具有多晶硅层的显示面板及其制造方法技术

一种显示面板，包括一基板和形成于基板上的多个薄膜晶体管。其中基板包括一显示区域及一驱动电路区域。而薄膜晶体管包括第一组薄膜晶体管，位于驱动电路区域，具有一第一多晶硅层，且第一多晶硅层由一金属诱发横向结晶法（ＭＩＬＣ）而制成；和第二组薄膜晶体管，位于显示区域，具有一第二多晶硅层，且第二多晶硅层的一部分由一固相结晶法（ＳＰＣ）所制成，其余部分则以ＭＩＬＣ制成。

【技术实现步骤摘要】
具有多晶硅层的显示面板及其制造方法
本专利技术涉及一种具有多晶硅层的显示面板及其制造方法，尤其涉及一种在显示区域中包含金属诱导多晶硅(MILC poly-Si)和固相结晶多晶硅(SPCpoly-Si)等两种结晶的显示面板及其制造方法。
技术介绍
在玻璃基板上形成TFT的技术，可分为非晶硅(Amorphous Silicon，a-Si)工艺与多晶硅工艺，而多晶硅TFT与a-Si TFT的最大区别，在于其电特性与工艺繁简的差异。a-Si TFT的工艺较简单但载流子迁移率较多晶硅TFT低，且a-Si工艺具有高寄生电容(Parasitic capacitance)、本质上的低载流子迁移率(Carrier mobility)、及低开口比(Aperture ratio)的缺点。而多晶硅TFT拥有较高的载流子迁移率(较高载流子迁移率意味着TFT能提供更充分的电流)，虽然工艺上较为复杂，但可以解决a-Si工艺的上述问题，并提供再结晶工艺良好的稳定性。在转换非晶硅层成为多晶硅层的技术方面，目前已经发展出多种结晶方法，包括准分子激光退火(Excimer LaserAnnealing，ELA)、固相结晶法(SolidPhase Crystallization，SPC)和金属诱发横向结晶(Metal Induced LateralCrystallization，MILC)等等。其中，准分子激光退火虽然是现今低温多晶硅批量生产的主要技术，可惜的是，ELA机台昂贵，形成的多晶硅晶粒大小造成电特性不均匀，且表面粗糙度太大，因此很难将驱动器(driver)做在玻璃基板上。因此MILC和SPC常应用于具有玻璃基板的显示面板的工艺技术中。MILC技术是利用金属(大都是用镍金属)在低温下与硅反应形成金属硅化物，进而诱发非晶硅结晶。MILC的工艺中，首先，以化学气相沉积(CVD)在玻璃基板上低温镀制一非晶硅层，再利用等离子体气相沉积(PVD)在非晶硅层上镀一层金属薄膜。接着在550℃下进行热处理，即可诱发出多晶硅膜，以制造薄膜晶体管。其中MILC所诱发出的多晶硅，为沿着特定方向排列的长形针状晶粒，顺着其长轴方向有非常好的电特性。至于固相结晶法(SPC)，-->一般是在沉积非晶硅层后，在真空中600℃下进行退火，使非晶硅层进行固相结晶，而形成多晶硅。在显示面板的不同区域也有不同的性能要求。一般显示面板包含显示区域(Displaying Region)及驱动电路区域(Circuit Driving Region)，在显示区域较重视是否有漏电流的电特性表现，在驱动电路区域则较重视载流子迁移率(Mobility)的电特性表现。而驱动电路区域中，多晶硅的晶粒大小(Grain Size)和晶界(Grain Boundary)规则性均会对载流子迁移率造成影向。由MILC所诱发出的多晶硅，其结晶性良好，具有较佳的载流子迁移率(低阻抗)，但是所制成的TFT具有较高的漏电流，因此适于制作驱动电路区域的TFT(较重视载流子迁移率)。而由SPC所形成的多晶硅，其结晶性较差，载流子迁移率较低(高阻抗)，但是所制成的TFT具有较小的漏电流，因此适于制作显示区域的TFT(较重视是否有漏电流)。不过，即使如此，在实际应用时仍有问题待进一步的克服。请参照图1，其绘示一种TFT结构的栅极、源极和轻掺杂漏极的示意图。一般在TFT组件结构中，硅基板11上在原来N型的源极12和漏极13靠近栅极17处，会增加一组掺杂程度较原来的源极12和漏极13更低的N型区(记为N-)，称为轻掺杂漏极(lightly doped drain，LDD)15；一般源极12和漏极13的掺杂浓度为1×1014，而LDD 15的掺杂浓度为3×1013。设计LDD的目的是为了降低漏电流，防止短沟道效应(short channel effct)发生。然而，由于LDD 15的掺杂浓度比源极12和漏极13的掺杂浓度要低，该处电阻也就比较高，使得漏极13到源极12的串联电阻(series resistance)增加，这将导致整个TFT组件的操作速度降低，且功耗(power dissipation)上升。若增加TFT组件中LDD 15的掺杂浓度，该处的电阻也会降低一些。对于显示面板的显示区域(假设具有SPC多晶硅)及驱动电路区域(假设具有MILC多晶硅)来说，若将全部TFT组件的LDD 15掺杂浓度提升，该处阻值降低，则SPC多晶硅的载流子迁移率增加，因此显示区域的电特性表现提升了，但是驱动电路区域的漏电流量却增加了而使电特性表现变差。反之，若是降低LDD 15的掺杂浓度，该处阻值提升，则SPC多晶硅的载流子迁移率降低，因此显示区域的电特性表现变差，但是驱动电路区域的漏电流量降低而使电特性表现提升。因此，如何兼顾显示区域和驱动电路区域的电特性表现，以制作出高品-->质的显示面板，实为研发者一重要努力目标。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是提供一种具有多晶硅层的显示面板及其制造方法，利用在显示区域中形成金属诱导多晶硅(MILC poly-Si)和固相结晶多晶硅(SPC poly-Si)等两种结晶，使显示面板的显示区域和驱动电路区域均具有良好的电特性表现。根据本专利技术的目的，提出一种显示面板，包括一基板和形成于基板上的多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)。其中基板包括一显示区域及一驱动电路区域。而TFT包括第一组薄膜晶体管，位于驱动电路区域，具有一第一多晶硅层，且第一多晶硅层由一金属诱发横向结晶法(MILC)而制成；和第二组薄膜晶体管，位于显示区域，具有一第二多晶硅层，且第二多晶硅层的一部分由一固相结晶法(SPC)所制成，其余部分则以MILC制成。根据本专利技术的目的，提出一种显示面板的多晶硅层的制造方法，包括步骤如下：提供一基板，包括一显示区域及一驱动电路区域；形成一非晶硅层于基板上；形成一第一金属图案和一第二金属图案于非晶硅层上，且第一金属图案对应驱动电路区域，且第二金属图案对应显示区域；以一金属诱发横向结晶法对非晶硅层进行结晶，使得与驱动电路区域对应的非晶硅层完全结晶为一第一金属诱导多晶硅层(first MILC poly-Silayer)，与显示区域对应的非晶硅层则有一部分尚未结晶而其余部分则成为一第二金属诱导多晶硅层(second MILC poly-Silayer)；以及以一固相结晶法(SPC)对与显示区域对应且尚未结晶的部分进行结晶，以成为一固相结晶多晶硅层(SPC poly-Silayer)。为让本专利技术的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为绘示一种TFT结构的栅极、源极和轻掺杂漏极的示意图。图2为绘示一种显示面板的简单示意图。-->图3A为绘示根据本专利技术一优选实施例的驱动电路区域的TFT组件的简单示意图。图3B为绘示根据本专利技术一优选实施例的显示区域的TFT组件的简单示意图。图4A～4D为绘示根据本专利技术一优选实施例的显示面板的多晶硅层的制造方法流程图。主要组件符号说明11：硅基板12、232、252：源极13、233、253：漏极15、235、255：轻掺杂漏极17、237、257、437、457：栅极20：显本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示面板，包括：一基板，包括一显示区域及一驱动电路区域；及多个薄膜晶体管，形成于该基板上，包括：一第一组薄膜晶体管，位于该驱动电路区域，具有一第一多晶硅层，且该第一多晶硅层由一金属诱发横向结晶法而制成；和 一第二组薄膜晶体管，位于该显示区域，具有一第二多晶硅层，且该第二多晶硅层的一部分由一固相结晶法制成，其余部分则以该金属诱发横向结晶法制成。

【技术特征摘要】
1.一种显示面板，包括：一基板，包括一显示区域及一驱动电路区域；及多个薄膜晶体管，形成于该基板上，包括：一第一组薄膜晶体管，位于该驱动电路区域，具有一第一多晶硅层，且该第一多晶硅层由一金属诱发横向结晶法而制成；和一第二组薄膜晶体管，位于该显示区域，具有一第二多晶硅层，且该第二多晶硅层的一部分由一固相结晶法制成，其余部分则以该金属诱发横向结晶法制成。2.如权利要求1所述的显示面板，其中以该固相结晶法所制成的该第二多晶硅层的该部分，与所述多个薄膜晶体管的多个沟道的位置相对应。3.如权利要求2所述的显示面板，其中以该固相结晶法制成的该第二多晶硅层的该部分位于所述多个沟道的下方。4.如权利要求2所述的显示面板，其中以该固相结晶法制成的该第二多晶硅层的该部分位于所述多个沟道和多个漏极和源极的下方。5.如权利要求1所述的显示面板，其中位于该驱动电路区域的该第一多晶硅层的结晶方向与该第一组薄膜晶体管的沟道方向平行。6.如权利要求1所述的显示面板，其中位于该显示区域的该第二多晶硅层的结晶方向与该第二组薄膜晶体管的沟道方向垂直。7.一种显示面板的多晶硅层的制造方法，包括：提供一基板，包括一显示区域及一驱动电路区域；形成一非晶硅层于该基板上；形成一第一金属图案和一第二金属图案于该非晶硅层上，且该第一金属图案对应该...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志伟，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]