[发明专利]混合式薄膜晶体管及其制造方法以及显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合式薄膜晶体管及其制造方法以及具有此混合式薄膜晶体管的显示面板。

背景技术

随着现代信息科技的进步，各种不同规格的显示器已被广泛地应用在消费者电子产品的屏幕之中，例如手机、笔记型计算机、数字相机以及个人数字助理(PDAs)等。在这些显示器中，由于液晶显示器(liquid crystal displays，LCD)及有机电激发光显示器(Organic Electroluminesence Display，OELD或称为OLED)具有轻薄以及消耗功率低的优点，因此在市场中成为主流商品。LCD与OLED的工艺包括将半导体元件阵列排列于基板上，而半导体元件包含薄膜晶体管(thin film transistors，TFTs)。

传统上来说，薄膜晶体管包括非晶硅薄膜晶体管以及低温多晶硅薄膜晶体管。非晶硅薄膜晶体管主要的缺点是通道层的载流子移动率不够高且较不稳定，因此非晶硅薄膜晶体管无法应用于驱动电路中。而低温多晶硅薄膜晶体管相较于非晶硅薄膜晶体管而言具有较高的载流子移动率，因而可以应用于驱动电路中。但是低温多晶硅薄膜晶体管的工艺较为复杂因此工艺成本较高。

发明内容

本发明提供一种混合式薄膜晶体管及其制造方法以及具有上述混合式薄膜晶体管的显示面板，此混合式薄膜晶体管同时具有高载流子移动率以及低工艺成本的优点。

本发明提出一种混合式薄膜晶体管，其包括第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管。所述第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极、第一漏极以及第一半导体层，第一半导体层位于第一栅极与第一源极及第一漏极之间，且第一半导体层包括结晶硅层。第二薄膜晶体管包括第二栅极、第二源极、第二漏极以及第二半导体层，第二半导体层位于第一栅极与第一源极及第一漏极之间，且第二半导体层包括金属氧化物半导体材料。

本发明提出一种混合式薄膜晶体管的制造方法，其包括在基板上形成第一薄膜晶体管，所述第一薄膜晶体管包括第一栅极、第一源极、第一漏极以及位于第一栅极与第一源极及第一漏极之间的第一半导体层，其中第一半导体层包括结晶硅层。在基板上形成第二薄膜晶体管，其包括第二栅极、第二源极、第二漏极以及位于第一栅极与第一源极及第一漏极之间的第二半导体层，其中第二半导体层包括金属氧化物半导体材料。

本发明提出一种显示面板，其具有显示区以及位于显示区周围的周边电路区。此显示面板包括像素阵列以及至少一驱动元件。像素阵列位于显示区中，且驱动元件位于周边电路区或显示区的至少其中之一。特别是，所述驱动元件为如上所述的混合式薄膜晶体管。

基于上述，本发明采用金属氧化物薄膜晶体管与结晶硅薄膜晶体管组成混合式薄膜晶体管。此混合式薄膜晶体管相较于传统非晶硅薄膜晶体管来说具有较佳的载流子移动率，而且此混合式薄膜晶体管的工艺复杂度相较于传统低温多晶硅薄膜晶体管的工艺复杂度较低。因此，本发明的混合式薄膜晶体管可以应用于驱动电路、像素单元或是两者之中，而且工艺成本较低。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1F是根据本发明一实施例的混合式薄膜晶体管的制造流程剖面示意图；

图2A至图2E是根据本发明一实施例的混合式薄膜晶体管的制造流程剖面示意图；

图3A至图3E是根据本发明一实施例的混合式薄膜晶体管的制造流程剖面示意图；

图4A至图4E是根据本发明一实施例的混合式薄膜晶体管的制造流程剖面示意图；

图5A至图5E是根据本发明一实施例的混合式薄膜晶体管的制造流程剖面示意图；

图6是根据本发明一实施例的显示面板的俯视示意图；

图7是根据本发明一实施例的像素单元的等效电路图。

其中，附图标记

具体实施方式

本发明的混合式薄膜晶体管是由第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管所构成，其中第一薄膜晶体管的第一半导体层包括结晶硅层，且第二薄膜晶体管的第二半导体层包括金属氧化物半导体材料。而第一薄膜晶体管以及第二薄膜晶体管可以分别为底部栅极型薄膜晶体管或是顶部栅极型薄膜晶体管。因此，以下列举数个实施例以详细说明本发明的混合式薄膜晶体管的结构及其制造方法。