显示装置

申请号 CN201721172053.7 申请日 2017-09-13 公开(公告)号 CN207381400U 公开(公告)日 2018-05-18
申请人 株式会社日本显示器; 发明人 铃村功; 渡壁创; 花田明纮; 渡边裕一;
摘要 本实用新型涉及显示装置。本实用新型要解决的课题为能够在同一 基板 内形成LTPSTFT和 氧 化物 半导体 TFT。解决手段为一种显示装置,其为在基板(100)上形成有具有氧化物半导体层(102)的第一TFT、和具有Poly‑Si层(106)的第二TFT的显示装置,显示装置的特征在于,在基板(100)上形成基膜(101),在基膜(101)上方形成氧化物半导体层(102),在氧化物半导体层(102)上方形成第一层间绝缘膜(105),在所述第一层间绝缘膜(105)上方形成所述Poly‑Si层(106)。
权利要求

1.一种显示装置,其为在基板上形成有具有化物半导体层的第一TFT、和具有Poly-Si层的第二TFT的显示装置,
所述显示装置的特征在于,在所述基板上形成基膜,在所述基膜的上方形成所述氧化物半导体层,
在所述氧化物半导体层的上方形成第一层间绝缘膜,
在所述第一层间绝缘膜的上方形成所述Poly-Si层。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述第一层间绝缘膜由包含SiO层和SiN层的多层形成,
所述SiO层形成在所述氧化物半导体层的上方。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
在所述Poly-Si层的上方形成第二层间绝缘膜,
贯通所述第二层间绝缘膜与在所述Poly-Si层之上形成的第二栅极绝缘膜而形成第二通孔,第二源漏电极经由所述第二通孔而与所述第二TFT连接,
贯通所述第二层间绝缘膜、所述第二栅极绝缘膜、及所述第一层间绝缘膜而形成第一通孔,第一源漏电极经由所述第一通孔而与所述第一TFT连接。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
所述第一通孔进一步贯通覆盖所述氧化物半导体的第一栅极绝缘膜,所述第一源漏电极经由所述第一通孔而与所述第一TFT连接。
5.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,所述第一TFT为底栅型TFT。
6.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述第一TFT为顶栅型TFT。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述基膜由包含SiO层的层形成,所述SiO层与所述氧化物半导体接触
8.一种显示装置,其为在基板上形成有具有氧化物半导体层的第一TFT、和具有Poly-Si层的第二TFT的显示装置,
所述显示装置的特征在于,在所述基板形成基膜,在所述基膜之上形成第一TFT,在所述氧化物半导体层的上方形成AlO层,覆盖所述AlO层而形成第二基膜,在所述第二基膜之上形成所述第二TFT。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,在俯视观察时,所述Poly-Si层与所述氧化物半导体层不重叠。
10.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,
在所述第二TFT之上形成第二层间绝缘膜,
贯通所述第二层间绝缘膜与在所述Poly-Si层之上形成的第二栅极绝缘膜而形成第二通孔,第二源漏电极经由所述第二通孔而与所述第二TFT连接,
贯通所述第二层间绝缘膜、所述第二栅极绝缘膜、所述第二基膜、及所述AlO层而形成第一通孔,第一源漏电极经由所述第一通孔而与所述第一TFT连接。
11.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,
所述第二基膜由包含SiO层的层形成,所述SiO层以与所述AlO层接触的方式形成。
12.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述第二基膜由包含SiO层和SiN层的多层形成。
13.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,在所述第一TFT与所述AlO层之间形成有包含SiO层的第一层间绝缘膜。
14.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,
在所述第一TFT与所述AlO层之间形成有包含SiO层的第一层间绝缘膜,所述第一通孔贯通所述第一层间绝缘膜,
所述第一源漏电极经由所述第一通孔而与所述第一TFT连接。
15.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,
所述第一通孔进一步贯通覆盖所述氧化物半导体的第一栅极绝缘膜,所述第一源漏电极经由所述第一通孔而与所述第一TFT连接。
16.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述第一TFT为底栅型TFT。
17.根据权利要求15所述的显示装置,其特征在于,所述第一TFT为顶栅型TFT。

说明书全文

显示装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及显示装置,且涉及使用混合式(hybrid)结构(其利用使用结晶性(Poly-Si多晶硅)的TFT和使用化物半导体的TFT 这两者)的显示装置。

背景技术

[0002] 对于液晶显示装置而言,其构成为:具有TFT基板,与TFT基板相对地配置的对置基板,并在TFT基板与对置基板之间夹持液晶,所述TFT基板中具有像素电极薄膜晶体管(TFT)等的像素以矩阵状形成。并且,按每个像素来控制利用液晶分子的光的透过率,从而形成图像。另一方面,有机EL显示装置通过在各像素中配置自发光的有机EL层与TFT,从而形成彩色图像。有机EL显示装置由于不需要背光源,因此对于薄型化而言是有利的。
[0003] 由于LTPS(LowTemperaturePoly-Si:低温多晶硅)迁移率高,因此适合作为驱动电路用TFT。另一方面,氧化物半导体OFF电阻高,若将其用于TFT,则能够减小OFF电流
[0004] 专利文献1中记载了,在具有使用LTPS的TFT与使用氧化物半导体的TFT的混合式构成的显示装置中,首先形成利用LTPS的TFT 的构成。对于专利文献1中记载的、利用氧化物半导体的TFT而言,其构成为漏电极与源电极在氧化物半导体的底部(bottom)接触的、所谓的底部接触(bottomcontact)型。需要说明的是,底部接触型存在接触电阻易于变高的问题。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 【专利文献1】WO2012-176422实用新型内容
[0008] 实用新型要解决的问题
[0009] 关于作为像素的开关使用的TFT,需要漏电流小。利用氧化物半导体的TFT能够减小漏电流。以下,将氧化物半导体之中的光学透明、且非晶的那些称为TAOS(TransparentAmorphousOxideSemiconductor:透明非晶氧化物半导体)。TAOS包括IGZO(IndiumGalliumZincOxide:氧化铟镓锌)、ITZO(IndiumTinZincOxide:氧化铟锌)、ZnON (ZincOxideNitride:氮氧化锌)、IGO(IndiumGalliumOxide:氧化铟镓)等。以下,以TAOS为代表说明氧化物半导体。TAOS的载流子的迁移率小,因此有时难以用使用了TAOS的TFT来形成内置于显示装置内的驱动电路。以下,TAOS也用于指使用了TAOS的TFT 的意思。
[0010] 另一方面,由LTPS形成的TFT的迁移率大,因此能够通过使用了LTPS的TFT来形成驱动电路。以下,LTPS也用于指使用了LTPS 的TFT的意思。但是,在将LTPS用作像素中的开关TFT的情况下, LTPS的漏电流大,因此,通常将2个LTPS串联使用。
[0011] 因此,当作为显示区域中的像素的开关元件而使用TAOS,而在周边驱动电路的TFT中使用LTPS时,则是合理的。但是,无论是 LTPS还是TAOS,为了供给信号、电源,均需要在覆盖TFT的绝缘膜中形成通孔。TAOS与LTPS需要在不同的层中形成。若这样的话,用于形成通孔的层数将会不同。
[0012] 以往,由于LTPS先于TAOS形成,因此通孔的深度在LTPS侧更深。换言之,为形成LTPS的通孔,对TAOS侧的通孔而言将会过蚀刻(overetching),存在TAOS的漏极及源极通过蚀刻而消失的问题。
[0013] 另外,若对TAOS照射光,则存在特性劣化的问题,但这可通过在高温下将TAOS退火来防止。但是,在以往的构成中,由于先形成 LTPS,因此若在高温下将TAOS退火,则会产生LTPS的特性变化这样的问题。
[0014] 本实用新型的课题为,在下述所谓的混合式构成中,防止TAOS 在通孔形成时消失、并且实现光劣化少的TAOSTFT,其中,所述混合式构成使用使漏电极及源电极在TAOS的上侧接触的所谓顶部接触型TAOS、与LTPS。
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本实用新型用于解决上述问题,具体的方案如下所述。
[0017] (1)一种显示装置,其为在基板上形成有具有氧化物半导体层的第一TFT、和具有Poly-Si层的第二TFT的显示装置,所述显示装置的特征在于,在所述基板上形成基膜,在所述基膜上方形成所述氧化物半导体层,在所述氧化物半导体层上方形成第一层间绝缘膜,在所述第一层间绝缘膜之上形成所述第二TFT。
[0018] (2)一种显示装置,其为在基板上形成有具有氧化物半导体层的第一TFT、和具有Poly-Si层的第二TFT的显示装置,所述显示装置的特征在于,在所述基板形成基膜,在所述基膜上方形成所述氧化物半导体层,在所述氧化物半导体层上方形成AlO层,覆盖所述AlO 层而形成第二基膜,在所述第二基膜之上形成所述第二TFT。
[0019] (3)一种显示装置的制造方法,其为在基板上形成有具有氧化物半导体层的第一TFT、和具有Poly-Si层的第二TFT的显示装置的制造方法,所述显示装置的制造方法的特征在于,在形成所述氧化物半导体层后,在所述氧化物半导体层上方形成第一层间绝缘膜,在所述第一层间绝缘膜之上形成非晶硅(a-Si)层并进行构图,之后通过照射激光,从而将非晶硅(a-Si)层转化为Poly-Si层,由此形成所述第二TFT。附图说明
[0020] 图1:为液晶显示装置的俯视图。
[0021] 图2:为图1的A-A剖面图。
[0022] 图3:为本实用新型的实施例1的剖面图。
[0023] 图4:为示出至第一栅电极形成的工序的剖面图。
[0024] 图5:为示出至a-Si膜形成的工序的剖面图。
[0025] 图6:为示出至a-Si膜构图的工序的剖面图。
[0026] 图7:为示出使a-Si转化成Poly-Si的状态剖面图。
[0027] 图8:为示出至第二层间绝缘膜形成的工序的剖面图。
[0028] 图9:为示出形成通孔的状态的剖面图。
[0029] 图10:为本实用新型的实施例2的剖面图。
[0030] 图11:为本实用新型的实施例3的剖面图。
[0031] 图12:为液晶显示装置的显示区域的剖面图。
[0032] 图13:为有机EL显示装置的俯视图。
[0033] 图14:为图13的B-B剖面图。
[0034] 图15:为有机EL显示装置的显示区域的剖面图。
[0035] 附图标记说明
[0036] 1…液晶显示装置,2…有机EL显示装置,10…显示区域, 100…TFT基板,101…第一基膜,102…TAOS,103…第一栅极绝缘膜,104…第一栅电极,105…第一层间绝缘膜,106…LTPS,108…第二栅电极,109…第二层间绝缘膜,110…LTPS用通孔,111…TAOS 用通孔,112…LTPS用源漏电极,113…TAOS用源漏电极,114…AlO 膜,115…第二基膜,116…有机钝化膜,120…TFT阵列层,121…公共电极,122…电容绝缘膜,123…像素电极,124…取向膜,130…下偏振板,150…端子部,160…柔性布线基板,170…驱动IC,200…对置基板,
201…彩色滤光片,202…黑矩阵,203…保护膜,210…显示元件层,211…下部电极,212…有机EL层,213…上部电极,214…保护层,220…防反射用偏振片,221…粘接材料,230…上偏振板, 300…液晶层,301…液晶分子,400…背光源,500…液晶显示面板, 1061…a-Si,DET…干式蚀刻,I/I…离子注入

具体实施方式

[0037] 以下,基于实施例详细说明本实用新型的内容。
[0038] 【实施例1】
[0039] 首先,以将本实用新型应用于液晶显示装置的情况为例进行说明。图1为本实用新型所应用的液晶显示装置的俯视图。图2为图1 的A-A剖面图。图1及图2中,TFT基板100与对置基板200相对地形成,在TFT基板100与对置基板200之间夹持液晶。在TFT基板 100之下粘贴下偏振片130,在对置基板200的上侧粘贴有上偏振片 230。将TFT基板100、对置基板200、下偏振片130、上偏振片230 的组合称为液晶显示面板500。
[0040] TFT基板100形成得比对置基板200更大,TFT基板100不与对置基板200重叠的部分成为端子部150。在端子部150上,搭载有供给影像信号等的驱动IC170。另外,在端子部连接用于从外部向液晶显示装置供给信号、电的柔性布线基板160。液晶显示面板500由于自身不发光,因此在背面上配置背光源400。
[0041] 关于液晶显示装置,如图1所示,能够分为显示区域10和周边区域20。显示区域中,大量的像素以矩阵状形成,各像素具有开关 TFT。周边区域中,形成有用于驱动扫描线、影像信号线等的驱动电路。
[0042] 关于像素中使用的TFT,由于需要漏电流小,因此使用TAOS,由于周边驱动电路中使用的TFT需要迁移率大,因此使用Poly-Si (Poly-Silicon(多晶硅)),这样做是合理的。在液晶显示装置中,多在Poly-Si中使用LTPS(LowTemperaturePoly-Si(低温多晶硅)),因此,以下也将Poly-Si称为LTPS。
[0043] 但是,根据应用制品、即便是a-Si的迁移率也存在能够设计的情况,因此本实用新型的构成对于在周边驱动电路中使用a-Si的情况也是有效的。
[0044] 如专利文献1等中记载的那样,在混合式构成中,以往,先形成 LTPS,后形成TAOS,对此的理由如下。即,对于LTPS,首先通过 CVD形成a-Si,之后,照射准分子激光从而使其转化为Poly-Si。由于通过CVD形成的a-Si含有大量的氢,因此,需要进行脱氢退火。TAOS若暴露于氢的话,则特性大幅变化。若在a-Si的脱氢退火中产生的氢到达TAOS,则TAOS的特性变得不稳定。
[0045] 作为应对上述问题的对策,以往,先形成LTPS,后形成TAOS。但是,上述构成会产生如下问题。即,若LTPS形成于比TAOS更靠上,则在LTPS中用于连接源电极漏电极的通孔所贯通的层数比在 TAOS中用于连接源漏电极的通孔所贯通的层更多。如此一来,TAOS 被过蚀刻,TAOS在连接部消失,不能稳定地形成TAOSTFT。
[0046] 先形成LTPS的情况下所存在的其他问题点如下所述。即,TAOS 由于光而特性劣化,因此为了使TAOS相对于光劣化具有耐性而在高温下进行处理。另一方面,LTPS若被高温处理,则特性发生变化。若先形成LTPS,则若对TAOS进行高温处理的话,LTPS也同时被高温处理,因此LTPS的特性发生变化。
[0047] 为解决以上问题,本实用新型实现了能够先形成TAOS、后形成 LTPS的构成。图3为示出本实用新型的构成的剖面图。图3中,左侧的TFT为LTPS,右侧的TFT为TAOS。
[0048] 图3中,在由玻璃或树脂形成的TFT基板100之上形成有第一基膜101。第一基膜101阻挡来自玻璃等的杂质,因此通常由SiO或SiN 等的层叠膜形成。需要说明的是,本说明书中的AB(例:SiO)等表述是表示分别以A及B作为构成元素的化合物,而不是A、B分别为相同的组成比的意思。虽然分别存在基本的组成比,但一般而言,多会由于制造条件等而从该基本组成偏离。对于下文将要出现的AlO也相同。
[0049] 用于第一基膜101的SiN由CVD形成,该SiN膜释放出氢。在第一基膜101之上形成的TAOS102通过氢而特性劣化,因此在第一基膜101中,与TAOS102接触的层、即最上层优选由SiO形成。另外,通过由SiO形成,当将TAOS102退火时,氧从SiO被供给至 TAOS102,因此能够提高TAOS102的特性。
[0050] 图3中,形成有用于形成TAOSTFT的TAOS102、并被构图。在该状态下,形成于TFT基板100的仅是第一基膜101,因此能够在高温条件下将TAOS102退火。由此,即便被照射光,也能够实现特性劣化小的TAOSTFT。
[0051] 以覆盖TAOS102的方式,通过利用使用了SiH4(硅烷)和N2O (氧化亚氮)的CVD而形成的SiO来形成第一栅极绝缘膜103。在第一栅极绝缘膜103之上形成第一栅电极104。将这种、栅电极面向与半导体层面向基板的面相反一侧的面的构成的TFT称为顶栅型的 TFT。第一栅电极104例如由Ti-Al合金-Ti等层叠膜、或MoW合金等形成。需要说明的是,虽然在图3中被省略了,但与第一栅电极104 形成同时,可以形成在与后续形成的LTPS对应的部分形成用于抑制光电流的遮光层。
[0052] 覆盖第一栅电极104而形成第一层间绝缘膜105。第一层间绝缘膜105由SiO或SiN、或者由SiO与SiN的层叠膜形成。SiN由于释放出氢,因此当以层叠膜形成第一层间绝缘膜105的情况下,若考虑到对TAOS102的影响,则优选将下层侧设为SiO。或者,也可以是 SiN的上下由SiO夹持的构成。
[0053] 在第一层间绝缘膜105之上形成有用于LTPSTFT的LTPS106。在本实用新型中,如将在下文说明的那样,形成a-Si,先进行构图,之后,于400℃至500℃进行脱氢退火。之后,照射准分子激光从而使其转化为Poly-Si。由此,能够比LTPS106更先形成TAOS102。
[0054] 覆盖LTPS106而形成第二栅极绝缘膜107,第二栅极绝缘膜107 能够通过以TEOS(Tetraethylorthosilicate(原硅酸四乙酯))为原料的 SiO来形成。在第二栅极绝缘膜107之上形成第二栅电极108。与第一栅电极104相同,第二栅电极108由Ti-Al合金-Ti等的层叠膜、或 MoW合金等形成。
[0055] 覆盖栅电极108及第二栅极绝缘膜107而形成第二层间绝缘膜 109。第二层间绝缘膜109由SiO或SiN、或者由SiO与SiN的层叠膜形成。为了通过来自SiN的氢来进行LTPS的封端处理,合理的是, SiN处于下层。
[0056] 封端处理是通过氢而将Si中的悬挂键封端,使LTPS的特性稳定化的处理。封端处理通过在氢的存在下、于400℃至500℃将LTPS 退火而进行。
[0057] 之后,在LTPSTFT形成用于形成源漏电极112的通孔110、及用于在TAOSTFT形成源漏电极113的通孔111。通孔例如通过使用CF 系(例如CF4)、或CHF系(例如CHF3)的气体的干式蚀刻来形成。
[0058] 如图3所示,在LTPS106侧,通孔110相对于2层的绝缘膜来形成,与此相对,在TAOS102侧,相对于4层的绝缘膜来形成通孔111。因而,对于用于形成通孔的蚀刻条件而言,需要与TAOS102侧相适应。即,Poly-Si108侧更长时间地暴露于蚀刻气体,但在Poly-Si108 侧,存在能够获得高的、相对于干式蚀刻的选择比的蚀刻条件,能采用该条件来应对。
[0059] 图4至图9为实现以上说明的构成的各工艺的剖面图。图4示下述状态,在TFT基板100上形成第一基膜101,在其上形成TAOS102,覆盖它们而形成第一栅极绝缘膜103,在其上形成有第一栅电极104。图4中,以第一栅电极104为掩膜而进行离子注入(I/I),对由栅电极
104覆盖的部分以外的TAOS102赋予导电性
[0060] 对于离子注入的离子,能够使用B()、P(磷)、Ar(氩) 等,可根据总的工艺条件、设备规格来选择离子种类。离子注入的目的在于,形成源极·漏极接触区域。通过离子注入,在TAOS102中形成漏极和源极。
[0061] 需要说明的是,为实现上述目的,能够使用离子注入以外的方法 (例如,向TAOS引入氧缺陷)。
[0062] 图5是示出覆盖栅电极104、而形成有第一层间绝缘膜105及 a-Si1061的状态的剖面图。如通过图3说明的那样,当第一层间绝缘膜105由SiN与SiO的层叠膜形成的情况下,更好的是将SiO膜设为下层。第一层间绝缘膜105的至少上层部及a-Si1061能够通过CVD 而连续形成。
[0063] 图6示出将a-Si1061构图而成的状态。以往,当形成LTPS106 时,在形成a-Si1061后,于400℃至500℃进行用于脱氢的退火,之后照射准分子激光从而使a-Si1061转化Poly-Si106。之后,将 Poly-Si106构图。
[0064] 脱氢退火时从a-Si1061放出大量的氢,但该氢通过第一层间绝缘膜105及第一栅极绝缘膜104而到达TAOS102。这样一来,该氢使 TAOS102的特性发生变化。为了避免该现象,以往较之TAOS102而先形成LTPS106。
[0065] 本实用新型的特征在于,如图6所示,形成a-Si1061后,在进行脱氧退火前,将a-Si1061构图。之后,进行脱氧退火。若进行脱氧退火则从a-Si1061释放出氢,但由于a-Si1061已被构图、存在于从 TAOS102分开的位置,因此释放出的氢到达TAOS102的可能性极低。另外,由于a-Si1061已被构图,因此释放出的氢绝对量也大幅减少。需要说明的是,为了提高本实用新型的效果,较好的是,TAOS102 与LTPS106在俯视观察下不重叠。
[0066] 脱氧退火于400℃至500℃进行,但可与此同时进行TAOS102 的退火。之后,如图7所示,对构图了的a-Si1061照射准分子激光从而使之转化为Poly-Si106。此时的激光照射能够局部地使用激光结晶技术。
[0067] 之后,如图8所示,覆盖Poly-Si106而形成第二栅极绝缘膜107,在其上形成第二栅电极108。需要说明的是,第二栅电极108形成后,以第二栅电极108为掩膜,通过离子注入而掺杂B(硼)或P(磷),对LTPS106而向由第二栅电极108覆盖的部分以外的部分赋予P型或N型的导电性,预先在LTPS106形成漏极或源极。
[0068] 之后,通过SiO或SiN、或者它们的层叠膜来形成第二层间绝缘膜109。当第二层间绝缘膜109由层叠膜形成的情况下,为了对 Poly-Si106进行利用氢而进行的封端处理,合理的是,第二层间绝缘膜109的下层为SiN。
[0069] 之后,如图9所示,在LTPS106的与漏极及源极对应的部分中,在第二层间绝缘膜109及第二栅极绝缘膜107中,通过使用了氟系气体的干式蚀刻来形成通孔110。另外,在TAOS102的与漏极及源极对应的部分中,在第二层间绝缘膜109、第二栅极绝缘膜107、第一层间绝缘膜105、第一栅极绝缘膜103中通过干式蚀刻形成通孔111。图9中的DET及箭头表示干式蚀刻。
[0070] 这种情况下,在TAOS102侧,相对于4层的绝缘膜来形成通孔 111,与此相对,在LTPS106侧,相对于2层的绝缘膜形成通孔110 即可。即,蚀刻条件需要与TAOS102侧的通孔111相适应。在LTPS106 侧的通孔110中,LTPS106例如将会长时间地暴露于使用了氟系气体的干式蚀刻的气氛中,但存在能够获得高的LTPS106与栅极绝缘膜等的蚀刻选择比的蚀刻条件,能采用该条件来应对。
[0071] 另一方面,TAOS102与第一栅电极104等的蚀刻选择比小,但由于能够使蚀刻条件与TAOS102侧的通孔111相适应,因此,能够设定成TAOS102不会消失的蚀刻条件。因而,无论是在LTPS106侧还是在TAOS102侧,均能解决源极、漏极消失这样的问题。
[0072] 之后,在通孔110中形成源漏电极112、在通孔111中形成源漏电极113,从而成为图3的构成。需要说明的是,在本说明书中,将源电极和漏电极统称为源漏电极112、113。源漏电极例如由Ti、Al 合金、Ti等的层叠膜形成。
[0073] 如以上所述,根据本实用新型,由于能够将TAOS102高温退火,因此,能够抑制TAOS102的光劣化。另外,通孔111形成时,能够避免TAOS102中的源极及漏极部分的TAOS消失。因而,能够实现特性优异的混合式TFT阵列基板。
[0074] 需要说明的是,本实施例以LTPSTFT为顶栅型的情况做了记述,但第二栅电极的位置可以是与Poly-Si相比更靠基板。本实用新型的核心在于,通过使Poly-Si层位于与TAOS层相比离基板更远的位置,从而能够使用于源极漏极连接的通孔与LTPS侧相比在TAOS侧更深,能够实现不使前述的TAOS消失的工艺。
[0075] 【实施例2】
[0076] 图10是示出本实用新型的实施例2的剖面图。图10不同于图3 的点在于,在第一层间绝缘膜105与LTPS106之间配置作为阻挡层的AlO膜114,在其上形成第二基膜115。AlO相对于氢的阻挡性优异。需要说明的是,若相对于氢的阻挡性优异的话,也可以是AlO以外的膜。这里,优选金属氧化物或金属氮化物形成的绝缘膜。AlO膜 114在退火时释放出氧,但通过该氧,能够使TAOS102的特性更加稳定。AlO膜114通过溅射形成,厚度例如为50nm。
[0077] 另一方面,退火时,由于从AlO膜114释放出氧,因此为防止该氧对LTPS106产生不良影响,而形成第二基膜115。对于第二基膜 115,使用SiN及SiO的层叠膜。由于在第二基膜115之上形成 LTPS106,因此,较好的是,第二基膜115在SiN的上下由SiO夹持的构成。
[0078] 在本实施例中,同样地,对于LTPS106而言,最初形成a-Si1061,对其使用准分子激光从而转化为LTPS106。这种情况下,如实施例1 所示,最好的是,首先将a-Si1061构图,然后,进行脱氧退火,之后,使用准分子激光使其转化为Poly-Si106。
[0079] 但是,在本实施例中,由于存在AlO膜114,因此能够阻挡氢。因此,还可以如以往那样,设为下述构成:在第一基膜115之上形成 a-Si1061,进行脱氧退火,对a-Si1061整个表面照射准分子激光,并使其转化为Poly-Si106,之后,将Poly-Si膜106构图。
[0080] 需要说明的是,在图10的构成中,还能够将第一层间绝缘膜105 省略。即,这是由于来自上层的氢能够通过AlO膜114来阻挡。另外,当将LTPS106脱氢退火、或者封端退火时,会从AlO膜114释放出氧,但由于该氧能够使TAOS102的特性变得稳定,因此反而是优选的。
[0081] 在实施例2中,由于也是在下层形成TAOS102,在上层形成 LTPS106,因此能够防止当形成通孔110、111时,TAOS102中的源极及漏极部分的TAOS消失的现象。另外,由于先形成TAOS102,因此由于能够在充分的温度将TAOS102退火,因此能够形成特性稳定的TAOS102。
[0082] 如以上所述,在本实施例中,也能够实现特性稳定的混合式TFT 阵列基板。
[0083] 【实施例3】
[0084] 图11为示出本实用新型的实施例3的剖面图。图11不同于图3 的点在于,TAOS102为底栅型TFT。所谓底栅型TFT,是指面对半导体层的栅电极位于半导体层与基板之间的构成的TFT。在图11中,在TFT基板100之上形成第一基膜101,在其上形成第一栅电极104。用第一栅极绝缘膜103将它们覆盖,在其上形成TAOS102。与图3 相同,第一栅极绝缘膜103能够通过利用使用了SiH4(硅烷)和N2O (氧化亚氮)的CVD而形成的SiO来形成。
[0085] 在第一栅极绝缘膜103之上形成TAOS102。在TAOS102之上形成第一层间绝缘膜105。第一层间绝缘膜105由SiO、或者SiO及SiN 的层叠膜形成。第一层间绝缘膜105与TAOS106接触的层为SiO。 SiN在退火工序中产生氢,因此不能与TAOS106接触来形成。另一方面,若在第一层间绝缘膜105的上侧形成SiN的话,其会成为形成于第一层间绝缘膜105之上的LTPS106的、用于封端处理的氢的供给源,因此是适合的。
[0086] LTPS形成以后的工艺与通过图3说明的相同。也就是说,形成 a-Si1061后,立即进行构图,之后,进行脱氢退火。然后,对经构图的a-Si1061照射准分子激光从而使其转化为Poly-Si106。
[0087] 在本实施例中,由于TAOS102也形成于比LTPS106更靠下层,因此能够正确地控制TAOS102侧的通孔111的深度,能够防止TAOS 在通孔111中消失的现象。另外,TAOS102在LTPS106形成前形成,因此能够无需考虑对LTPS106的影响,于必要的温度进行退火,因此能够形成具有对光劣化具有优异耐性的TFT。
[0088] 图11是相对于实施例1的构成而言应用了底栅型的TAOS102的例子。图11所示的底栅型的TAOS102也能够应用于实施例2的构成。这种情况下,AlO层114与图10的情况相比将会更接近TAOS102,但在退火时,由于AlO114释放出氧,因此相对于TAOS102的特性而言,反而是优选的。
[0089] 【实施例4】
[0090] 图12为示出将实施例1至3所说明的利用TAOS的TFT应用于液晶显示装置的显示区域时的剖面图。图12中,在TFT基板100之上形成有TFT阵列层120。TFT阵列层120例如具有图3所示的 TAOSTFT的层结构,在其上形成有有机钝化膜116。
[0091] 图12为IPS方式的液晶显示装置的情况,且有机钝化膜116之上以平面状形成有公共电极121。覆盖公共电极121从而形成电容绝缘膜122,在其上形成有像素电极123。像素电极123为梳齿状或者条纹状。覆盖像素电极123而形成有用于将液晶分子301初始取向的取向膜124。
[0092] 若在像素电极123与公共电极121之间施加影像信号,则如箭头所示,产生电力线,使液晶分子301旋转从而控制液晶层300的透过率,从而形成图像。
[0093] 图12中,夹持液晶层300而配置对置基板200。在对置基板200 上形成彩色滤光片201和黑矩阵202。覆盖彩色滤光片201和黑矩阵 202而形成保护膜(overcoatfilm)203,在其之上形成用于使液晶分子301初始取向的取向膜204。
[0094] 液晶显示装置中,若向像素电极123写入影像信号的话,则通过像素电极123、公共电极121与电容绝缘膜122而形成的保持电容,而在1(frame)之间保持电压。此时,若TFT的漏电流大的话,则像素电极123的电压发生变化,发生闪烁等,从而不能形成良好的图像。通过使用本实用新型的TAOSTFT,能够获得漏电流小、具有良好的图像的液晶显示装置。
[0095] 【实施例5】
[0096] 实施例1至3中说明的LTPSTFT与TAOSTFT的组合也能够应用于有机EL显示装置。图13为有机EL显示装置2的俯视图。图13 中,形成有显示区域10和周边电路区域20。显示区域
10中形成有有机EL驱动TFT、开关TFT。对于形成于显示区域的TFT而言,优选为漏电流小的TAOSTFT。周边驱动电路通过TFT形成,但主要使用Poly-SiTFT。
[0097] 图13中,覆盖显示区域10而粘贴有防反射用偏振片220。有机 EL显示装置中由于形成有反射电极,因此为了抑制外部光反射,而使用偏振片220。在显示区域10以外的部分形成端子部150,端子部 150搭载有驱动IC170,另外连接用于向有机EL显示装置供给电源、信号的柔性布线基板160。
[0098] 图14为图13的B-B剖面图。图14中,TFT基板100上形成有包含有机EL层的显示元件层210。显示元件层210与图13的显示区域10相对应地形成。有机EL材料由于通过分而分解,因此为了防止来自外部的水分侵入,覆盖显示元件层210而通过SiN等来形成保护层214。在保护层214之上粘贴有偏振片220。另外,在显示元件层210以外的部分上形成端子部
150,端子部150搭载有驱动IC170,连接柔性布线基板160。
[0099] 图15为有机EL显示装置的显示区域的剖面图。图15中,在TFT 基板100之上形成有TFT阵列层120。TFT阵列层120为包含图8中所示的TAOSTFT的层结构的阵列层,且在其上形成有有机钝化膜 116。
[0100] 图15中,在有机钝化膜116之上通过Al合金等而形成下部电极 211。下部电极211为构成反射电极的合金或金属、与构成阳极透明导电膜的层叠结构。在下部电极211之上,形成有有机EL层212。有机EL层212由例如电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层,空穴注入层等形成。
[0101] 在有机EL层212之上形成作为阴极的上部电极213。关于上部电极213,除了由作为透明导电膜的IZO(IndiumZincOxide)、ITO (IndiumTinOxide)等而形成之外,有时也通过等金属或合金的薄膜而形成。覆盖上部电极213而通过SiN等形成保护膜214,在保护膜214上通过粘接材料221而粘接用于防止反射的偏振片220。
[0102] TFT阵列层120上形成有驱动TFT、开关TFT等各种TFT,通过使用本实用新型,能够通过共通的工艺形成LTPSTFT和TAOSTFT,因此能够使用LTPSTFT与TAOSTFT的各种组合,从而能够获得图像品质优异、且能够减小功耗的有机EL显示装置。
[0103] 在以上说明中,以将TAOSTFT用于显示区域、将LTPSTFT用于周边驱动电路的形式进行了说明,但根据制品规格,也可以向周边电路添加TAOSTFT,向显示区域添加LTPSTFT。
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