[發(fā)明專利]陣列基板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210528046.1
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103378164A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉容雨;裵相絢;金主延
• 申請（專利權(quán)）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/32;H01L51/56;G02F1/1362;G02F1/1368
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;鐘強

本申請要求2012年4月23日在韓國提交的韓國專利申請10-2012-0042126的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容包括在此作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陣列基板，尤其涉及一種在源極和漏極電極的頂部上包括氧化物半導(dǎo)體層的陣列基板，和減少了生產(chǎn)工序的陣列基板制造方法。

背景技術(shù)

平板顯示設(shè)備具有外形薄、重量輕、能耗低的優(yōu)點。在顯示設(shè)備當(dāng)中，有源矩陣型液晶顯示（LCD）設(shè)備由于具備高對比度和適于顯示運動圖像的特征，而取替陰極射線管（CRT）廣泛用于筆記本電腦、顯示器、TV等。

另一方面，由于高亮度和例如5到15V的低驅(qū)動電壓，有機電致發(fā)光顯示（OELD）設(shè)備也被廣泛使用。此外，由于OELD設(shè)備是自發(fā)光型，因此OELD設(shè)備具有高對比度、薄外形和快速響應(yīng)時間。此外，LCD和OELD設(shè)備都包括陣列基板，所述陣列基板在每一個像素具有薄膜晶體管（TFT）作為開關(guān)元件以開啟和關(guān)閉像素。

更詳細地說，圖1是圖示現(xiàn)有技術(shù)陣列基板的一個像素區(qū)域的剖面圖。在圖1中，在基板11上并且在開關(guān)區(qū)域“TrA”中形成柵極電極15，其中TFT“Tr”形成在像素區(qū)域“P”的內(nèi)部。還沿著第一方向形成與柵極電極15連接的柵極線。在柵極電極15和柵極線上形成柵極絕緣層18，在柵極絕緣層18上并且在開關(guān)區(qū)域“TrA”中形成半導(dǎo)體層28，半導(dǎo)體層28包括本征非晶硅的有源層22和摻雜非晶硅的歐姆接觸層26。

而且，在半導(dǎo)體層28上并且在開關(guān)區(qū)域“TrA”中形成源極電極36和漏極電極38。如圖所示，源極電極36與漏極電極38間隔開，沿著第二方向形成與源極電極36連接的數(shù)據(jù)線33。數(shù)據(jù)線33與柵極線相交以限定像素區(qū)域“P”。此外，柵極電極15、柵極絕緣層18、半導(dǎo)體層28、源極電極36和漏極電極38構(gòu)成TFT“Tr”。

而且，形成包括漏極接觸孔45的鈍化層42以覆蓋TFT“Tr”。在鈍化層42上形成通過漏極接觸孔45與漏極電極38連接的像素電極50。在圖1中，在數(shù)據(jù)線33的下方形成分別與歐姆接觸層26和有源層22由相同的材料形成的第一和第二圖案27和23。

在TFT“Tr”的半導(dǎo)體層28中，本征非晶硅的有源層22具有厚度差。也就是說，在歐姆接觸層26下方的有源層22具有第一厚度“t1”，在中心的有源層22具有第二厚度“t2”。第一厚度“t1”與第二厚度“t2”不同。此外，TFT“Tr”的性能由于有源層22的厚度差(t1≠t2)而變差。有源層22的厚度差是制造工藝導(dǎo)致的。

近來，提出了包括氧化物半導(dǎo)體材料的單個半導(dǎo)體層而沒有歐姆接觸層的TFT。由于氧化物半導(dǎo)體TFT不需要歐姆接觸層，不進行用來蝕刻歐姆接觸層的干蝕刻工藝。結(jié)果是，氧化物半導(dǎo)體層沒有厚度差，從而提高了氧化物半導(dǎo)體TFT的性能。

此外，氧化物半導(dǎo)體層具有比非晶硅半導(dǎo)體層大幾倍到幾十倍的遷移率。從而，用氧化物半導(dǎo)體TFT作為開關(guān)或驅(qū)動元件是有利的。然而，當(dāng)氧化物半導(dǎo)體層暴露于用來圖案化金屬層的蝕刻劑時，由于氧化物半導(dǎo)體材料不具有對于蝕刻劑的蝕刻選擇性，所以氧化物半導(dǎo)體層也被圖案化了。蝕刻劑也破壞了氧化物半導(dǎo)體材料的分子結(jié)構(gòu)。結(jié)果是TFT的性能降低了。尤其是，在偏置溫度應(yīng)力（BTS）測試中，閾值電壓顯著改變，使得TFT顯著影響了陣列基板的顯示質(zhì)量。

為了解決這些問題，圖2的剖面圖示出了包括現(xiàn)有技術(shù)TFT“Tr”的陣列基板，所述現(xiàn)有技術(shù)TFT“Tr”具有：柵極電極73、柵極絕緣層75、基板71上的氧化物半導(dǎo)體層77、和在氧化物半導(dǎo)體層77上形成的無機絕緣材料的蝕刻阻止層79。從而當(dāng)用蝕刻劑來圖案化金屬層以形成源極電極和漏極電極81和83時，由于蝕刻阻止層77，氧化物半導(dǎo)體層77沒有暴露于蝕刻劑。參考數(shù)字“85”、“87”、和“89”分別指的是鈍化層、漏極接觸孔和像素電極。

然而，包括氧化物半導(dǎo)體層77和蝕刻阻止層79的陣列基板需要用于蝕刻阻止層79的額外掩模工藝。由于掩模工藝包括：涂覆光致抗蝕劑（PR）層；用曝光掩模對PR層進行曝光；對曝光的PR層進行顯影以形成PR圖案；用PR圖案作為蝕刻掩膜來蝕刻材料層；以及剝離PR圖案，掩模工藝包括許多缺點，例如生產(chǎn)成本增加、生產(chǎn)產(chǎn)量降低等。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種陣列基板和相應(yīng)的制造方法，其基本避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而產(chǎn)生的一個或更多個問題。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種不用蝕刻阻止層就能防止對氧化物半導(dǎo)體層的損害的陣列基板。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種包括提高了性能的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的陣列基板。