[发明专利]包括低温多晶硅薄膜晶体管的影像显示系统及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像显示系统及其制造方法，且特别有关于一种低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器及其制造方法。

背景技术

在传统低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器工艺中，一般会对开关元件进行高压退火(high pressure anneal)工艺以提升元件特性均一性。然而，目前元件在经过高压退火工艺之后，P型薄膜晶体管元件会遭受所谓“临界电压偏移(threshold voltage shift)”的问题(如图3B所示)。同时，N型薄膜晶体管元件会无法正常关闭，如图3A所示。结果，面板的电路可能无法动作。另外，可能由高压退火工艺造成的残留的氧化层电荷(oxide charge)会扩散至元件的有源区。

因此，业界亟需一种可以避免上述问题的低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器。

发明内容

有鉴于现有技术中的上述问题，本发明一优选实施例提供一种影像显示系统，包括：一薄膜晶体管。此薄膜晶体管包括：一基板；一有源层，覆盖该基板；一栅极绝缘层，覆盖该有源层；一介电层，包括一第一延伸部分、一第二延伸部分、以及一分别连接该第一、第二延伸部分的第一中心部分，且覆盖该栅极绝缘层；以及一栅极电极，覆盖该介电层的中心部分。其中，该栅极绝缘层、该介电层的中心部分与该栅极构成一开关元件。其中，该第一、第二延伸部分未被该栅极电极所覆盖，且其中该第一、第二延伸部分的长度皆超过0.5微米，以防止氧化层电荷扩散至该有源层。

本发明另一优选实施例提供一种影像显示系统，包括：一薄膜晶体管。此薄膜晶体管包括：  一基板；一有源层，覆盖该基板；一栅极绝缘层，覆盖该有源层；一介电层，包括一第一延伸部分、一第二延伸部分、以及一分别连接该第一、第二延伸部分的第一中心部分，且覆盖该栅极绝缘层；以及一栅极电极，覆盖该介电层的中心部分。而且，该薄膜晶体管更包括一保护层，覆盖该栅极电极，且包括一第三延伸部分、一第四延伸部分、以及一分别连接该第三、第四延伸部分的第二中心部分。其中该第一、第二延伸部分与该栅极绝缘层接触。其中，该栅极绝缘层、该介电层的中心部分与该栅极构成一开关元件。其中，该第一、第二延伸部分未被该栅极电极所覆盖，且其中该第一、第二延伸部分的长度皆超过0.5微米，以防止氧化层电荷扩散至该有源层。

本发明又一优选实施例提供一种影像显示系统的制造方法，包括：提供一低温多晶硅薄膜晶体管，其中包括：提供一基板；形成一有源层于该基板上方；形成一栅极绝缘层于该有源层上方；形成一介电层于该栅极绝缘层上方，该介电层包括一第一延伸部分、一第二延伸部分、以及一分别连接该第一、第二延伸部分的中心部分；以及形成一栅极电极于该介电层的中心部分上方；以及对该低温多晶硅薄膜晶体管进行一高压退火处理。

上述本发明几个优选实施例藉由在栅极电极下方形成一延伸的氮化硅层或氮氧化硅层，或是栅极电极上方形成一覆盖该栅极电极且延伸的氮化硅层或氮氧化硅层，以避免后续高压退火工艺所引起的氧化层电荷扩散至开关元件。结果，提升开关元件的均一性，因而面板的电路可以正常动作。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A至1L绘示本发明一优选实施例的低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器的制造方法的剖面图。

图2A至2F绘示本发明另一优选实施例的低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器的制造方法的剖面图。

图3A与3B分别绘示传统低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器中N型金属氧化物半导体元件与P型金属氧化物半导体元件的漏极电流vs.栅极电压关系图。

图4A与4B分别绘示传统低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器中N型金属氧化物半导体元件与P型金属氧化物半导体元件的漏极电流vs.栅极电压关系图。

图5A与5B分别绘示传统低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器中N型金属氧化物半导体元件与P型金属氧化物半导体元件的漏极电流vs.栅极电压关系图。

附图标记说明

100～基板；102～缓冲层；104～第一有源层；105～第二有源层；104a～部分经掺杂的第一有源层；105a～沟道区；105b～源/漏极电极；105c～源/漏极电极；106～光刻胶材料；108～沟道掺杂工艺；