[发明专利]有源驱动有机电致发光显示屏中多晶硅TFT阵列的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于平板显示驱动技术领域，具体涉及一种有源驱动有机电致发光显示屏(OLED)中多晶硅(Poly-Si)TFT阵列的制作方法。

背景技术

有机电致发光显示屏(OLEDs)以低功耗、超轻薄、色彩鲜艳、宽视角、自发光、低成本、高亮度、可弯曲及在低温条件下能够正常工作等优越性能近年来成为平板显示技术领域内人们关注的热点。

有机发光显示屏依据其驱动方式的不同又可分为无源(Passive Matrix，PMOLED)和有源(Active Matrix，AMOLED)两种类型。有源驱动显示屏的每个像素除了具有发光材料本身以外，还在其衬底上集成了多个薄膜晶体管(TFT)，用来驱动发光点阵，从而能在整个帧周期内，提供持续的工作信号，克服了使用占空比小的脉冲信号带来的问题，也不存在细长电极条带来的不均匀性问题，有利于实现大面积、高分辨率的显示。

应用于AMOLED的TFT主要分为P-Si TFT和a-Si TFT两种形式。a-Si TFT具有制作工艺简单，制备温度低，电流开关性能好等一些优点，在有源LCD和OLED的驱动电路中得到广泛的应用。但是随着TFT-OLED的发展，尤其是高清晰度显示时代的要求，a-Si TFT的缺点逐渐变得尖锐起来，其驱动能力难以满足大屏幕显示的要求，同时对于那些小尺寸的应用场合，a-Si TFT的载流子迁移率不足于1cm²N·S，而N沟道Poly-Si TFT的载流子迁移率为10～150cm²N·S，为了给OLED提供足够高的工作电流，单元像素中的驱动管的宽长比必须足够大(300/6以上)，并且贮存电容也很大，以维持驱动管在整个帧周期中导通，这样，通常很难获得较大的开口率的TFT器件，另外延迟时间变长，也不宜于实现大面积显示。而多晶硅TFT由于其迁移率高，响应速度快，图像数据写入时间短，易于实现大面积的视频显示。另外，多晶硅还具有光敏性差，工作稳定；透明性好，工艺上可实现自对准；周边驱动电路与显示区可以实现集成一体化等特点，解决了a-Si TFT-AMOLED技术中引线过多、难以自动检测等一系列问题，使得Poly-Si TFT在TFT-OLED中的应用中展现出了诱人的前景。鉴于上述优点，P-SiTFT已成为目前国际上有机显示领域研究的焦点。

目前，可以通过快速退火(RTA：rapid-thermal annealing)、准分子激光晶化(ELC：excimer laser crystallization)和固相晶化(SPC：solid-phasecrystallization)等多种技术途径获得大晶粒的多晶硅材料。RTA是一个高温过程，而且材料缺陷度较高；ELC是低温制备技术，而且用这种方法制备的多晶硅材料缺陷密度较低，但是制备过程复杂，设备昂贵；SPC技术成本较低，但是其缺陷度较高；金属诱导(MIC：metal-induced crystallization)技术可在低温工艺下制备出高性能的多晶硅TFT。

制备多晶硅薄膜晶体管阵列的工艺复杂，成本很高，通常制作多晶硅TFT阵列都要进行六次光刻以上，光刻次数越多，成功制作多晶硅TFT的难度越大，因此研究减少光刻次数制作多晶硅阵列的方法是一项极具实际意义的工作。

制作阵列不同于制作单管TFT，涉及到引线互连的问题，给减少光刻版次带来不便，同时电容下极板的掺杂问题也需要解决。

发明内容

本发明的目的是结合TFT和OLED的制作工艺，提供一种切实可行的通过减少光刻次数制备有源驱动有机电致发光显示屏中多晶硅TFT阵列的制作方法。

多晶硅TFT阵列的制备工艺比较复杂，通常都要光刻六次以上，以韩国首尔大学的制作工艺为例，他们提出的金属侧向诱导工艺制作全P沟道Poly-Si TFT阵列，共六次光刻，其工艺的主要步骤如下：

●在玻璃基底上，生长SiO₂(300)；

●生长a-Si层500；

●光刻a-Si(第一版，ACT)，形成Si岛；

●沉积栅氧化层SiO₂ 1000；

●溅射栅金属Mo 3000；

●利用金属侧向诱导技术，在一定的条件下，使a-Si转化为Poly-Si；

●光刻栅金属(第二版，GAT)；

●离子注入形成P型TFT；

●沉积SiO₂ 4000；

●光刻过孔(第三版，CNT)；

●溅射Metal Mo 6000；