[發明專利]制造具有驅動集成電路的陣列襯底的方法

有效

• 申請號: 02122123.5
• 申請日: 2002-05-31
• 公開（公告）號: CN1389911A
• 公開（公告）日: 2003-01-08
• 發明（設計）人: 梁埈榮
• 申請（專利權）人: LG.飛利浦LCD有限公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/00;G02F1/136
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及液晶顯示器(LCD)器件的陣列襯底，具體涉及制造具有驅動集成電路(驅動IC)的陣列襯底的方法。

背景技術

由于信息技術的飛速發展，顯示器件已經發展成為能處理和顯示大量信息的設備。已經研制成了具有薄、重量輕和功耗低特性的平板顯示器件，如液晶顯示器(LCD)器件。由于其優異的分辨率、彩色圖像顯示和顯示圖像的質量，LCD器件已經廣泛地用于筆記本計算機和臺式監視器等。LCD器件由上襯底、下襯底和設置在上襯底和下襯底之間的液晶層構成。LCD器件采用液晶的光學各向異性并通過改變液晶分子的排列而控制光透射率，從而產生圖像，其中液晶分子是由電場排列的。

LCD器件的一個襯底包括用作開關器件的薄膜晶體管。具有薄膜晶體管的LCD器件稱為有源矩陣液晶顯示器件(AMLCD)，并且具有高分辨率并顯示優異移動圖像。由于非晶硅可形成在例如玻璃的大的、低成本的襯底上，因此非晶硅廣泛地用作薄膜晶體管的有源層。

LCD器件還包括控制薄膜晶體管的驅動集成電路(驅動IC)。不幸地是，非晶硅不能形成用于驅動IC的合適有源層，其中驅動IC通常包括需要晶體硅作為有源層的CMOS(補償金屬-氧化物-半導體)器件。因此，驅動IC通常采用TAB(帶式自動鍵合type?automated?bonding)系統連接到陣列襯底上。這將顯著增加LCD器件的成本。

由于非晶硅的局限性，引入多晶硅作為有源層的LCD器件正在研究和發展。多晶硅是非常有益的，因為它比非晶硅更適合用在驅動IC中。因此多晶硅的優點是，由于薄膜晶體管和驅動IC可以形成在同一襯底上，可減少制造步驟，消除了TAB鍵合的需要。此外，多晶硅的場效應遷移率比非晶硅高100-200倍。而且多晶硅是光學和熱穩定的。

圖1是表示具有驅動集成電路(驅動IC)的現有液晶顯示器(LCD)器件的陣列襯底的示意方框圖。圖1中，LCD器件包括在襯底2上的驅動部分3和圖像部分4。圖像部分4位于襯底2的中心，柵極驅動部分3a和數據驅動部分3b位于襯底2的左邊和頂部區域。在圖像部分4中，水平設置多個選通線6，垂直設置多個數據線8。選通線6和數據線8互相交叉以限定多個像素區域。像素電極設置10在像素區域中，薄膜晶體管“T”即開關器件以矩陣形式形成在選通線6和數據線8的每個相交處。每個薄膜晶體管“T”連接到每個像素電極10。包括多個驅動IC的柵極驅動部分3a給選通線6提供地址信號，也包括多個驅動IC的數據驅動部分3b給數據線提供圖像信號。

柵極驅動部分3a和數據驅動部分3b利用形成在襯底2的一個邊緣上的信號輸入端子12電連接到外部控制電路(未示出)，以便外部控制電路(未示出)控制柵極驅動部分3a和數據驅動部分3b的驅動IC。外部控制電路(未示出)通過信號輸入端子12給柵極驅動部分3a和數據驅動部分3b施加信號。

如上所述，柵極驅動部分3a和數據驅動部分3b包括具有CMOS(補償金屬-氧化物-半導體)晶體管作為將直流轉換為交流的換流器的驅動IC。CMOS晶體管包括其中電子是主要載流子的n溝道MOS晶體管和其中空穴是主要載流子的p溝道MOS晶體管。因此，在n溝道MOS晶體管中，大部分電流是通過帶負電荷的電子運載的，在p溝道MOS晶體管中大部分電流是通過帶正電荷的空穴運載的。

圖像部分4的薄膜晶體管“T”和驅動部分3的CMOS晶體管(未示出)采用多晶硅作為有源層，因此可以形成在同一襯底2上。

圖2A和2B是表示分別設置在圖像部分和驅動部分中的現有薄膜晶體管的剖面圖。薄膜晶體管具有頂柵型結構，其中柵極形成在半導體膜上。