步骤: 形成一非晶矽层; 对该非晶矽层进行一雷射处理以形成多晶矽作为 该半导体层。 15.根据申请专利范围第14项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中该第一与第二离子植入之掺质 为n型离子。 16.根据申请专利范围第14项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中该第一与第二离子植入之掺质 为p型离子。 17.根据申请专利范围第14项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中该第一与第二绝缘层为二氧化 矽。 18.一种制造控制薄膜电晶体的方法,其中该控制薄 膜电晶体系用于控制一有机电致发光单元(OLED)之 导通电流,该方法包含下列步骤: 提供一基底; 于该基底上形成并定义蚀刻一半导体层凸块; 覆盖一第一绝缘层于该基底与该半导体层凸块表 面; 形成第一光阻层覆盖部分该半导体层凸块,露出预 定形成源极与汲极之该半导体层区域; 以该第一光阻层为幕罩,对该半导体层凸块进行第 一离子植入以形成一源极区与一汲极区; 去除该第一光阻层; 覆盖一第一绝缘层于该基底与该半导体层凸块表 面; 形成第二光阻层于该第一绝缘层上,覆盖该半导体 层凸块未离子植入之区域,分别露出部分与该汲极 区与该源极区相邻之部分该半导体层凸块,其中与 该汲极区相邻之露出区域大于该源极区者; 以该第二光阻层为幕罩,对该半导体层凸块进行第 二离子植入,形成掺杂浓度低于该汲极区与源极区 之一源极与一汲极轻掺杂区,而汲极轻掺杂区大于 源极轻掺杂区; 去除该第二光阻层; 于该第一绝缘层上形成并定义蚀刻形成一闸极电 极,位于该未掺杂半导体层凸块上方; 覆盖一第二绝缘层于该基底、第一绝缘层与该闸 极电极表面;以及 覆盖一第二绝缘层于该第一绝缘层及该闸极电极 表面; 蚀刻该第一与第二绝缘层,以形成一源极电极与一 汲极电极分别与该源极区与汲极区形成电性接触, 其中,该汲极电极系用以接收一汲极电压,而该源 极电极连结该有机电致发光单元(OLED)。 19.根据申请专利范围第18项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中形成该半导体层凸块包含下述 步骤: 形成一非晶矽层; 对该非晶矽层进行一雷射处理以形成多晶矽层。 20.根据申请专利范围第19项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中该第一与第二离子植入之掺质 为n型离子。 21.根据申请专利范围第19项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中该第一与第二离子植入之掺质 为p型离子。 22.根据申请专利范围第19项所述之制造控制薄膜 电晶体的方法,其中该第一与第二绝缘层为二氧化 矽。 图式简单说明: 第1图所示为一种习知TFT-EL显示器的OLED驱动电路 。 第2A至2F图所示为根据本发明之一实施例中,形成 单边轻掺杂区之控制薄膜电晶体(control TFT)的方法 流程及其形成的控制薄膜电晶体。 第3A至3F图所示为根据本发明之一实施例中,形成 双边不对称轻掺杂区之控制薄膜电晶体(control TFT) 的方法流程。 第4A与4B图所示为根据本发明,不具轻掺杂区与具 单边汲极轻掺杂区之p型TFT与n型TFT,在高电压区的 漏电流表现。
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