[發明專利]混合式薄膜晶體管及其制造方法以及顯示面板

有效

• 申請號: 201110215298.4
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102280491A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 謝秀春;陳亦偉;邱大維;陳崇道
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/336;H01L27/32;G02F1/1362;G02F1/1368
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;王穎

技術領域

本發明涉及一種混合式薄膜晶體管及其制造方法以及具有此混合式薄膜晶體管的顯示面板。

背景技術

隨著現代信息科技的進步，各種不同規格的顯示器已被廣泛地應用在消費者電子產品的屏幕之中，例如手機、筆記型計算機、數字相機以及個人數字助理(PDAs)等。在這些顯示器中，由于液晶顯示器(liquid?crystal?displays，LCD)及有機電激發光顯示器(Organic?Electroluminesence?Display，OELD或稱為OLED)具有輕薄以及消耗功率低的優點，因此在市場中成為主流商品。LCD與OLED的工藝包括將半導體元件陣列排列于基板上，而半導體元件包含薄膜晶體管(thin?film?transistors，TFTs)。

傳統上來說，薄膜晶體管包括非晶硅薄膜晶體管以及低溫多晶硅薄膜晶體管。非晶硅薄膜晶體管主要的缺點是通道層的載流子移動率不夠高且較不穩定，因此非晶硅薄膜晶體管無法應用于驅動電路中。而低溫多晶硅薄膜晶體管相較于非晶硅薄膜晶體管而言具有較高的載流子移動率，因而可以應用于驅動電路中。但是低溫多晶硅薄膜晶體管的工藝較為復雜因此工藝成本較高。

發明內容

本發明提供一種混合式薄膜晶體管及其制造方法以及具有上述混合式薄膜晶體管的顯示面板，此混合式薄膜晶體管同時具有高載流子移動率以及低工藝成本的優點。

本發明提出一種混合式薄膜晶體管，其包括第一薄膜晶體管以及第二薄膜晶體管。所述第一薄膜晶體管包括第一柵極、第一源極、第一漏極以及第一半導體層，第一半導體層位于第一柵極與第一源極及第一漏極之間，且第一半導體層包括結晶硅層。第二薄膜晶體管包括第二柵極、第二源極、第二漏極以及第二半導體層，第二半導體層位于第一柵極與第一源極及第一漏極之間，且第二半導體層包括金屬氧化物半導體材料。

本發明提出一種混合式薄膜晶體管的制造方法，其包括在基板上形成第一薄膜晶體管，所述第一薄膜晶體管包括第一柵極、第一源極、第一漏極以及位于第一柵極與第一源極及第一漏極之間的第一半導體層，其中第一半導體層包括結晶硅層。在基板上形成第二薄膜晶體管，其包括第二柵極、第二源極、第二漏極以及位于第一柵極與第一源極及第一漏極之間的第二半導體層，其中第二半導體層包括金屬氧化物半導體材料。

本發明提出一種顯示面板，其具有顯示區以及位于顯示區周圍的周邊電路區。此顯示面板包括像素陣列以及至少一驅動元件。像素陣列位于顯示區中，且驅動元件位于周邊電路區或顯示區的至少其中之一。特別是，所述驅動元件為如上所述的混合式薄膜晶體管。

基于上述，本發明采用金屬氧化物薄膜晶體管與結晶硅薄膜晶體管組成混合式薄膜晶體管。此混合式薄膜晶體管相較于傳統非晶硅薄膜晶體管來說具有較佳的載流子移動率，而且此混合式薄膜晶體管的工藝復雜度相較于傳統低溫多晶硅薄膜晶體管的工藝復雜度較低。因此，本發明的混合式薄膜晶體管可以應用于驅動電路、像素單元或是兩者之中，而且工藝成本較低。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附附圖作詳細說明如下。

附圖說明

圖1A至圖1F是根據本發明一實施例的混合式薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖；

圖2A至圖2E是根據本發明一實施例的混合式薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖；

圖3A至圖3E是根據本發明一實施例的混合式薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖；

圖4A至圖4E是根據本發明一實施例的混合式薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖；

圖5A至圖5E是根據本發明一實施例的混合式薄膜晶體管的制造流程剖面示意圖；

圖6是根據本發明一實施例的顯示面板的俯視示意圖；

圖7是根據本發明一實施例的像素單元的等效電路圖。

其中，附圖標記

具體實施方式

本發明的混合式薄膜晶體管是由第一薄膜晶體管以及第二薄膜晶體管所構成，其中第一薄膜晶體管的第一半導體層包括結晶硅層，且第二薄膜晶體管的第二半導體層包括金屬氧化物半導體材料。而第一薄膜晶體管以及第二薄膜晶體管可以分別為底部柵極型薄膜晶體管或是頂部柵極型薄膜晶體管。因此，以下列舉數個實施例以詳細說明本發明的混合式薄膜晶體管的結構及其制造方法。