专利名称：一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，尤其涉及一种低 温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的制造方法。
背景技术：
低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)阵列基板已经普遍地应用在平面显示器上，例 如，有源矩阵液晶显示器(AMLCD)、有源矩阵有机发光显示器(AMOLED)等。该类型显示器一 般是先在基板上沉积非晶硅层(a-Si)，然后通过热处理使非晶硅熔融结晶以形成较平滑且 具有晶粒的多晶硅层(P-Si)，接下来利用多晶硅层作为薄膜晶体管(TFT)的半导体层，制 作阵列基板。在AMIXD应用中，像素电路中的TFT只起到开关作用，因此其更注重TFT的载 流子迁移率以保证足够大的开态电流。而对于AMOLED应用来说，像素电路中的TFT按照功 能可以分为起到开关作用的开关TFT和用于驱动有机发光器件(OLED)的驱动TFT两大类， 开关TFT需要有大的开态电流，亦即高载流子迁移率，而驱动TFT因为要给OLED器件提供 稳定、均勻的电流，所以需要有很好的一致性。目前对于低温多晶硅结晶化技术而言，准分 子激光退火(ELA)技术是业界普遍采用的技术，利用该技术获得的TFT通常具有较高的载 流子迁移率，但一致性相对较差。因此，很难同时获得具有高载流子迁移率的开关TFT和很 好一致性的驱动TFT，无法完全满足AMOLED的应用需求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制 造方法以及包括所述阵列基板的有源矩阵有机发光显示器。本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的本发明提供了一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，所述有源矩阵 有机发光显示器阵列基板包括一玻璃基板；配置于该玻璃基板上的多个像素，并呈矩阵排 列；平行配置于像素之间的多条数据线；平行配置于像素之间且与数据线垂直的多条扫描 线。上述像素的像素区域内具有一开关区域和一驱动区域，上述开关区域内具有开关薄膜 晶体管，上述驱动区域内具有驱动薄膜晶体管。上述有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法包括在玻璃基板上形成一缓 冲层，在缓冲层上形成一非晶硅层，在玻璃基板、缓冲层和非晶硅层中的至少一层上设置若 干籽晶凹槽。上述籽晶凹槽在阵列基板的列方向上呈平行排列，间距为相邻两像素驱动薄 膜晶体管的设计间距。所述的驱动薄膜晶体管形成于籽晶凹槽内。上述若干籽晶凹槽可以设置于缓冲层上，籽晶凹槽的深度约为缓冲层厚度的 1/4 3/4，优选深度为缓冲层厚度的1/2。上述若干籽晶凹槽可以设置于玻璃基板上，籽晶凹槽的深度约为20 80nm，优选 深度约为50nm。通过本发明技术方案制造的有源矩阵有机发光显示器，驱动薄膜晶体管具有更加
3优良的一致性，从而提高应用于移动通信设备、视频播放设备和显示设备等AMOLED显示器 的整体性能。
图示
图IA为有源矩阵有机发光显示器阵列基板的结构示意图； 图IB为图1中虚线区域放大的电路示意图； 图IC为图1中单个像素的器件结构示意以下图2A 图2L为本发明实施例1所述显示器阵列基板制造方法的各工艺步骤
图2A为本发明实施 图2B为本发明实施 图2C为本发明实施 图2D为本发明实施 图2E为本发明实施 图2F为本发明实施 图2G为本发明实施 图2H为本发明实施 图21为本发明实施 图2J为本发明实施 图2K为本发明实施 图2L为本发明实施 图3A为本发明实施 图3B为本发明实施
1形成缓冲层的截面示意图； 1形成籽晶凹槽的截面示意图； 1形成非晶硅层的截面示意图； 1形成非晶硅层的平面示意图； 1形成多晶硅硅岛的截面示意图； 1形成栅绝缘层的截面示意图； 1形成栅极的截面示意图； 1形成层间绝缘层的截面示意图； 1形成源极、漏极通孔的截面示意图； 1形成源极、漏极的截面示意图； 1形成钝化层的截面示意图； 1形成氧化铟锡电极的截面示意图； 2形成籽晶凹槽的截面示意图； 2形成缓冲层和非晶硅层的截面示意图,
具体实施例方式为让本发明的上述内容更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图作详细说 明如下。实施例1图IA为有源矩阵有机发光显示器阵列基板的结构示意图，图IB为图IA中虚线区 域放大的电路示意图，图IC为图IA中单个像素的器件结构示意图。如图所示，该阵列基板 包括玻璃基板101，配置于该基板上的多个像素102，并呈矩阵排列，平行配置于像素之间 的多条数据线103，和平行配置于像素之间且与数据线垂直的多条扫描线104。图IB为图 IA中虚线区域放大的电路示意图，如图所示，所述像素102的像素区域内具有一开关区域 105和一驱动区域106，所述开关区域105内具有开关薄膜晶体管107，所述驱动区域106内 具有驱动薄膜晶体管108，还包括存储电容109和OLED有机发光器件110。图IC为图IA 中单个像素的器件结构示意图，以下通过图示的开关区域A-A”截面和驱动区域B-B”截面 对两区域内薄膜晶体管的制备工艺进行说明。图2A 图2L为本发明实施例1所述显示器阵列基板制造方法的各工艺步骤图 示。如图2A所示，先在玻璃基板201上用化学气相沉积(CVD)的方法制备一层SiNx或SiNx/
4SiOx缓冲层202，厚度约为lOOnm，然后在缓冲层202上采用刻蚀的方法形成若干籽晶凹槽 203，如图2B和图2C所示，若干籽晶凹槽203在阵列基板的列方向上呈平行排列，间距L为 相邻两像素驱动TFT的设计间距，籽晶凹槽深度约为缓冲层202厚度的1/4 3/4，本实施 例选取深度为缓冲层厚度的1/2。然后在缓冲层202之上沉积一层非晶硅层204，厚度约为 50nm,如图2D所示，非晶硅层204在沉积时对应于缓冲层202中籽晶凹槽203位置处也会 顺势形成相应的凹槽结构205。然后通过准分子激光退火(ELA)或固相结晶(SPC)等结晶 化方法将非晶硅层转变为多晶硅层。采用光刻方法在多晶硅层上形成图案，如图2E所示， 分别在A-A”截面位置处和B-B”截面位置处形成硅岛206和207，硅岛207位于籽晶凹槽 203内。接下来以已形成的若干硅岛为薄膜晶体管的多晶硅沟道并在其上制备薄膜晶体管 TFT，以下以硅岛207为例进行说明。按照图2F 图2H所示的工艺步骤，依次在上面已形 成的阵列基板上制备栅绝缘层208、栅极209、层间绝缘层210，然后如图21所示在层间绝缘 层210和栅绝缘层208上形成源极、漏极通孔211、212，再制备源极213和漏极214，二者分 别通过通孔211、212和多晶硅沟道即硅岛207电气相连，如图2J所示。制备完源极、漏极 后在其上形成钝化层215，如图2K所示。对于位于B-B’区域的驱动TFT，接着在其漏极214 对应位置的钝化层215上形成电极通孔216，然后形成氧化铟锡(ITO)电极217作为OLED 器件的阳极，如图2L所示。完成TFT基板的制备后再于其上形成OLED器件，完成有源矩阵 有机发光显示器的制造。在本实施例有源矩阵有机发光显示器的制造过程中，先在阵列基板上形成了若干 籽晶凹槽，在将非晶硅转化为多晶硅的过程中，以籽晶凹槽内的非晶硅为晶种，以结晶出更 大的多晶硅晶粒，然后将各驱动TFT形成于籽晶凹槽内。通过本方法可以制造出驱动TFT 一致性更好的TFT阵列基板，以满足AMOLED的应用需求。实施例2如图3A所示，本实施例先在玻璃基板301上采用刻蚀的方法形成若干籽晶凹槽 302，若干籽晶凹槽302在阵列基板的列方向上呈平行排列，间距为相邻两像素驱动TFT的 设计间距，籽晶凹槽深度约为20 80nm，本实施例选取深度为50nm。然后用化学气相沉积 (CVD)的方法在玻璃基板301上制备一层SiNx或SiNx/SiOx缓冲层303，厚度约为lOOnm， 然后在缓冲层303上沉积一层非晶硅层304，厚度约为50nm，如图3B所示，形成缓冲层303、 非晶硅层304时对应于玻璃基板301中籽晶凹槽302位置处也会顺势形成相应的凹槽结 构。后续制备工艺参照实施例1。通过本发明技术方案制造的有源矩阵有机发光显示器，驱动TFT具有更加优良的 一致性，从而提高应用于移动通信设备、视频播放设备和显示设备等AMOLED显示器的整体 性能。虽然本发明已以比较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉 此技术人士，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此，本发明的 保护范围当以申请的专利范围所界定为准。
权利要求
1.一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，所述有源矩阵有机发光显示器 阵列基板包括一玻璃基板；以及配置在该玻璃基板上的多个像素，呈矩阵排列；多条数据线，平行配置于像素之间；多条扫描线，平行配置于像素之间且与数据线垂直；所述像素的像素区域内具有一开关区域和一驱动区域，所述开关区域内具有开关薄膜晶体管，所述驱动区域内具有驱动薄膜晶体管；所述有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法包括在玻璃基板上形成一缓冲 层，在缓冲层上形成一非晶硅层，其特征在于，在所述玻璃基板、缓冲层和非晶硅层中的至 少一层上设置若干籽晶凹槽。
2.如权利要求1所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽在所述阵列基板的列方向上呈平行排列。
3.如权利要求2所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽的间距为相邻两像素驱动薄膜晶体管的设计间距。
4.如权利要求1所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述驱动薄膜晶体管形成于所述籽晶凹槽内。
5.如权利要求1所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽设置于缓冲层上。
6.如权利要求5所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽的深度约为缓冲层厚度的1/4 3/4。
7.如权利要求6所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽的深度约为缓冲层厚度的1/2。
8.如权利要求1所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽设置于玻璃基板上。
9.如权利要求8所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征在 于，所述若干籽晶凹槽的深度约为20 80nm。
10.如权利要求9所述的一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，其特征 在于，所述若干籽晶凹槽的深度约为50nm。
11.一种有源矩阵有机发光显示器，包括由权利要求1所述的制造方法制造的有源矩 阵有机发光显示器阵列基板。
12.—种移动通信设备，其特征在于，所述移动通讯设备包括如权利要求11所述的有 源矩阵有机发光显示器。
13.—种视频播放设备，其特征在于，所述视频播放设备包括如权利要求11所述的有 源矩阵有机发光显示器。
全文摘要
本发明涉及一种有源矩阵有机发光显示器阵列基板的制造方法，尤其涉及一种低温多晶硅薄膜晶体管阵列基板的制造方法。本发明技术方案通过在制备薄膜晶体管过程中设置籽晶凹槽以提高非晶硅晶化效果，从而获得具有良好一致性的薄膜晶体管，以实现有源矩阵有机发光显示器整体性能的提高。
文档编号H01L21/77GK102005413SQ201010292839
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者罗红磊, 邱勇, 高孝裕, 黄秀颀 申请人:昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司