專利名稱：平板顯示器和制造該平板顯示器的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種平板顯示器以及制造該平板顯示器的方法，尤其涉及一種有源矩陣平板顯示器及其制造方法。
背景技術：
有源矩陣平板顯示器配備有布置成矩陣形式的像素像素。在有源矩陣平板顯示器中，像素包括至少一個薄膜晶體管、一個由該薄膜晶體管控制的像素電極和與該像素電極對應的異性電極。如果在像素電極和異性電極之間置入一有機發(fā)光層，將其稱為有機發(fā)光裝置，而如果在其間置入一液晶層，則稱其為液晶顯示器。
這種有源矩陣平板顯示器包括由多個柵極線和多個數據線界定的像素。這些像素以矩陣形式排列，而這些程矩陣型排列的像素被稱為像素陣列。在像素陣列的外圍布置向柵極線逐個提供掃描信號的柵極驅動電路，以及向數據線提供數據信號的數據驅動電路。
這里，柵極線的布線布線電阻會導致由柵極驅動電路向柵極線提供的掃描信號出現(xiàn)延遲。進一步，該掃描信號的延遲使遠離柵極驅動電路設置的像素處的圖象質量劣化。因此，隨著平板裝置變得大型化，在平板顯示器中這樣的問題日益嚴重。
為了解決上述問題，在像素陣列的外圍再布置另一柵極驅動電路，這樣一條柵極線就可以從兩側的兩個柵極驅動電路接收掃描信號。不過，這種結構會增大平板的尺寸。
為了解決上述問題，另一種方法是增加柵極線的厚度，這樣其薄層電阻就會減小。不過，厚的柵極線會導致與其它層之間的應力平衡問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的各方面提供了一種平板顯示器以及制造該平板顯示器的方法，其中降低了柵極線的電壓降。
本發(fā)明的一個方面提供了一種平板顯示器，包括一基板板；沿預定方向形成在基板板上的一柵極線；和與該柵極線電連接的柵極，該柵極具有不同于柵極線的薄層電阻。
本發(fā)明的另一個方面提供了一種平板顯示器，包括一基板板；沿預定方向形成在基板板上的一柵極線，該柵極線摻有離子；以及一與該柵極線電連接的柵極。
本發(fā)明的又一個方面提供了一種制造平板顯示器的方法。該方法包括提供具有布線布線區(qū)域和第一區(qū)域的基板基板的步驟。第一有源層形成在第一區(qū)域上。柵極線和第一柵極分別形成在布線布線區(qū)域和第一區(qū)域中。在掩蔽第一柵極的時候為柵極線摻入離子。


通過參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述和其它特征及優(yōu)點對本領域普通技術人員來說將變得更清楚，其中附圖為圖1是根據本發(fā)明一個實施例給出的一種有機發(fā)光裝置的平面圖；圖2A到2E是根據本發(fā)明一個實施例給出的說明制造有機發(fā)光裝置的方法的橫截面圖；圖3是說明柵極線的薄層電阻隨離子注入劑量變化的圖表；以及圖4是說明薄層電阻降低的柵極線的估算厚度的圖表。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式實施，并且不應該解釋為僅限于這里所述的實施例。相反地，提供這些實施例將使本公開全面完整，并且將本發(fā)明的范圍全面展示給熟悉本領域的人。在整個說明書中相同的標記表示相同的元件。
圖1是根據本發(fā)明一個實施例給出的有機發(fā)光裝置的平面圖。
參照圖1，在預定方向上設置多條柵極線131。在與柵極線131交叉的方向設置多條數據線155，其中該數據線155和柵極線131彼此絕緣。在與柵極線131交叉且與數據線155平行的方向設置多條公共電源線157，其中該公共電源線157和柵極線131彼此絕緣。多條柵極線131、多條數據線155和多條公共電源線157界定了布置成矩陣形式的像素。這些呈矩陣型布置的像素稱為像素陣列。每個像素都包括一個開關薄膜晶體管210、一個驅動薄膜晶體管230、一個電容220和一個有機發(fā)光二極管240。
開關薄膜晶體管210包括一具有源/漏區(qū)域的半導體層110；與柵極線131相連的柵極135；和經由接觸孔與半導體層110的源/漏區(qū)域相連的源/漏電極150。再者，驅動薄膜晶體管230包括一具有源/漏區(qū)域的半導體層113；一柵極133；和一經由接觸孔與半導體層113的源/漏區(qū)域相連的源/漏電極153。
同時，電容220包括一與驅動薄膜晶體管230的柵極133相連、同時經由接觸孔與開關薄膜晶體管210的源/漏電極150之一相連的下電極132；和一經由接觸孔與驅動薄膜晶體管230的源/漏電極153之一和公共電源線157相連的上電極158。一像素電極170通過通孔165a與驅動薄膜晶體管230的源/漏電極153的另一個相連。
在像素陣列的外圍設置有一向柵極線131逐個提供掃描信號的柵極驅動電路500和一向數據線153提供數據信號的數據驅動電路600。
柵極線131摻有離子從而具有低的布線布線電阻。因此降低了柵極線131中的電壓降。而且，該柵極線131具有與開關薄膜晶體管210的柵極135和驅動薄膜晶體管230的柵極133相比低的布線布線電阻。
圖2A到2E是用于說明根據本發(fā)明一個實施例制造有機發(fā)光裝置的方法的橫截面圖，它們示出了沿圖1中I-I′線截取的部分(A、B)和一驅動電路區(qū)域(C)。
參照圖2A，提供有包括布線布線區(qū)域(A)、第一區(qū)域(B)和第二區(qū)域(C)的基板基板100。該布線布線區(qū)域(A)是在其上通過以下過程形成柵極線的區(qū)域。第一區(qū)域(B)是在其上通過以下過程形成開關薄膜晶體管的區(qū)域。第二區(qū)域(C)是一個部分電路區(qū)域，在其上形成一與開關薄膜晶體管不同類型的電路薄膜晶體管。
在基板100上形成一緩沖層105基板。該緩沖層105的作用是保護薄膜晶體管不受基板基板100逸出的雜質污染，其中該緩沖層105可以由一氧化硅層、一氮化硅層或它們的堆疊層構成。
第一有源層110和第二有源層115形成在第一和第二區(qū)域(B、C)的緩沖層105上。該第一和第二有源層110、115可以由非晶硅或多晶硅構成，優(yōu)選是多晶硅。柵絕緣層120形成在基板100的整個表面，包括第一和第二有源層110和115，在柵絕緣層120之上形成導電層130。
該導電層130優(yōu)選由以下一組材料中的一種制作，包括鋁(Al)、鋁合金、鉬(Mo)和鉬合金。更優(yōu)選地，該導電層130由鉬鎢合金形成。此外，為了使以下過程中形成的柵極布線布線具有合適的布線布線電阻，該導電層130優(yōu)選具有150到400nm的厚度。
覆蓋布線區(qū)域(A)的預定部分的第一光刻膠圖案310形成在導電層130、第一有源層110除兩端以外的部分、以及第二區(qū)域(C)的整個區(qū)域上。
參照圖2B，利用第一光刻膠圖案310作為掩模蝕刻該導電層130，這樣就分別在布線區(qū)域(A)和第一區(qū)域(B)上形成了一柵極線131和一第一柵極135。利用第一光刻膠圖案310和第一柵極135作為掩模，第一有源層110的兩端都摻入了第一種離子，這樣就在第一有源層110的兩端形成了第一源/漏區(qū)域110a。這樣，就界定了置于第一源/漏區(qū)域110a之間的第一溝道區(qū)110b。
摻雜處理可以利用離子噴淋法。離子噴淋法使得離子在與離子注入法的溫度相比低的溫度下具有活性，并且離子噴淋法具有無需質量分離即可加速并注入放電粒子的特點。因此，在離子摻雜過程中，可以將許多氫離子擴散進內部薄膜中。
然而，第一種離子是在有很厚的第一光刻膠圖案310留在第一柵極135上的狀態(tài)下利用離子噴淋法摻入的，這樣可以保護柵絕緣層120和第一柵極135下面的第一半導體層110不被注入氫離子。因此，柵絕緣層120和第一半導體層110可以保持它們的層特性和它們之間的分界面特性。而且，薄膜晶體管在閾值電壓、電子遷移率和可靠性方面得到了改善。為此，第一光刻膠圖案310優(yōu)選具有5000?；蚋蟮暮穸?。
參照圖2C，在去掉了圖2B中第一光刻膠圖案310之后，形成第二光刻膠圖案320，使其完全覆蓋布線區(qū)域(A)和第一區(qū)域(B)，并覆蓋除第二有源層115兩端之外的導電層130。然后，利用第二光刻膠圖案320作為掩模對該導電層130進行蝕刻，從而形成第二柵極137。
利用第二光刻膠圖案320和第二柵極137作為掩模，用第二種離子輕微摻雜第二有源層115的兩端，這樣在第二有源層115的兩端形成輕微摻雜的源/漏區(qū)域115a。這樣，就界定了置于輕微摻雜的源/漏區(qū)域115a之間的第二溝道區(qū)115b。該第二種離子優(yōu)選地具有與第一種離子不同的類型。更優(yōu)選地，第一種離子是p型，而第二種離子是n型。
與第一種離子的摻雜過程類似，該摻雜過程可以利用離子噴淋法實現(xiàn)。第二種離子是在有很厚的第二光刻膠圖案320留在第二柵極137上的狀態(tài)下利用離子噴淋法摻入的，這樣可以保護柵絕緣層120和第二柵極137下面的第二半導體層115不被注入氫離子。類似地，該第二光刻膠圖案320優(yōu)選地具有5000?；蚋蟮暮穸?。
參照圖2D，去掉圖2C中的第二光刻膠圖案320。然后，形成第三光刻膠圖案330，露出布線區(qū)域(A)，完全覆蓋第一區(qū)域(B)，并覆蓋第二柵極137及其橫向兩側。利用第三光刻膠圖案330作為掩模，對柵極線131和第二有源層115用第二種離子進行重摻雜，這樣就在第二有源層115c中形成了重摻雜的源/漏區(qū)域115c。為了使重摻雜的源/漏區(qū)域115c具有適當的電導率，第二種離子優(yōu)選的注入劑量為3.0×1015ions/cm2(離子/平方厘米)到5.0×1015ions/cm2。該摻雜過程可以利用離子噴淋法完成。
這時，柵極線131摻入了第二種離子，這樣布線電阻就可以降低。然而，柵極135和137在上述離子摻雜過程中由前述的光刻膠圖案310、320和330遮蓋住了，從而使得它們沒有被摻入離子。因此，與柵極135和137的布線電阻相比，柵極線131的布線電阻就較低。這樣，就消除了柵極線131中的電壓降，從而防止了信號延遲。參照圖2E，去掉圖2D中的第三光刻膠圖案330，從而暴露出柵極135和137。在暴露的柵極135和137上形成中間層140。該中間層140優(yōu)選地由氧化硅形成。
然后，在中間層140中形成一接觸孔，將源/漏電極材料層壓在中間層140上。然后，為該層壓的源/漏電極材料加工圖案，以便在中間層140上形成第一源/漏電極150和第二源/漏電極155，其中該第一和第二源/漏電極150和155通過接觸孔分別與第一和第二有源層110和115接觸。
此后，利用典型的方法進行連續(xù)處理，從而制造有機發(fā)光裝置。
圖3是示出柵極線的薄層電阻相對于離子摻雜劑量變化的圖表。
參照圖3，離子摻雜的劑量越大，柵極線的薄層電阻降低得越多。然而，當離子注入的劑量在3.0×1015ions/cm2到5.0×1015ions/cm2的范圍內時，柵極線的薄層電阻會下降9％到15％，這個劑量范圍是在半導體層上形成源/漏區(qū)域的適當的離子注入劑量。因此，與圖2E中沒有摻入離子的柵極135和137的薄層電阻相比，該柵極線的薄層電阻是其85％到91％。
圖4是示出薄層電阻降低的柵極線的估算厚度的圖表。
參照圖4，當離子注入的劑量是3.0×1015ions/cm2時，該柵極線的薄層電阻降低9％，這與厚度約為3000(在‘p’點上)的柵極線具有相同的效果。再者，當離子注入的劑量是5.0×1015ions/cm2時，該柵極線的薄層電阻降低15％，這與厚度約為3800(在‘q’點上)的柵極線具有相同的效果。作為參考，用離子摻雜的柵極線的厚度基本上約為2000。因此，在不增加柵極線厚度的情況下防止了電壓降。
如上所述，只需對工藝做出最小限度的改變，就可以在不增加柵極線厚度的情況下選擇性地降低柵極線的布線電阻。進一步，利用光刻膠圖案和柵極作為掩模，通過離子噴淋法用離子摻雜半導體層，這樣防止了該薄膜晶體管性能劣化。
盡管已經參考特定實施例描述了本發(fā)明，但可以理解的是，已經公開的內容用于通過例子說明本發(fā)明，并非僅限于對本發(fā)明的范圍做出限制。本領域的任何技術人員在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下都可以對本發(fā)明做出改進和變化。
權利要求
1.一種平板顯示器，包括一基板；沿預定方向形成在基板上的一柵極線；和與該柵極線電連接的一柵極，該柵極具有不同于所述柵極線的薄層電阻。
2.如權利要求1所述的平板顯示器，其中所述柵極線具有比所述柵極低的薄層電阻。
3.如權利要求2所述的平板顯示器，其中與所述柵極的薄層電阻相比，所述柵極線具有85％到91％的薄層電阻。
4.如權利要求1所述的平板顯示器，其中所述柵極線摻雜有離子。
5.如權利要求1所述的平板顯示器，其中所述柵極線和所述柵極由從鋁(Al)、鋁合金、鉬(Mo)和鉬合金組成的組中選擇的一種構成。
6.如權利要求5所述的平板顯示器，其中所述柵極線和所述柵極由鉬鎢合金構成。
7.如權利要求1所述的平板顯示器，其中所述柵極線和所述柵極具有150nm到400nm的厚度。
8.一種平板顯示器，包括一基板；一沿預定方向形成在所述基板上的柵極線，所述柵極線摻雜有離子；和一與所述柵極線電連接的柵極。
9.如權利要求8所述的平板顯示器，其中所述柵極線具有比所述柵極更低的薄層電阻。
10.如權利要求9所述的平板顯示器，其中所述柵極線與所述柵極的薄層電阻相比，具有85％到91％的薄層電阻。
11.一種制造平板顯示器的方法，該方法包括以下步驟提供一具有一布線區(qū)域和一第一區(qū)域的基板；在所述第一區(qū)域上形成第一有源層；在所述布線區(qū)域和所述第一區(qū)域中分別形成一柵極線和一第一柵極；和在掩蔽所述第一柵極的情況下對所述柵極線進行離子摻雜。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述對所述柵極線進行離子摻雜的步驟包括形成一光刻膠圖案，該圖案覆蓋所述第一有源層的整個表面并露出所述柵極線；和利用所述光刻膠圖案作為掩模對所述柵極線進行離子摻雜。
13.如權利要求12所述的方法，其中所述光刻膠圖案至少具有5000的厚度。
14.如權利要求11所述的方法，其中形成柵極線和第一柵極的步驟包括在具有所述第一有源層的所述基板的整個表面上順序層壓一柵絕緣層和一導電層；在所述導電層上形成一光刻膠圖案，該圖案覆蓋所述布線區(qū)域和除兩端之外的所述第一有源層的部分；以及利用所述光刻膠圖案作為掩模蝕刻該導電層。
15.如權利要求14所述的方法，其中所述光刻膠圖案至少具有5000的厚度。
16.如權利要求14所述的方法，進一步包括利用所述光刻膠圖案和所述第一柵極作為掩模，對所述第一有源層的兩端進行離子摻雜；以及去除所述光刻膠圖案。
全文摘要
公開的是一種平板顯示器，包括一基板；沿預定方向形成在所述基板上的一柵極線；以及與所述柵極線電連接的柵極，該柵極具有與所述柵極線不同的薄層電阻。利用這種結構，只需對工藝做出最小限度的改變，就可以在不增加柵極線厚度的情況下降低所述柵極線的布線電阻。
文檔編號H01L21/84GK1629907SQ20041004719
公開日2005年6月22日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權日2003年11月29日
發(fā)明者樸商一, 具在本 申請人:三星Sdi株式會社