[发明专利]制造具有驱动集成电路的阵列衬底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器(LCD)器件的阵列衬底，具体涉及制造具有驱动集成电路(驱动IC)的阵列衬底的方法。

背景技术

由于信息技术的飞速发展，显示器件已经发展成为能处理和显示大量信息的设备。已经研制成了具有薄、重量轻和功耗低特性的平板显示器件，如液晶显示器(LCD)器件。由于其优异的分辨率、彩色图像显示和显示图像的质量，LCD器件已经广泛地用于笔记本计算机和台式监视器等。LCD器件由上衬底、下衬底和设置在上衬底和下衬底之间的液晶层构成。LCD器件采用液晶的光学各向异性并通过改变液晶分子的排列而控制光透射率，从而产生图像，其中液晶分子是由电场排列的。

LCD器件的一个衬底包括用作开关器件的薄膜晶体管。具有薄膜晶体管的LCD器件称为有源矩阵液晶显示器件(AMLCD)，并且具有高分辨率并显示优异移动图像。由于非晶硅可形成在例如玻璃的大的、低成本的衬底上，因此非晶硅广泛地用作薄膜晶体管的有源层。

LCD器件还包括控制薄膜晶体管的驱动集成电路(驱动IC)。不幸地是，非晶硅不能形成用于驱动IC的合适有源层，其中驱动IC通常包括需要晶体硅作为有源层的CMOS(补偿金属-氧化物-半导体)器件。因此，驱动IC通常采用TAB(带式自动键合type automated bonding)系统连接到阵列衬底上。这将显著增加LCD器件的成本。

由于非晶硅的局限性，引入多晶硅作为有源层的LCD器件正在研究和发展。多晶硅是非常有益的，因为它比非晶硅更适合用在驱动IC中。因此多晶硅的优点是，由于薄膜晶体管和驱动IC可以形成在同一衬底上，可减少制造步骤，消除了TAB键合的需要。此外，多晶硅的场效应迁移率比非晶硅高100-200倍。而且多晶硅是光学和热稳定的。

图1是表示具有驱动集成电路(驱动IC)的现有液晶显示器(LCD)器件的阵列衬底的示意方框图。图1中，LCD器件包括在衬底2上的驱动部分3和图像部分4。图像部分4位于衬底2的中心，栅极驱动部分3a和数据驱动部分3b位于衬底2的左边和顶部区域。在图像部分4中，水平设置多个选通线6，垂直设置多个数据线8。选通线6和数据线8互相交叉以限定多个像素区域。像素电极设置10在像素区域中，薄膜晶体管“T”即开关器件以矩阵形式形成在选通线6和数据线8的每个相交处。每个薄膜晶体管“T”连接到每个像素电极10。包括多个驱动IC的栅极驱动部分3a给选通线6提供地址信号，也包括多个驱动IC的数据驱动部分3b给数据线提供图像信号。

栅极驱动部分3a和数据驱动部分3b利用形成在衬底2的一个边缘上的信号输入端子12电连接到外部控制电路(未示出)，以便外部控制电路(未示出)控制栅极驱动部分3a和数据驱动部分3b的驱动IC。外部控制电路(未示出)通过信号输入端子12给栅极驱动部分3a和数据驱动部分3b施加信号。

如上所述，栅极驱动部分3a和数据驱动部分3b包括具有CMOS(补偿金属-氧化物-半导体)晶体管作为将直流转换为交流的换流器的驱动IC。CMOS晶体管包括其中电子是主要载流子的n沟道MOS晶体管和其中空穴是主要载流子的p沟道MOS晶体管。因此，在n沟道MOS晶体管中，大部分电流是通过带负电荷的电子运载的，在p沟道MOS晶体管中大部分电流是通过带正电荷的空穴运载的。

图像部分4的薄膜晶体管“T”和驱动部分3的CMOS晶体管(未示出)采用多晶硅作为有源层，因此可以形成在同一衬底2上。

图2A和2B是表示分别设置在图像部分和驱动部分中的现有薄膜晶体管的剖面图。薄膜晶体管具有顶栅型结构，其中栅极形成在半导体膜上。