阵列基板及制造该阵列基板的方法技术

论述了一种阵列基板及制造该阵列基板的方法。根据一个实施例，所述方法包括在基板上形成栅极，在所述栅极上形成栅极绝缘层，使用单个掩模在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层和防蚀刻层，在所述防蚀刻层上形成源极和漏极，在所述源极和漏极以及所述栅极绝缘层上形成包含接触孔的钝化层，以及在所述钝化层上并穿过所述接触孔形成像素电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阵列基板，并且具体地，涉及一种包含具有氧化物半导体层的薄膜晶体管的。
技术介绍
随着信息技术的快速发展，用于显示大量信息的显示设备已得到迅速发展。更特别地是，外形薄、重量轻和功耗低的平板显示(FPD)设备，例如有机电致发光显示(OLED)设备和液晶显示(IXD)设备已得到积极地推行，并且正在取代阴极射线管(CRT)。在液晶显示设备之中，由于包含薄膜晶体管以控制各个像素开/关的有源矩阵型液晶显示设备的高分辨率、显色性能及在显示运动图像时的优势，有源矩阵型液晶显示设备得到广泛应用。此外，有机电致发光显示设备由于具有如下的许多优点近来已成为关注的焦点 有机电致发光显示设备具有高亮度和低驱动电压；由于是自发光，有机电致发光显示设备具有良好的对比度和超薄的厚度；有机电致发光显示设备具有几微秒的响应时间，并且在显示运动图像时具有优势；有机电致发光显示设备具有宽视角，并且在低温下性能稳定； 由于有机电致发光显示设备由直流(DC)低压5V-15V驱动，因此易于设计和制造驱动电路； 并且由于仅需要沉积和封装步骤，有机电致发光显示设备的制造过程简单。在有机电致发光显示设备中，有源矩阵型显示设备由于其低功耗、高清晰度和大尺寸的潜能也已得到广泛使用。有源矩阵型液晶显示设备和有源矩阵型有机电致发光显示设备的每一个都包含具有薄膜晶体管作为控制各个像素开/关的开关元件的阵列基板。图1是表示根据现有技术用于液晶显示设备或用于有机电致发光显示设备的阵列基板的截面视图。图1示出了包含所述阵列基板中的薄膜晶体管的像素区域的截面视图。在图1中，栅极线(未示出)和数据线33形成在基板11上并相互交叉以限定像素区域P。栅极15形成在每个像素区域P的开关区域TrA。栅极绝缘层18形成在所述栅极15上，包含本征非晶硅有源层22和掺杂非晶硅欧姆接触层沈的半导体层观形成在所述栅极绝缘层18上。源极36和漏极38形成在所述欧姆接触层沈上。所述源极36和漏极38对应于所述栅极15，并彼此间隔开。依次形成在所述开关区域TrA中的所述栅极15、 栅极绝缘层18、半导体层观以及源极36和漏极38构成薄膜晶体管Tr。钝化层42形成在所述源极36、漏极38和暴露的有源层22上。所述钝化层42具有暴露一部分漏极38的漏极接触孔45。像素电极50独立地形成在所述钝化层42上的每一个像素区域P中。所述像素电极50通过所述漏极接触孔45接触所述漏极38。这里，半导体图案四形成在所述数据线33下方。所述半导体图案四具有双层结构，该双层结构包含与所述欧姆接触层沈相同材料的第一图案27和与所述有源层22相同材料的第二图案 23。在形成在所述现有技术的阵列基板的开关区域TrA的半导体层观中，本征非晶硅有源层22根据位置具有不同的厚度。也就是说，有源层22的通过选择性地移除欧姆接触层沈所暴露的部分具有第一厚度tl，而有源层22的在所述欧姆接触层沈下方的部分具有第二厚度t2，第二厚度t2比第一厚度tl厚。所述有源层22不同部分的不同厚度是由制造方法造成的，并且因为所述源极36和漏极38之间的成为所述薄膜晶体管Tr沟道的有源层 22具有缩减的厚度，这会降低薄膜晶体管Tr的输出特性，并负面地影响所述薄膜晶体管Tr 的性能。为了解决这一问题，已开发出具有单层氧化物半导体层的薄膜晶体管，其不需要现有技术的欧姆接触层，并且使用氧化物半导体材料作为有源层。图2是根据现有技术包含具有这种氧化物半导体层的薄膜晶体管的阵列基板的截面视图。在图2中，所述薄膜晶体管Tr形成在基板51上，并且包括栅极53、源极57和漏极59，以及氧化物半导体层61。栅极绝缘层55设置在所述栅极53与源极57、漏极59之间。钝化层63覆盖所述薄膜晶体管Tr，并且具有暴露所述漏极59的接触孔65。像素电极 67形成在所述钝化层63上并且通过所述接触孔65连接至所述漏极59。在图2的具有所述氧化物半导体层61的薄膜晶体管Tr中，不需要并且没有提供欧姆接触层，因此所述氧化物半导体层61不会暴露于干蚀刻处理中使用的蚀刻气体。因而，能够防止或最小化薄膜晶体管Tr输出特性的降低。另一方面，由于所述氧化物半导体层61不具有对金属层的蚀刻选择性，当氧化物半导体层61暴露于蚀刻剂中时，所述氧化物半导体层61会被用于蚀刻金属层的蚀刻剂移除或损坏。因此可能负面地影响所述薄膜晶体管的特性和性能。因此，在图2中，所述薄膜晶体管Tr具有先形成源极57和漏极59，然后在所述源极57和漏极59上形成氧化物半导体层61的结构。然而，在具有由金属材料构成的源极57和漏极59上的氧化物半导体层61的薄膜晶体管Tr中，存在诸如粘合差的问题。此外，如图2中放大区域A中所示的，由于在包含暴露在所述源极57与漏极59之间的部分栅极绝缘层阳的区域以及在部分源极57与漏极59处的台阶剖面，所述氧化物半导体层61在相互面对的源极57和漏极59的侧边周围可能会断开或者可能非常薄。因此， 所述氧化物半导体层61的厚度并不一致，并且所述薄膜晶体管Tr的性能特性降低。考虑到图2和3中薄膜晶体管的这些局限性，已经引入蚀刻阻挡层来防止氧化物半导体层暴露于蚀刻剂。图3是根据现有技术包含具有氧化物半导体层和蚀刻阻挡层的薄膜晶体管的阵列基板的截面视图。在图3中，所述薄膜晶体管Tr形成在基板71上，并且包括栅极73、源极81和漏极 83，以及氧化物半导体层77。所述薄膜晶体管Tr还包括在所述源极81与漏极83之间的氧化物半导体层77上的蚀刻阻挡层79，从而当形成所述源极81和漏极83时，所述氧化物半导体层77的中心部分不会暴露于蚀刻剂。所述蚀刻阻挡层79可以由无机绝缘材料构成。栅极绝缘层75设置在所述栅极73与氧化物半导体层77之间。钝化层85覆盖所述薄膜晶体管Tr，并且具有暴露一部分漏极83的接触孔87。像素电极89形成在所述钝化层85上并通过所述接触孔87连接至所述漏极83。然而，图3中包含其上具有氧化物半导体层77和蚀刻阻挡层79的薄膜晶体管Tr 的所述阵列基板是通过由6个掩模工艺构成的掩模方法来制造的，其中增加了一个掩模工艺来形成所述蚀刻阻挡层79。也就是说，在现有技术的用于形成所述阵列基板的掩模方法中包括6个掩模工艺，其中第一掩模工艺用于形成所述栅极，第二掩模工艺用于形成所述氧化物半导体层，第三掩模工艺用于形成所述蚀刻阻挡层，第四掩模工艺用于形成所述源极和漏极，第五掩模工艺用于形成所述漏极中的接触孔，并且第六掩模工艺用于形成所述像素电极。然而，所述6个掩模工艺中的每一个都包括以下步骤在需要图案化的层上涂覆光致抗蚀剂材料，通过单个光掩模暴露所述光致抗蚀剂材料于光，将曝光的光致抗蚀剂材料显影，从而形成光致抗蚀剂图案，使用所述光致抗蚀剂图案对所述层进行蚀刻，以及剥离所述光致抗蚀剂图案。因此，每个掩模工艺都很复杂，要使用很多化学溶液。这样，随着掩模方法中掩模工艺的数量增加，制造时间变长。因此，在现有技术的方法和设备中，生产力降低，产生了更多缺陷，并提高了制造成本。因此，在根据现有技术的图3的阵列基板中，需要降低所述阵列基板的制造成本， 同时需要通过减少用于形成所述薄膜晶体管的掩模方法中的掩模工艺的数量来简化所述掩模方法。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及包含氧化物半导体层本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造阵列基板的方法，包括：在基板上形成栅极；在所述栅极上形成栅极绝缘层；使用单个掩模在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层和防蚀刻层；在所述防蚀刻层上形成源极和漏极；在所述源极和漏极以及所述栅极绝缘层上形成包含接触孔的钝化层；以及在所述钝化层上并穿过所述接触孔形成像素电极。

【技术特征摘要】
2010.05.28 KR 10-2010-00504571.一种制造阵列基板的方法，包括 在基板上形成栅极；在所述栅极上形成栅极绝缘层；使用单个掩模在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层和防蚀刻层； 在所述防蚀刻层上形成源极和漏极；在所述源极和漏极以及所述栅极绝缘层上形成包含接触孔的钝化层；以及在所述钝化层上并穿过所述接触孔形成像素电极。2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述氧化物半导体层和防蚀刻层的步骤包括在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层材料； 将所述氧化物半导体层材料的上部变成防蚀刻材料层；以及使用单个掩模对所述氧化物半导体层材料和所述防蚀刻材料层进行图案化以形成所述氧化物半导体层和所述防蚀刻层。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述变成步骤包括对所述氧化物半导体层材料应用等离子体处理。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述等离子体处理包括应用六氟化硫(SF6)和氧气(O2)等离子体。5.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述氧化物半导体层和防蚀刻层的步骤包括使用单个掩模在所述栅极绝缘层上形成所述氧化物半导体层；以及将所述氧化物半导体层的上部变成所述防蚀刻层。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述变成步骤包括对所述氧化物半导体层应用等离子体处理。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述等离子体处理包括应用六氟化硫(SF6)和氧气(O2)等离子体。8.根据权利要求1所述的方法，其中使用五个掩模工艺来执行所述方法的步骤。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述阵列基板为液晶显示设备的阵列基板或有机电致发光显示设备的阵列基板。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述防蚀刻层具有大约1-20纳米的厚度。11.一种制造...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳昌逸，徐铉植，裴钟旭，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：KR