TW200813580A - Display unit and manufacturing method thereof - Google Patents

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200813580 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 置及其製造方法。 本發明是有關於顯示裝 【先前技術】

I年來#載具有低温多晶矽τρτ(τ_ =S1StQr:薄膜電晶體）的奶陣列基板（町ay Substrate) =晶顯㈣有機EL顯示器等的顯示裝置，由於可以得到 ΓΠ :移動度與高可靠度而受到注目(非特許文獻 弟6圖說明習知的具有低温多晶石夕TFT的TFT陣 列基板的製造方法。第6圖為藉由習知製造方法而得的TFT陣 列基板模式剖面圖。並且，以下所示的步驟為頂閘型⑽gate 的m陣列基板的製造方法。首先，藉由《(P—D 玻璃基板1上形成基礎氮化膜2、基礎氧化層3與非晶矽 膜（贿phous silicon)成膜。接著，進行回火（咖eal)處理， 使得非晶砍中的氫it素濃度降低。並且，藉由雷射回火（laser :neal)法’使付非晶矽成為結晶化的矽膜。接著，根據照片 t版®木化Cpatterrung：)多晶石夕膜成為想要的圖案而形成多 晶石夕膜4(罩幕（贴以）〗）。 接著，利用CVD法形成閘極（gate)絕緣膜5。其次，只在 保持谷ϊ之處開口，在此之外的區域以光阻（『Mist)覆蓋（罩 幕2)。猎由離子植入(i〇n d〇ping)法，將磷⑻植入於多晶矽 中然後除去光阻。接著，為了控制電晶體的閥值電壓，利用 離子植入法，穿過閘極絕緣膜5，而將硼（6)植入於多晶矽膜4 2185-9071-pp 5 200813580 中。 其次，藉由濺鍍（sputter)法，成膜用來形成閘極電極 6a的金屬溥膜。§亥金屬薄膜為Ai、cr、||〇、Ti、w等的^ 屬材料或者合金材料。接著利用照片製版形成光阻圖案（罩 幕3)。然後，以蝕刻（etching)法圖案化金屬薄膜成為所 要的形狀，而形成閘極電極6a。然後去除光阻。其次，以 閘極電極6a作為罩幕且藉由離子植入法，將植入多 _晶矽膜4中’形成P型電晶體。在此，敍述關於p型電晶 體的形成，然而，形成N型電晶體的情況為，以開極電： 6a作為罩幕且藉由離子植入法，將p(碟）植入於多晶石夕膜

根據顯示裝置的仕樣，分別製造N型式p型的單一通 遏的TFT陣列基板。再者，可以形成具有N型、p 的⑽s 構造的兩個通道的低溫多晶石夕的m陣列基板。在形成N

型、P型的兩個通道的情況下，由於照片製版步驟增加一 個’所以罩幕會增加一片。 ’、人藉由電漿CVD法形成層間絕緣冑7。可以使用 使 SiH4 與 N2〇 或是 TE〇s(TetraEth〇xySii_， 與〇2反應的氧化石夕膜作為層間絕緣膜7。再者，也可以使 用使SiUH3反應的氮化石夕臈。並且可以使用^L與N2〇 NH3反應後氮氳化石々胺 、 段職化矽膜。並且，不限於這些的單層，也 可以為積層膜。其次，為了 、 J便利用離子植入法植入的p (鱗） 與B (硼）擴散’進行埶處 # ”、、爽理。然後，耩由照片製版形成光 阻圖案（罩幕4)。接菩，ϊν # a 乂乾蝕刻（dry etching)法於層間

2185-9071-PF 6 200813580 絕緣膜7形成接觸孔（c〇ntac1： hall)8後，除去光阻。 其次，藉由錢鍍法成膜用以形成信號線9的金屬薄 膜。使用Al、Cr、Mo、Ti、f等的金屬材料或者合金材料 作為金屬材料。其次，藉由照片製版形成光阻圖案（罩幕 5)。然後，利用乾蝕刻法圖案化金屬薄膜成為想要的形狀， 形成信號線9。其次藉由電漿CVD法形成保護膜i 〇。保護 膜1 ΰ可以使用使S i H4與NH3反應的氮化石夕膜。其次，為了 回復損傷’進行熱處理。 … 其次，藉由照片製版形成光阻圖案（罩幕6)。以乾钱 法於保護膜1 G形成接觸孔8之後，去除光阻。其次，藉由 錢艘法成膜用以形成晝素電極層丨丨的透明導電性膜。然 後藉由照片製版形成光阻圖案（罩幕7)。以乾蝕刻法圖 案化透明導電性膜成為想要的形狀，以形成晝素電極層 π °利用上述製造方法，完成具有低温多晶矽TFT的tFT 陣列基板。

N型或者p型的單一通道構造的TFT陣列的情況，.在 如、片製版步驟使用的罩幕片數是如上所述的7片。並且，N 型以及P型的兩個通道構造時，在照片製版步驟使用的罩 幕片數為8片。 在特許文獻1中，已揭示在玻璃基板1上形成遮光層 導線’並於此上部形成多晶矽膜的顯示裝置。並且，揭示 利用雷射照射，藉由使得於此遮光層導線上形成的多晶矽 的結晶粒徑比起與遮光層配線沒有對向的多晶矽的結晶粒 控還大，可提供顯示品質高的顯示裝置。 2185-9071-PF 7 200813580 5周整多晶石夕的結晶粒徑的其他方法，於特許文獻2中 揭不’在玻璃基板〗上，將用以調整多晶矽的粒徑的蓄熱 遮光層於多晶石夕層的下層形成的構造。再者，特許文獻3 之中已揭不在絕緣性基板上，與多晶矽層的ldd區域對向 的區域包括由不透明金屬構成的遮光膜的構造。再者，特 許文獻4已揭示在半導體薄膜的下層包括光吸收層的構 仏。並且，關於特許文獻5，如後所述。 【特許文獻丨】特開20 03-29 7851號公報 【特許文獻2】特開20 04-207337號公報 【特許文獻3】特開20 01-2845 94號公報 【特許文獻4】特開2〇〇5-1 361 38號公報 【特許文獻5】特開2002-76351號公報 【非特許文獻1】東芝ReviewV〇1.55No.2(2000)「低 溫P-Si TFT-LCD」西部徹著他（2〇〇〇年） 【非特許文獻2】「低溫多晶矽TFT-LCD技術」鵜飼 育弘著ED Research社發行（2005年4月20日發行） 【非特許文獻3】「液晶顯示器技術」松本正一編 著產業圖書發行（1996年11月8日發行） 【發明内容】 因此，在TFT陣列基板的製造步驟中，提高顯示品質， 同時減少製造步驟數目而提高生產性是極為重要的課題。 然而，上述第6圖所示的習知例的單一通道構造的低溫多 晶石夕的TFT陣列基板的製造步驟中，N型或P型的單一通 2185-9〇71~pp 8 200813580 道構造的TFT陣列基板的情況，在照片製版步驟使用的罩 幕片㈣上述的7片。Η以及p型的兩通道構造的情況， 在照片製版步驟使用的罩幕片數為上述的8片。因此，/ ， 能稱為生產性高。 ’不 上述特許文獻1、2以及3之中，在TFT陣列基板 造步驟同㈣要7片的罩幕。再者，上述特許文心之中: 在TFT陣列基板的製造步驟需要8片的罩幕。 並且，上述特許文獻5之中，提出藉由一個罩幕㈣ 成N型以及P型兩種通道的構造的方法。藉由同文獻的^ 法，製造透過型的單一通道構造的m陣列基 6片的罩幕。 而要 有鐘於如上所述的背景，本發明提供一種顯示品質良 好，且生產性高的顯示裝置及其製造方法。 本I月的顯7F裝置包括··信號線，設於基板上；導電性 膜’離間而設於與上述信號線同—層；基礎絕緣膜，設於 上述信號線以及上述導電性膜的上方；多晶石夕膜，設於上 述基礎絕緣膜的上方；層間絕緣膜，形成於上述多晶石夕膜 的上方；晝素電極，形成於上述層間絕緣膜的上方；以及連接圖 案、’、在上述層間絕緣膜的上方與上述晝素電極離間而形成，且與 上述夕曰曰石夕膜與上述信號線連接，其中下部形成有上述導電性膜的 述^ a曰夕膜的、曰曰粒杻比起下部未形成有導電性膜的上述多晶 矽膜的結晶粒徑還大。 發明效果 藉由本1明，可提供一種顯示品質良好，且生產性高

2185-9071-PF 9 200813580 的顯示裝置及其製造方法。 【實施方式】 以下說明可能適用於本發明的實施形態。以下的說明是 關於本發明的實施形態，但是本發明不限於以下的實施形態。 第1圖為顯示本發明的實施形態使用於顯示裝置的 TFT陣列基板構成的模式上視圖。首先，參照第丨圖以說 ⑩曰月以下的實施形態。具有& TFT陣列基板的顯示裝置為液 晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等的平面型顯示裝置（Flat

Panel Display)。在此，說明關於顯示裝置之中一個例子 的液晶顯示裝置。 本發明的實施形態的顯示裝置具有基板11〇。基板11〇， 例如為以陣列狀配置的TFT陣列基板的TFT12〇。於基板ιι〇 中，設置有顯示區域111以及圍繞此顯示區域lu的方式 而設置的外框區域112。在此顯示區域1U中，形成有複 _數個閘極導線（掃描信號線）113以及複數個信號線（顯示 仏號線）114。複數個閘極導線（掃描信號線）丨13平行地被 配置。同樣地，複數個信號線（顯示信號線）丨〗4平行地被 配置。閘極導線（掃描信號線）丨丨3與信號線（顯示信號 線）114是以互相交叉的方式形成著。閘極導線丨i 3與信號 線（顯示信號線）114互相垂直交叉。其次，鄰接的閘極導 線113與信號線114包圍的區域構成晝素丨丨7。因此，在 基板110中的畫素Η 7是排列成矩陣狀。 並且’在TFT基板11 〇的外框區域丨丨2中，設置掃描 2185-9071-PF 10 200813580 信號驅動電路115以及顯示信號驅動電路11 6。閘極導線 113疋由顯不區域ill延伸設置至外框區域ιΐ2〇並且， 在TFT基板11 〇的端部，閘極導線11 3連接於掃描信號驅 動電路11 5。信號線114也相同地，由顯示區域1丨丨延伸 設置至外框區域112。並且，在TFT基板110的端部中， 閘極導線114連接於掃描信號驅動電路116。在掃描信號 驅動電路115的附近，連接著外部導線18。再者，在顯 示信號驅動電路1丨6附近，連接著外部導線丨丨9。外部導 線 118、119，例如為 FPC(Flexible Printed Circuit)等 的導線基板。 經由外部導線11 8、11 9，供給來自外部的各種信號於 掃描信號驅動電路115以及顯示信號驅動電路〗丨6。根據 來自外部的控制信號，掃描信號驅動電路115會供給閘極 信號（掃描信號）於閘極導線（掃描信號線）113。根據此閘極 信號，閘極導線113被依序地選擇。根據來自夕卜部的控制 信號、顯#資料等、顯示信號驅動電路116會供給顯示信 號於信號線114。藉此，能夠供給對應顯示資料的顯示電 壓至各個晝素117。 在晝素117之中，形成有至少j個TFT12〇。TFn2〇 配置於閘極導線113與信號線114之交又點附近。例如， 此TFT12G供給顯示電壓於畫素電極。亦即，藉由來自閑極 導線113_極信號，開關元件的TFT12G為開啟⑽。藉 =’由於信號線114’顯示電壓可被施加於連接著m的 信號線的畫素電極。並呤 金| /、_人，畫素電極與對向電極之間，可 2185-9071-PF 11 200813580 根據顯不電壓而產4：雷、， 座生電％。亚且，TFT基板11〇的表面形 成有配向膜（圖未顯示）。 並且，TFT陣列基板配置有對向著的對向基板（益圖 示）。對向基板例如為彩色濾光片㈣Qrfuter)基板，其 配置於觀看側。在對向基板，形成有彩色遽光片、黑矩陣 (BM)以及配向膜等。並且，基板11〇與對向基板之間夾置 有液晶層。亦即，在基板11 〇與對向基板之間注入液晶。 _ 並且基板110與對向基板的外侧面設有偏光板以及相位 差板專再者，在液晶顯示面板的觀看側的相反側配設有 背光模組（backlight unit)等。 利用晝素電極與共通電極之間的電場，驅動液晶並且 改變基板間的液晶的配向方向。藉此，會改變通過液晶層 的光的偏光狀態。亦即，通過偏光板變成直線偏光的光， 藉由相位差板以及液晶層等，改變偏光狀態。·具體而言， 藉由透光區域，設置於TFT陣列基板側的偏光板，來自背 _ 光模組的光會變成直線偏光。其次，藉由此直線偏光通過 TFT陣列基板侧的相位差板、液晶層以及對向基板侧的相 位差板’偏光狀態會改變。另一方面，在反射區域中，來 自液晶顯示面板的觀看側入射的外來光，藉由對向基板側 的偏光板變成直線偏光。並且，此光線藉由往返於對向基 板側的相位差板以及液晶層，改變偏光狀態。 其次’利用偏光狀態，改變通過對向基板側的偏光板 的光量。亦即，來自背光模組而透過液晶顯示面板的透過 光以及由液晶顯示面板反射的反射光内，會改變通過觀看 2185-9071-PF 12 200813580 側的偏光板的光的光量。藉由施加的顯示電壓，液晶的配 向方向會變化。因此，藉由控制顯示電壓，能夠變化通過 觀看側的偏光板的光量。亦即，藉由改變每個晝素的顯= 電壓，可顯示想要的影像。 ' y' 具體而言’在黑顯示時，藉由相位差板與液晶層，成 為具有與光的觀看㈣的偏光板的吸收軸大約㈣㈣動方 向（偏光面）的直線偏光。.藉此，大部分的光因為觀看側的 _ 偏光板而被遮光，而能夠進行黑顯示。另一方面，在白顯 不時，精由相位差板舆液晶層，成為與觀看侧的偏光板的 吸收軸大約垂直相交方向的直線偏光或是圓偏光等。如上 所述，因為光通過觀看側的偏光板，能夠進行白顯示。藉 此，利用閘極信號以及源極（source)信號，控制施加於^ 個晝素的顯示電壓。藉此，改變液晶層的配向，並且改變 對應顯示電壓的偏光狀態。因而，能夠顯示想要的影像。 使用帛2圖、第3圖以及第4圖以說明TFT陣列基板 •的構造及其製造方法。TFT陣列基板具有設置有顯示區域 111的晝素117的TFT120,設置有掃描信號驅動電路部115 與顯不信號驅動電路部116(以下稱為驅動部）的TFT13〇。 第2圖為顯示TFT陣列基板的晝素117的構造的模式上視 圖。第3圖為顯示TFT陣列基板的驅動部的TFT的構造的 模式上視圖。第4圖為顯示具有頂閘型的低温多晶矽TFT 的TFT陣列基板的製造方法的剖面圖。在第4圖的右侧顯 不第2圖A-A剖面，左側顯示第3圖B-B剖面0 首先，以第2圖與第4圖說明關於晝素1丨7的構造。 2185-9071-PF 13 200813580 如第2圖所示，在破璃基板1上的閘極導線e與信號線9 以相互又叉的方式形成。閘極導線6與信號線9垂直相交。 其次，以隣接閘極導線6與信號線9所包圍的區域成為第 1圖所示的晝素117。因此，在玻璃基板！中，晝素 被配列成矩陣狀。閘極電極6a由閘極導線6延伸出來。在 玻璃基板1上形成有保持容量導線14。保持容量導線14 與閘極導線6略平行地被設置。 _ 在信號線9上，設有基礎氮化膜2以及基礎氧化膜3。 因此彳5唬線9與閘極導線6經由基礎氮化膜2與基礎氧 化膜3而交叉。晝素117内的信號線9為第1圖的信號線 114 ’而閘極導線6為閘極導線113。 閑極電極6a的下方形成有多晶石夕膜4(參照第2圖）。 閘極電極6a與多晶石夕膜4之間配置有間極絕緣膜5。因 此，閘極電極6a與多晶矽膜4是隔著閘極絕緣膜5而對向 配置著。比起閘極電極6a，多晶矽膜4在第4(e)圖的左右 籲方向變大而形成著。亦即，形成閘極電才虽&非對向區 域。在多晶梦膜4之中’與閘極電極6a的非對向區域部分 的一者為TFT源極區域，另一者為TFT的汲極區域。其次， 多晶石夕膜4之中，閘極電極6a的正下方的部分為通道區 域。因此，源極區域與没極區域之間形成有通道區域。此 通道區域為隔著閘極絕緣膜5與閘極電極對向配置著。 多晶矽膜4的源極區域的上方形成有連接圖案15(參 照第2圖、第4(e)圖）。此連接圖案15是形成於配置在閉 極導線6以及閘極電極6a的上方的層間絕緣膜7以及保護 2185-9071-pf 200813580 膜10的上方。在多晶碎膜4的源極區域與連接圖案15的 對向的位置，形成有貫通閘極絕緣膜5、層間絕緣膜7以 及保濩膜1 〇的接觸孔22。其次，經由此接觸孔22，連接 圖案15與多晶矽膜4的源極區域連接著。 連接圖案15是延伸而設置在信號線9的上方。（參照 第4(e)圖）。其次，在信號線9與連接圖案15對向的位置， 形成有從保護膜10的表面貫通基礎氮化膜2、基礎氧化膜 _ 3、閘極絕緣膜5、層間絕緣膜7以及保護膜10的接觸孔 21 &由接觸孔21，信號線9與連接圖案1 5可連接著。 〜七彳°號線9與多晶石夕膜4的源極區域可經由連接圖案 15連接著。晝素電極n是利用與連接圖案15同一導電層 連接。其次’在晝素電極11與多晶矽膜4對向的位置，形 成有彳文保護膜1 〇的表面貫通閘極絕緣膜5、層間絕緣膜7 x及保濩膜1 〇的接觸孔23。經由此接觸孔23，晝素電極 -、夕曰曰石夕膜4的汲極區域連接著。因此，經由具有多晶 •矽膜4的TFT120，信號線9與晝素電極11可連接著。因 根據i、給於信號線9的顯示信號的顯示電壓，會經由 利用閘極信號而0N(開啟）的TFT120而供給於晝素電極11。 “此晝素電極U是配置於除了晝素117的TFT120的幾 、’们區域。因此，晝素電極11是配置於保持容量導線 的上方在保持容量導線14與晝素電極11之間，配置 =層間、％緣膜7以及保護膜1 〇。保持容量導線14的下方 -置有保持谷量電極13。保持容量電極1 3是利用與信號 9 1〇1 _ Μϊ ^ 、 Π 一4形成。因此，保持容量電極13是被基礎氮化膜 2185-907l-pp 15 200813580 2、基礎氧化膜3以及閘極絕緣膜5舜" 13在畫素m内形成為島狀。保持：：者。保持容量電極 量導線]4之間形成彳A ^ n'極與保持容 極絕緣膜5。藉由對向 ^聽膜3以及間 量導線】4，使得f保持各I電極〗3以及保持容 使传基礎虱化膜2 緣膜5央置於兩者之門^ 足虱化膜3以及閘極絕 量電極13“ 形成保持容量。亦即，伴持容 里電極13成為用來形成保持 丨保持备 導線〗4成為上部^椏^ 的下。P氣極’而保持容量 #電極，而形成保持容量。 保持容量電極13在第4(e)圖的左 蛤線14較長地形成著。亦即， （保持谷罝 的非對向區域。在此+ /有，、保持容量導線14 面貫通基礎氮化膜2=域’形成有從保護们〇的表 絕緣膜7以及㈣膜^膜3、閘極絕緣膜5、層間 極π的上方孔24。在此，保持容量電 方形成有4個接觸孔24(參照第2圖） 接觸孔2 4，書辛雷;!：$ 11 / 、、工由匕 佥辛…广 持容量電極13連接著。因此， 旦素電極11與保持容量電極13成為相同的電位。藉此，

可維持供給於晝素電極11的顯示電壓。 S ΤΡΤ1Γ的槿制第3圖以及第制圖以說明驅動部的 的構k。驅動部的TFT13Q的基本構造與 的TFT120相同。呈斯品丄 B 、 六 门八體而^疋以閘極導線6與信號線9 、方式开v成。其次’閘極電極6a是由閘極導線6延伸 而設置著。此閑極電極6a的下方，形成有多晶石夕膜4。閑 極電極6a與多晶矽膜4之間配置有閘極絕緣膜5。因此， 閑極電極6a與多晶石夕膜4是隔著閘極絕緣膜5而對向配置 2185-9071-pp 16 200813580 著。比起間極電極6a’多晶…在第4(e)圖的左右方向 變大而形成著。亦即，形成間極電極6a的非對向區域 =二4Γ，間極電極6a的非對向區域部分的-者為 TFT源極£域，另一去或 τι?τ上人、 $者為TFT ^«域。其次，多晶石夕 、之，閘極電極6a的正下方的部分為通道區域。因此， 源極區域與汲極區域之間形成有通道區域。多晶石夕膜4的 源極區域的上方形成有逹接圖案15。此連接圖案Η是形

成於配置在閘極導線6以及閘極電極^的上方的層間絕緣 膜7以及保護膜1G的上方。在多晶石夕心的源極區域與連 接圖案15的對向的位置，形成有貫通閘極絕緣膜5、層間 絕緣膜7以及保護膜1〇的接觸孔32。其次，經由此接觸 孔32,連接圖案15與多晶石夕膜4的源極區域連接著。其 次’在信號線9與連接圖案！ 5對向的位置，形成有貫通基 礎氮化膜2、基礎氧化膜3、閘極絕緣膜5、層間絕緣膜7 以及保護膜10的接觸孔31。經由接觸孔31，信號線9與 連接圖案15可連接著。藉此，信號線9與多晶梦膜4的源 極區域可經由連接圖案15連接著。 驅動部的TFT130的多晶矽膜4的下方，形成有導電性 膜1 2。導電性膜12是利用與信號線9以及保持容量電極 13同一層形成。因此，導電性膜12與信號線9以及保持 容量電極13是以相同的材料形成。導電性膜12是從信號 線9以及保持容量電極13離間而設置著。導電性膜〗2與 多晶矽膜4之間配置有基礎氮化膜2以及基礎氧化膜3。 亦即，導電性膜12與多晶矽膜4隔著基礎氮化膜2以及基 2185-9071-pf 17 200813580 礎氧化膜3而對向配置著。再 ^ 丹者’導電性膜12吾斟廡莫容 晶矽膜4的圖㈣狀而形 疋對應者夕 .，. Ω 珉為島狀。亦即，導電性膜12 疋由“唬線g以及保持容量電 位1 d離間而形成著。 女上所述的在構成驅動部 芦，艰#女、#兩 M 1 d0的多晶矽膜4的下 層形成有導電性膜1 2。另一古；. TFT19n ^ 方面，在構成晝素117的 T120的多晶矽膜4的下層不 , 層不形成導電性膜12。亦即，在 驅動部的玻璃基板1盘多s

1? A/、夕日日矽膜4之間，形成導電性膜 U、基礎氮化膜2以及基礎氧化膜3， 癌疋乳化，而在畫素117的玻 璃基板1與多晶矽膜4之間σ ^ 形成基礎虱化膜2以及基礎 軋化膜3。如上所述，導電性膜12只形成於外框區域ιΐ2, 而不形成於顯示區域η〗内。 以雷射回火結晶化多晶矽膜4的步驟之中，藉由導電 丨膜12可促進其上層的多晶石夕膜4的結晶化。因此，構成 = Τ130的多晶矽膜4，比起構成TFT12〇的多晶矽膜4的結 晶粒控還大。藉由驅動部的多晶矽膜4的結晶粒徑變大， 可=良好的TFT特性。此時，晝素117的多晶石夕膜4的 粒徑最好比起驅動部還小，使得顯示品質不會產生變動。 藉由以上構造，可得到生產性高、且顯示品質良好的TP? 基板。 其次，使用第4圖以說明TFT陣列基板的製造方法。 百先’利用濺鍍法在玻璃基板等的玻璃基板1上沈積用以 形成信號線9、導電性膜12以及保持容量電極13的金屬 薄膜。該金屬薄膜例如可使用A1 (鋁）、Cr (鉻）、Mo(翻）、 Τι (欽）、W(鎢）等、或在這些金屬之中添加其他物質的合 2185-9071-pp 18 200813580 金。在此，採用A1合金/Mo合金的積層構造，厚度分別為 300nm/100nm。沈積用來形成信號線9、導電性膜12、保持 容$電極13之後，藉由照片製版法以形成光阻圖案（罩幕 1)。之後，利用乾蝕刻法將金屬薄膜圖案化成為想要的形 狀’以形成信號線9、導電性膜12以及保持容量電極1 3。 接著，去除光阻。藉此，成為第4(a)圖所示的構造。如上 所述，藉由以相同的步驟在玻璃基板丨上形成信號線g、 導電性膜12以及保持容量電極1 3，可減少步驟數目，提 昇生產性。 然後，在信號線9、導電性膜丨2以及保持容量電極j 3 上形成基礎氮化膜2。基礎氮化膜可利用電漿CVD法形成。 具體而言，可使用厚度50nm的氮化矽膜作為基礎氮化膜 2此基礎氮化膜2是用來防止來自玻璃基板1的Na(鈉） 污木而形成2。其次，形成基礎氧化膜3。基礎氧化膜3 賴電漿CVD法形成。具體而言，可使用厚度㈣⑽的 馨¥1化石夕膜作為基礎氧化膜3。此基礎氧化膜3可在後續進 订使非晶石夕結晶化時進行輔助的功能。例如，藉由基礎氧 化膜3的厚度也可以調整結晶粒徑。在玻璃基板！上可妒 成基礎^化膜2以及基礎氧化膜3的2層的絕緣膜，然而: 也可以/、形成任一種基礎絕緣膜於玻璃基板1上。其次，

形成用來形成多晶矽膜4的非晶矽膜。例如，藉由電漿CVD “在基礎氧化臈3上形成厚度7〇的非晶矽膜。為了抑制 基礎氮化膜2、基礎氧化膜3、非晶石夕膜的膜界面的 純物附著，最接. 取好猎由電漿CVD法在真空中連續地沈積形 2185-9071-pp 19 200813580 成八人進行熱處理，使非晶梦中的氫濃度降低。 其次，利用雷射回火使非晶矽結晶化成為多晶矽膜 4。本發明的實施形態使用的雷射回火法是使用光的波長 532nm的YAG雷射，照射能量密度35〇mj/⑽2脈波寬^ 70n^ec進行回火。除了 YAG雷射以外，雷射回火法可使^ 2分子雷射，然而不限定於此。雷射是以均一的照射能量 被度照射於玻璃基板！上。雷射可由玻璃基板i的上部進 行照射。亦即，從非晶石夕膜的基礎氧化膜3的相反側的那 面照射雷射於非晶石夕膜。亦即，從非晶石夕膜露出的那側對 於玻璃基板1照射雷射光。如上所述，從非晶石夕膜的上部 進订，使件直接朝著非晶石夕膜。其次，藉由照片製版形成 光阻圖案，接著以乾钱刻將多晶石夕膜4圖案化成為想要的 形狀（罩幕2)。接著’去除光阻。藉此，成為第*⑻圖所 不的構造。 相對於晝素117的多s石々腊y l 〖的夕日日矽膑4的結晶粒徑為 010.4^’驅動部的多晶石夕膜4的結晶粒徑為 0.5〜0.9^。亦即，驅動部的多晶矽膜4的結晶粒徑比晝 素1 1 7的多晶碎膜4的έ士 a物你、晉 的、、口日日粒徑逖大。此被認為是在驅動 部之中’從上部照射雷射於多晶石夕膜4時’下部的導電性 膜12可吸收熱，且埶不交異玉山 …、不谷易放出的原因。藉由此熱，可促 進結晶化’而形成結晶粒徑大的多晶石夕。但 吸收而上昇的導電性膜12 * n mu # 12 ^度’必須要比起導電性膜 12的：ί谷點遥低。亦即名 火…… 導電性膜12的溶點的回 火條件下，進仃結晶化。

2185-9071-PF 20 200813580 多晶石夕的晶粒斑曰φ 一 9粒的邊界的晶粒邊界，在通過載子 (電子或電洞）時，备祐番 、、、 曰吏载子擴散而產生捕陷作用。因此， 載子通過晶粒邊界時，姑 φ 捕的頻度愈多會使移動度愈小。 粒控小的話，由於載子 、 ^、I也通過晶粒邊界，所以容易被 捕陷。換言之，容曰a n , 曰曰的、、、口晶粒徑愈大會使移動度愈高。 TFT特性會變佳。因此 使用於驅動部的TFT的多晶矽的 結晶粒徑最好變大。另_ 乃一万面，晝素部的TFT的多晶矽， 必須設定成比起驅動部的多晶石夕的結晶粒徑還小。此是由 於在書素部之中，； 一亨丨之中夕晶矽的結晶粒徑的結晶邊界的變動會 引起的爪特性的變動，而大幅地影響顯示品質。 -人在夕曰曰矽膜4上以覆蓋多晶矽膜4的方式形成 閘極絕緣膜5。例如，閑極絕緣膜5是以電黎㈣法形成。 具體而言’、可使用厚度8Gnm的氧切膜作為閘極絕緣膜 :$ 了幺制閥值電壓，藉由離子植入法穿過閘極絕 參 成用*將、B(侧）植入多晶石夕膜4中。其次，藉由濺鑛法形 “形成閘極導線6、閘極電極6a以及保 的金屬薄膜。該金屬薄膜例如可使用A1(幻、Crt) 4 M〇(銦）、Ti(鈦）、W(鹤）箄、〜此八屈 、裕） 所 Ul)4或在廷些金屬之中添加其他物

Hu Hb ’採用厚度3〇〇nm的M〇合金。 形成間極導線6、間極電#6a以及保持容量導線14之後， 藉由照片製版法以形成光阻圖案（罩$ 3)。接著，利用姓 刻液將金屬薄膜圖案化成為想要的形狀後，去除光阻。藉 此為第4(C)圖所示的閑極導線6、閘極電極6a以及保 持谷量導線14。其次，以閉極電極6a作為罩幕，並利用 2185-9071-pp 21 200813580 離子植入法穿過閘極絕緣膜5將B( ^ ^ 、朋）植入多晶矽膜4 中。藉此，可形成P型電晶體。 在此，敘述P型電晶體的形成 、阳以閘極電極6 a 作為罩幕，並穿過閘極絕緣膜5以植 P(磷）於多晶矽膜4 中的情況，可形成N型電晶體。 其次’在閘極導線6、間極雷搞β 閑柽電極6a以及保持容量導線 14上形成層間絕緣膜7。層間絕緣膜7是以覆蓋閘極導線 6、間極電極6a以及保持容量導線14的方式形成。例如夢 由電椠CVD法形成作為層間絕緣膜7的氧化矽膜。層間絕 緣膜7是藉由使™S(四乙氧基石夕烧，Si(0C2H5)4)L 〇2 反應之厚度500·的氧化石夕膜來形成。其次，為了使藉由 離子植入法植人的或者p⑷擴散1㈣H & 情況，在氮氣環境氣體中，進杆 订4 ϋ 0 C、1小日才的熱處理。 其次，藉由電漿CVD法形成作Α祖嗜赠t Λ 取作為保濩膑的300nm的氮化 石夕膜，藉此，可形成篦4 r Η、m ~ - (d)圖所示的構造。在此，在閘極 導線6、閘極電極6a以及俘拄交旦 保符谷里導線14上形成2層的 絕緣膜，然而，1層也γ 也」以。再者，層間絕緣膜7以及保 護膜η除了無機絕緣膜以外，可使用有機絕緣膜。 、4保遵膜10後’形成接觸孔21，22,23,24,31，32 以及3 3。接觸孔？】|香 疋貝通保護膜1 〇、層間絕緣膜7、閘 極絕緣膜5、基礎負介M Q、 乳化膜3以及基礎氮化膜2而到達信號 線9。接觸孔2 2以及接總a 0 0 及接觸孔分別貫通保護膜10、層間 絕緣膜7以及閘極絕緣膜 塚膜5而到達多晶矽膜4。接觸孔24 是貫通保護膜1 〇、声問π 層間、、、巴緣馭7、閘極絕緣膜5、基礎氧 2185-9071-pf 22 200813580 化膜3以及基礎氮化膜2而到達保持容量電極1 3。再者， 接觸孔31是貫通保護膜ι〇、層間絕緣膜7:閘極絕緣膜5、 基礎氧化膜3以及基礎氮化膜2而到達信號線9。接觸孔 32以及接觸孔33分別貫通保護膜1 〇、層間絕緣膜7以及 閘極絕緣膜5而到達多晶石夕膜4。 具體而言，藉由照片製版在保護膜1 0上形成光阻圖案 (罩幕4)。其次，依序乾蝕刻保護膜1 0、層間絕緣膜7、 φ 閘極絕緣膜5、基礎氧化膜3以及基礎氮化膜2。藉此可形 成接觸孔21，22, 23, 24, 31，32以及33。之後，去除光阻。 在此，接觸孔21，22, 23以及24是形成於晝素117内的 1 2 0中/、κ ’接觸孔21是形成於信號線9上。接觸 孔22以及接觸孔23是形成於多晶矽膜上。接觸孔24是形 成於保持容量電極13上。再者，接觸孔31，32以及33是 形成於驅動部的TFT130中。其次，接觸孔31是形成於信 號線9上。接觸孔32以及接觸孔33是形成於多晶矽膜* • ^ ° ^形成接觸孔21，22, 23, 24, 31，32以及33之後，在保護 膜1 0上形成用以形成晝素電極Π以及連接圖案15的透明 導包性膜。透明導電性膜可藉由濺艘法形成。再者，透明 導電性膜也形成於接觸孔21，22, 23, 24, 31，32以及33上。 透明導電性膜可使用™、Ι·、ΙΖ〇等。在此，使用IT0 乍為透月^電性膜。其次，透明導電性膜的厚度為80nm。 然後’精由照片製版形成光阻圖案(罩幕5)。利用乾蝕刻 法將透明導電性膜圖案化成為想要的形狀，以形成晝素電 2185-907l~pp 23 200813580 極11以及連接圖案i 5。如上所述，畫素電極工工以及連接 圖案15是以同-步驟形成，所以晝素電極11以及連接圖 木15疋利用相同的材料構成。其次，為了修復損傷，進行 熱處理。熱處理是在大氣中，進行25irc、i小時。藉此， 成為第4(e)圖所示的構造。 在此接觸孔21，22, 23以及24是形成於晝素117内 的TFT120中。其次，接觸孔21是形成於信號、線9上。接 觸孔22以及接觸孔23是形成於多晶石夕膜上。接觸孔 是形成於保持容量電極13上。再者，接觸孔31，32以及 33是形成於驅動部的TFm〇巾。其次，接觸孔31是形成 於七5虎線9上。接觸a q 9 1、/ ΊΖ 么w 按觸孔32以及接觸孔33是形成於多晶 膜4上。 此畫素電極11除了形成於保護膜10以外，也埋設於 接觸孔23以及接觸孔24'經由埋設於接觸孔23以及接觸 孔24的晝素電極U，多晶石夕膜4與保持容量電㈣可電 f連接著。再者，畫素117㈣連接圖案15除了形成於保 4膜10以外，也埋設於接觸孔21以及接觸孔μ。經由垣 叹於接觸孔21以及接觸孔22的連接圖案15,信號線9以 及多晶石夕膜4可電性連接著。並且，驅動部的連接圖案15 除了形成於保護膜10以外，也埋設於接觸孔31以及接觸 孔32。經由埋設於接觸孔31以及接觸孔^的連接圖案 15’信號線9與多晶石夕膜4可電性連接著。並且，經由接 觸孔I與多晶石夕膜4連接的連接圖案15可與驅動部以

外的其他導線或電極連接著。 2185-9071-PF 200813580 利用以上過程’完成接用# 士 & 战使用於本發明實施形態的顯示裝 置的基板。藉由上述的製造方法，㈣線9、導 電性膜12、保持容量電極13形成於同-層，所以可減少 罩幕步驟。藉由上述的製造方法，製作N型或p型的單一 通道構造的m陣列基板時，在照片製版步驟使用的罩幕 片數必須要5[由於習知的製造方法的罩幕片數必須要 7片’所以猎由本發明’可減少2片的罩幕片κ旦是， 製作N可與P型的兩種通道構造的m陣列基板時，在昭 片製版步驟使用的罩幕片數為^。例如也可以在驅_ 形成P型以及N型通道，而成為CMOS構造。再者，也可以 在晝素117内形成2個以上的TFT。 如上所述，根據使用於本發明實施形態的顯示裝置的 TFT陣列基板的製造方法，可減少在照片製版使用的罩幕 片數。因A ’可減少製造步驟、縮短製造工期，並且降低 製程成本。其結果’可得到生產性良好的m陣列基板。 再者’不增加TFT陣列基板的製造步驟而藉由在同—掣 程，可調整多晶石夕的結晶粒徑的大小。多晶石夕的結晶粒徑 可視TFT的用途或必要的性能來決定。當然，也可以改變 使用於TFT以外的多晶石夕膜4的結晶粒捏的大小。多晶石夕 的結晶粒徑變大時’ TFT的特性會提昇，並且可得到較高 精度且高移動度的顯示品質良㈣TFT陣列基板。特： 是’提昇驅動部的TFT特性的話，驅動部的TFT13〇可縮小， 所以晝素部周邊的驅動部的面積可變小。其結$，可縮小 外框區域112的面積。因此，可使生產性提昇。

2185-9071-PF 25 200813580 如上所述形成的TFT陣列基板，與包括 向基板貼合，再於1門 。 、σ電極的對 穿置載置於背面/厂”心曰 模組的面狀光源 衣置孰置於月面側，以製造液晶顯示裝置。再者， > 形’%之中不限於液晶顯示裝置，也可以適用於乩： 裝置等的顯示裝置或所有的各種電子機器。另外本不 不限於上述的實施形態，可在不脫離本發明的要 = 内，進行各種的變更。 祀固 說明驅動部的多晶石夕膜4與導電性膜12的適當的構 造。第5圖為形成在驅動部之中的多晶石夕膜4時的模式刊 面圖。如第5圖所示，在第5圖中的左右方向，驅動部^ 多晶石夕膜4可圖案化成較導電性膜12還長。亦即，多晶石夕 膜4的端部’具有與導電性膜12不是對向的非對向區二。 此情況，比起與導電性膜12對向位置的多晶矽膜乜的結 晶粒徑，多晶矽膜4的端部的非對向區域部分的多晶矽膜 4b的結晶粒徑變得較小。此是由於導電性膜12的厚度（高 度）的遮蔽（shadowing) ’由上部照射的雷射無法充分地到 達多晶石夕膜4b的下侧而引起。因此，此雷射回火時的結晶 化會被阻礙，而無法成為充分地結晶化的狀態。 第5圖所示的構造中，多晶石夕膜4b㈣晶粒徑大多為 0.1/z ni以下。如上所述，圖案化多晶矽膜4,而形成τρτ 時，粒徑大的多晶矽膜4a與粒徑非常小的多晶矽膜41)會 並列。如上所述，比起混合有粒徑不同的多晶矽膜的樣態， 粒徑均一者，可更提昇特性。 因此，在下部具有導電性膜12 .的驅動部的多晶矽膜 2185-9071-PF 26 200813580 4 ’最好形成與導電性 中电性膜12略為相同寬度 在驅動部中，導電性膜 口案。亦即， 、12與多晶矽膜4最好形# 4 案形狀。或者，也可 v成相同的圖 JM使多晶矽膜設定為落在笛ς 夕晶石夕膜4a的區域而形成，使得相對 圖中的 相對區域無法形成。亦即，也可㈣成/ ^；2的非 域是相對於導電性膜丨？ # 、的所有區 M 12 °猎由如上所述的構造，可^ _ 良好的TFT特性。 了传到更 ，【圖式簡單說明】 為顯示本發明的實施形態使用於顯示襄置的 TFT陣列基板構造的模式上視圖。 第2圖為㉝示tft陣列基板的畫素的構造的模式上視 視圖 第3圖為顯示TFT陣列基板的驅動部的構造的模式上 第4(a)〜（e)圖為低溫多晶矽TFT陣列基板之製造方法 的模式剖面圖。 第5圖為形成驅動部之中的多晶矽膜4時的模式剖面 圖。 第6圖為習知的TFT陣列基板的模式剖面圖。 主要元件符號說明】 1 玻璃基板、 2 基礎氮化膜、 2185-9071-PF 27 200813580

3 基礎氧化膜、 4 多晶矽膜、 4a 多晶碎膜、 4b 多晶矽膜、 5 閘極絕緣膜、 6 閘極導線、 6a 閘極電極、 7 層間絕緣膜、 8 接觸孔、 9 信號線、 10 保護膜、 11 晝素電極層、 12 導電性膜、 13 保持容量電極、 14 保持容量導線、 15 連接圖案、 21，22, 23, 24, 31，32, 33 接觸孔 110 基板、 111 顯示區域、 112 外框區域、 113 閘極導線（掃描信號線）、 114 信號線（顯示信號線）、 115 掃描信號驅動電路部、 116 顯示信號驅動電路部、 2185-9071-PF 28 200813580 m 117 晝素、 11 8外部導線、 11 9外部導線、 120 TFT、130 TFT。

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Claims (1)

1. 方

   200813580 十、申請專利範圍： 1· 一種顯示裝置，包括·· is號線’設於基板上； 導電性膜，離間而設於舆上述信號線同一層； 基礎絕緣膜，設於上述信號線以及上述導電性膜的上 多晶矽膜，設於上述基礎絕緣膜的上方，· 層間絕緣膜，形成於上述多晶矽膜的上方； 晝素電極，形成於上述層間絕緣膜的上方，·以及 …連接圖案，在上述層間絕緣膜的上方與上述晝素電極離間而 形成’且與上述多晶频與上述信號線連接，其中下部形成有上 述‘電性膜的上述多晶梦膜的結晶粒徑比起下部未形成有導電性 膜的上述多晶矽膜的結晶粒徑還大。 电 2. 如申請專利範圍第i項所述的顯示裝置，包括上 信號線、上述導電性膜以及保持容量電極於同—層。" 3. 如申請專利範圍第！或2項所述的顯示^， 下部具有上述導電性膜的上述多晶石夕膜是設於顯示區域外 的驅動電路部’下部沒有上述導電性膜的上述多晶石夕膜是 设於顯示區域内的晝素中。 4.如申請專利範圍第1或2項所述的顯示裝置，且中 下部具有上述導電性膜的上述多晶石夕膜與上述導電性膜設 置成略為相同的寬度。 5·如申請專利範圍第3 具有上述導電性膜的上述多 項所述的顯示裝置，其中下部 晶石夕膜與上述導電性膜設置成 2185-9071-PF 30 200813580 略為相同的寬度。 種”、、員示衣置的製造方法，包括下列步驟： 在基板上同時形成信號線以及導電性膜； 在上述信號線以及導電性膜的上方形成基礎絕緣膜； 在上述基礎絕緣膜的上方形成非晶矽膜； 加熱上述非晶矽膜以形成多晶矽膜； 在上述多晶矽膜上形成閘極絕緣膜； 在上述閘極絕緣膜上形成與多晶石夕膜的通道區域對向 配置的閘極電極； 在上述閘極電極的上方形成層間絕緣膜；以及 在上述層間絕緣膜的上方形成晝素電極以及電性連接 上述信號線與上述多晶梦膜的連接圖案，其中下部形成有上 述導電性膜的上述多晶賴的結晶粒徑比起下部未形成有上述導 電性膜的上述多晶石夕膜的結晶粒徑還大。 7. 如申睛專利範圍第6項所述之顯示裝置的製造方 法’其中在上述基板上同時形成上述信 及保持容量電極。 8. 如申請專利範圍第6或7項所述之顯示裝置的製造 方法，其中形成述多晶石夕膜時，是使用光的波長為532μ 的YAG雷射的雷射回火法。 9. 如申請專利範圍第6《7項所述之顯示裝置的製造 方法，其中下部具有上述導電性膜的上述多晶石夕膜是設於 顯示區域外的驅動電路部，下部沒有上述導電性膜的上述 夕日日梦膜疋δ又於顯不區域内的書素中。 2185-9071-PF 200813580

   馨 10·如申請專利範園第8項所逃之顯示裝置的製造方 法.，其中下部具有上述導電性膜的上述多晶矽膜是設於顯 示區域外的驅動電路部，下部沒有上述導電性膜的上述多 晶石夕膜是設於顯示區域内的晝素中。 2185-9071-PF