专利名称：有机电致发光二极管的控制电路及其制造方法
技术领域：
本发明是有关于一种制造有机电致发光二极管的方法，且特别是有关于一种制造有机电致发光二极管的控制电路的方法。
背景技术：
有机电致发光二极管(Organic Electro-Luminescent Display；OLED)因本身具有低成本、寿命长、低驱动电压、反应速度快、发光效率佳、耐温差及耐震性、高视角及厚度薄等特性，因此近几年来，投入有机电致发光二极管的组件研发的厂商数目愈来愈多，研发速度发展相当地快速，未来极有可能取代目前的薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid CrystalDisplay，TFT-LCD)所扮演的主流地位。
参照第1A～1E图，其示出了传统有机电致发光二极管的控制电路的制造流程的剖面图。在第1A图中，首先形成第一栅极122、电容的下电极124以及第二栅极126于绝缘基材110之上。
接着在第1B图中，首先形成介电层130覆盖第一栅极122、电容的下电极124以及第二栅极126，以作为第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管之栅极介电层以及电容的介电层。再定义出第一沟道区142与第二沟道区146。
在第1C图中，定义出蚀刻终止层150。此蚀刻终止层150位于部分第一薄膜晶体管的栅极与第二薄膜晶体管的栅极的上方，以避免后续蚀刻工艺的影响。
参照第1D图，首先形成掺杂半导体层160覆盖于绝缘基材110上。接着图案化此掺杂半导体层160与介电层130，以形成导孔180于部分第二薄膜晶体管的栅极上，并形成部分的第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管的源极/漏极。
最后参照第1E图，接着形成导体层170覆盖于绝缘基材110上。再图案化此导体层170，以形成第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管的源极/漏极，并形成连接线以电连接第一薄膜晶体管的漏极、电容的上电极以及第二薄膜晶体管的栅极。
由上述可知，在传统有机电致发光二极管的控制电路的工艺中，蚀刻终止层与导孔分开制作。此将增加工艺步骤，进而导致成本增加与良率下降。
此外，在传统的有机电致发光二极管的控制电路中，电容的介电层与第一薄膜晶体管及第二薄膜晶体管的栅极介电层同时形成。因此，当设计者欲改变电容的电容值时，第一薄膜晶体管与第二薄膜晶体管的电性与几何特征也将同时受到影响。此将限制设计者的设计空间。
故一种减少工艺步骤且增加设计空间的有机电致发光二极管的控制电路是有机电激发光显示科技的制造厂商所需求的。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种有机电致发光二极管的控制电路的制造方法，依此方法可减少工艺步骤，以降低制造成本并增加良率。
本发明的另一目的是提供一种有机电致发光二极管的控制电路的制造方法，依此方法可避免第一晶体管与第二晶体管的电性因设计者改变电容的电容值而改变。
本发明的又一目的是提供一种有机电致发光二极管的控制电路的制造方法，依此方法在更改电容的电容值时，第一晶体管与第二晶体管的几何特征不必然因此而改变。
根据本发明的上述目的，提出一种有机电致发光二极管的控制电路。此有机电致发光二极管的控制电路包含第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管与电容。其中，第一薄膜晶体管的栅极电连接扫描线，第一薄膜晶体管之第一源极/漏极电连接数据线。第二薄膜晶体管的栅极电连结第一薄膜晶体管的第二源极/漏极，第二薄膜晶体管的第三源极/漏极电连接工作电压，第二薄膜晶体管的第四源极/漏极电连接有机电致发光二极管。电容的一端电连接一参考电压，另一端电连接第二薄膜晶体管的栅极。此电容的介电层的厚度或材料中之一异于第一薄膜晶体管及第二薄膜晶体管的栅极介电层的厚度或材料。
依照本发明一优选实施例，其中上述电容还可以具有电容堆栈层。此电容堆栈层介于电容之下电极与介电层之间。此外，电容堆栈层还可以包含一堆栈介电层，此堆栈介电层位于电容的下电极上，且此堆栈介电层的材料与厚度与第一薄膜晶体管及第二薄膜晶体管的栅极介电层的材料与厚度相同。
根据本发明的目的，提出一种有机电致发光二极管的控制电路的制造方法。此制造方法包含下列步骤。首先，形成第一栅极、电容的下电极以及第二栅极于绝缘基材之上。接着，形成第一栅极介电层与第一沟道区于部分第一栅极之上及第二栅极介电层与第二沟道区于部分第二栅极之上。然后，形成蚀刻终止层覆盖于绝缘基材之上，再图案化蚀刻终止层，以暴露出第一沟道区及第二沟道区的部分上表面以适用于形成源极/漏极接触，并形成导孔于第二栅极的部分上表面。接着，依序形成掺杂半导体层以及导体层覆盖于绝缘基材之上，再图案化导体层以及掺杂半导体层，以形成源极/漏极于第一沟道区及第二沟道区之上、形成连接线以电连接第一沟道区上之漏极与第二栅极以及形成电容的上电极。
依照本发明一优选实施例，于形成蚀刻终止层之前，可形成电容堆栈层于电容的下电极之上。此电容堆栈层可具有堆栈介电层，其中堆栈介电层的材料与厚度与第一栅极介电层及第二栅极介电层的材料与厚度相同。
如以上所述，本发明同时定义蚀刻终止层与导孔，故至少可以使有机电致发光二极管的控制电路的工艺所需掩模数目减少一道。因为掩模的制作成本昂贵，曝光显影的步骤又相当费时且又有对准误差的危险，所以少一道掩模将可节省大量生产成本与生产时间，并能提升产品的良率。此外，在应用本发明所制造出的有机电致发光二极管的控制电路中，电容的介电层可与第一晶体管或第二晶体管的栅极介电层不同。故当设计者改变电容的电容值时，第一晶体管与第二晶体管的电性及几何特征不必然会因此而改变。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，对附图详细说明如下第1A-1E图示出了传统有机电致发光二极管的控制电路的制造流程的剖面图。
第2A-2D图示出了依照本发明一优选实施例的有机电致发光二极管的控制电路的一种制造流程的剖面图。
第3A-3D图示出了依照本发明一优选实施例的有机电致发光二极管的控制电路的一种制造流程的剖面图。
第4A-4D图示出了依照本发明一优选实施例的有机电致发光二极管的控制电路的一种制造流程的剖面图。
主要组件符号说明110、210、310、410绝缘基材122、222、322、422第一栅极124、224、324、424下电极126、226、326、426第二栅极130介电层232、332、432第一栅极介电层236、336、436第二栅极介电层142、242、342、442第一沟道区146、246、346、446第二沟道区150、250、350、450蚀刻终止层160、260、360、460掺杂半导体层170、270、370、470导体层 180、280、380、480导孔334、434堆栈介电层 444堆栈半导体层具体实施方式
以下将以图标及详细说明来清楚地说明本发明的精神，如本领域的普通技术人员在了解本发明的优选实施例后，当可由本发明所教导的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。
实施例一参照第2A-2D图，其示出了依照本发明一优选实施例的有机电致发光二极管的控制电路的一种制造流程的剖面图。
在第2A图中，首先形成第一栅极222、电容的下电极224以及第二栅极226于绝缘基材210之上。其中，上述第一栅极222、电容的下电极224以及第二栅极226所使用的材料可为钼、铬、铱、铝、钛、上述的组合物或合金。其形成方法可为首先实施物理气相沉积法以沉积一导体层，如溅镀法，再图案化此导体层，而图案化的方法可为微影蚀刻法。
接着在第2B图中，形成第一栅极介电层232及第一沟道区242于部分第一栅极222之上及第二栅极介电层236及第二沟道区246于部分第二栅极226之上。其中，上述第一栅极介电层232及第二栅极介电层236所使用的材料可为氮化硅、氧化硅或其组合物。第一沟道区242与第二沟道区246所使用的材料可为非晶硅。其形成方法可为依序沉积一介电层与半导体，再图案化此介电层与半导体层，而图案化的方法可为微影蚀刻法。
然后在第2C图中，形成蚀刻终止层250覆盖于绝缘基材210之上，再图案化蚀刻终止层250，以暴露出第一沟道区242及第二沟道区246之部分上表面以适用于形成源极/漏极接触，并形成导孔280于第二栅极226的部分上表面。其中，蚀刻终止层250所使用材料可为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
在第2D图中，依序形成掺杂半导体层260以及导体层270覆盖于绝缘基材210之上，再图案化导体层270以及掺杂半导体层260，以形成源极/漏极于第一沟道区242及第二沟道区246之上、形成连接线以电连接第一沟道区242上的漏极与第二栅极226以及形成电容的上电极。其中，掺杂半导体层260所使用的材料可为N型掺杂非晶硅。而导体层所使用的材料可为钼、铬、铱、铝、钛、上述之组合物或合金。
实施例二参照第3A-3D图，其示出了依照本发明一优选实施例的有机电致发光二极管的控制电路的一种制造流程的剖面图。
在第3A图中，首先形成第一栅极322、电容的下电极324以及第二栅极326于绝缘基材310之上。其中，上述第一栅极322、电容的下电极324以及第二栅极326所使用的材料可为钼、铬、铱、铝、钛、上述的组合物或合金。其形成方法可为首先实施物理气相沉积法以沉积一导体层，如溅镀法，再图案化此导体层，而图案化的方法可为微影蚀刻法。
接着在第3B图中，形成第一栅极介电层332及第一沟道区342于部分第一栅极322之上、电容的堆栈介电层334于电容的下电极324上及第二栅极介电层336及第二沟道区346于部分第二栅极326之上。其中，上述第一栅极介电层332、第二栅极介电层336与堆栈介电层334所使用的材料可为氮化硅、氧化硅或其组合物。第一沟道区342与第二沟道区346所使用的材料可为非晶硅。其形成方法可为首先沉积一介电层，再图案化此介电层以形成第一栅极介电层332、第二栅极介电层336与堆栈介电层334，而图案化的方法可为微影蚀刻法。然后沉积一半导体层，再图案化此半导体层以形成第一沟道区342与第二沟道区346。后续的工艺与实施例一相同，因此不再赘述。
实施例三参照第4A-4D图，其示出了依照本发明一优选实施例的有机电致发光二极管的控制电路的一种制造流程的剖面图。
在第4A图中，首先形成第一栅极422、电容的下电极424以及第二栅极426于绝缘基材410之上。其中，上述之第一栅极422、电容的下电极424以及第二栅极426所使用的材料可为钼、铬、铱、铝、钛、上述的组合物或合金。其形成方法可为首先实施物理气相沉积法以沉积一导体层，如溅镀法，再图案化此导体层，而图案化的方法可为微影蚀刻法。
接着在第4B图中，形成第一栅极介电层432及第一沟道区442于部分第一栅极422之上、电容的堆栈介电层434与堆栈半导体层444于电容的下电极424上及第二栅极介电层436及第二沟道区446于部分第二栅极426之上。其中，上述第一栅极介电层432、第二栅极介电层436与堆栈介电层434所使用的材料可为氮化硅、氧化硅或其组合物。第一沟道区442、堆栈半导体层444与第二沟道区446所使用的材料可为非晶硅。其形成方法可为依序沉积一介电层与半导体层，再图案化此介电层与半导体层，而图案化的方法可为微影蚀刻法。后续的工艺与实施例一相同，因此不再赘述。
上述本发明优选实施例可知，应用本发明具有下列优点。
(1)因本发明同时定义蚀刻终止层与导孔，故至少可以使有机电致发光二极管的控制电路的工艺所需掩模数目减少一道。
(2)在应用本发明所制造出的有机电致发光二极管的控制电路中，电容的介电层可与第一晶体管或第二晶体管的栅极介电层不同。故当设计者改变电容的电容值时，第一晶体管与第二晶体管的电性不必然会因此而改变。
(3)同样地，由于在本发明中，电容的介电层可与第一晶体管或第二晶体管的栅极介电层不同。故当设计者改变电容的电容值时，第一晶体管与第二晶体管的几何特征不必然会因此而改变。
虽然本发明已以一优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种有机电致发光二极管的控制电路的制造方法，至少包含下列步骤提供绝缘基材；形成第一栅极、电容的下电极以及第二栅极于该绝缘基材之上；形成第一栅极介电层及第一沟道区于至少部分该第一栅极之上及第二栅极介电层及第二沟道区于至少部分该第二栅极之上；形成蚀刻终止层覆盖于该绝缘基材之上；图案化该蚀刻终止层，以暴露出该第一沟道区及该第二沟道区的部分上表面以适用于形成源极/漏极接触和暴露出该第二栅极的部分上表面；依序形成掺杂半导体层以及导体层覆盖于该绝缘基材之上；以及图案化该导体层以及该掺杂半导体层，以形成源极/漏极于该第一沟道区及该第二沟道区之上、形成连接线以电连接该第一沟道区上的漏极与该第二栅极、和形成该电容的上电极。
2.如权利要求1的制造方法，还包含于形成该蚀刻终止层之前，形成电容堆栈层于该电容的下电极之上。
3.如权利要求2的制造方法，其中该电容堆栈层至少包含堆栈介电层。
4.如权利要求3的制造方法，其中该电容堆栈层还包含堆栈半导体层，该堆栈半导体层位于该堆栈介电层之上。
5.一种有机电致发光二极管的控制电路，至少包含第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管的栅极电连接扫描线，该第一薄膜晶体管的第一源极/漏极电连接数据线；第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极电性连结该第一薄膜晶体管的第二源极/漏极，该第二薄膜晶体管的第三源极/漏极电连接一工作电压，该第二薄膜晶体管的第四源极/漏极电连接有机电致发光二极管；以及电容，一端电连接一参考电压，另一端电连接该第二薄膜晶体管的栅极，其中，该电容的介电层的材料异于该第一薄膜晶体管及该第二薄膜晶体管其中之一的栅极介电层的材料。
6.如权利要求5的控制电路，其中该电容还具有电容堆栈层，该电容堆栈层介于该电容的下电极与介电层之间。
7.如权利要求6的控制电路，其中该电容堆栈层至少包含堆栈介电层，该堆栈介电层位于该电容的下电极上。
8.如权利要求7的控制电路，其中该堆栈介电层的材料与该第一薄膜晶体管及该第二薄膜晶体管的栅极介电层的材料相同。
9.如权利要求7的控制电路，其中该堆栈介电层的厚度与该第一薄膜晶体管及该第二薄膜晶体管的栅极介电层的厚度相同。
10.如权利要求7的控制电路，其中该电容堆栈层还包含堆栈半导体层，该堆栈半导体层位于该堆栈介电层上。
11.如权利要求10的控制电路，其中该堆栈半导体层的材料与该第一薄膜晶体管与该第二薄膜晶体管的沟道区的材料相同。
12.如权利要求10的控制电路，其中该堆栈半导体层的厚度与该第一薄膜晶体管与该第二薄膜晶体管的沟道区的厚度相同。
13.一种有机电致发光二极管的控制电路，至少包含第一薄膜晶体管，该第一薄膜晶体管的栅极电连接扫描线，该第一薄膜晶体管之第一源极/漏极电连接数据线；第二薄膜晶体管，该第二薄膜晶体管的栅极电连结该第一薄膜晶体管的第二源极/漏极，该第二薄膜晶体管的第三源极/漏极电连接一工作电压，该第二薄膜晶体管的第四源极/漏极电连接有机电致发光二极管；以及电容，一端电连接一参考电压，另一端电连接该第二薄膜晶体管的栅极，其中，该电容的介电层的厚度异于该第一薄膜晶体管及该第二薄膜晶体管其中之一的栅极介电层的厚度。
14.如权利要求13的控制电路，其中该电容还包含电容堆栈层，该电容堆栈层介于该电容的下电极与介电层之间。
15.如权利要求14的控制电路，其中该电容堆栈层至少包含堆栈介电层，该堆栈介电层位于该下电极上。
16.如权利要求15的控制电路，其中该堆栈介电层的材料与该第一薄膜晶体管及该第二薄膜晶体管的栅极介电层的材料相同。
17.如权利要求15的控制电路，其中该堆栈介电层的厚度与该第一薄膜晶体管及该第二薄膜晶体管的栅极介电层的厚度相同。
18.如权利要求15的控制电路，其中该电容堆栈层还包含堆栈半导体层，该堆栈半导体层位于该堆栈介电层上。
19.如权利要求18的控制电路，其中该堆栈半导体层的材料与该第一薄膜晶体管与该第二薄膜晶体管的沟道区的材料相同。
20.如权利要求18的控制电路，其中该堆栈半导体层的厚度与该第一薄膜晶体管与该第二薄膜晶体管的沟道区的厚度相同。
全文摘要
本发明公开了一种有机电致发光二极管的控制电路，其包含第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管与电容。其中，第一薄膜晶体管的栅极电连接扫描线，第一薄膜晶体管的第一源极/漏极电连接数据线。第二薄膜晶体管的栅极电连结第一薄膜晶体管的第二源极/漏极，第二薄膜晶体管的第三源极/漏极电连接工作电压，第二薄膜晶体管的第四源极/漏极电连接有机电致发光二极管。电容的一端电连接一参考电压，另一端电连接第二薄膜晶体管的栅极。此电容的介电层的厚度或材料异于第一薄膜晶体管及第二薄膜晶体管其中之一的栅极介电层的厚度或材料。
文档编号H01L27/12GK1773693SQ20051011841
公开日2006年5月17日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年10月28日
发明者彭仁杰, 张孟祥 申请人:友达光电股份有限公司