專利名稱：用于顯示設(shè)備的陣列基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及用于顯示設(shè)備的陣列基板，更具體地，涉及包括具有陽極半導(dǎo)體層的 薄膜晶體管的陣列基板，以及該陣列基板的制造方法。
背景技術(shù)：
本申請要求2009年6月3日提交的韓國專利申請No. 2009-0049214的優(yōu)先權(quán)，此 處以引證的方式并入其全部內(nèi)容。隨著信息時(shí)代的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)出處理和顯示大量信息的顯示設(shè)備。在各種類型 的顯示設(shè)備中，重量輕、外形薄、功率低的液晶顯示(LCD)設(shè)備或電致發(fā)光顯示(ELD)設(shè)備 代替了陰極射線管(CRT)設(shè)備。在IXD設(shè)備中，因?yàn)槠涓叻直媛屎蛯︼@示運(yùn)動(dòng)圖像的優(yōu)良適應(yīng)性，采用以矩陣結(jié) 構(gòu)設(shè)置的開關(guān)元件和像素電極的有源矩陣IXD(AM-IXD)設(shè)備是研究和開發(fā)的重點(diǎn)。另外，由于被稱為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)設(shè)備的有機(jī)電致發(fā)光顯示(OELD)設(shè)備 是具有高亮度和低驅(qū)動(dòng)電壓的發(fā)光型，所以O(shè)LED設(shè)備具有例如高對比度、超薄外形、約數(shù) 微秒的短響應(yīng)時(shí)間、寬視角和低溫時(shí)的穩(wěn)定性這樣的優(yōu)點(diǎn)。例如，OLED設(shè)備可用約5V DC到 約15V DC的驅(qū)動(dòng)電壓來驅(qū)動(dòng)。因此，OLED設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)和制造被簡化。IXD設(shè)備和OLED設(shè)備中的每一種均包括具有作為像素區(qū)域的開關(guān)元件的薄膜晶 體管的陣列基板。圖1是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的顯示設(shè)備的陣列基板的截面圖。在圖1中，選通線(未示出)和柵極15形成在基板11上的像素區(qū)域P中，柵絕緣 層18形成在選通線和柵極15上。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的半導(dǎo)體層28形成在柵極15上方的柵絕緣層18上。彼此隔開的源極36和漏極38 形成在歐姆接觸層26上。柵極15、柵絕緣層18、半導(dǎo)體層28、源極36和漏極38構(gòu)成薄膜 晶體管(TFT) Tr。另外，鈍化層42形成在TFT Tr上。鈍化層42具有露出漏極38的漏接觸孔45。 像素電極50形成在像素區(qū)域P中的鈍化層42上。像素電極50通過漏接觸孔45連接到漏 極38。包括第一圖案27和第二圖案23的數(shù)據(jù)線33形成在基板11上。數(shù)據(jù)線33與選 通線交叉以限定像素區(qū)域P。第一圖案27和第二圖案23分別具有與歐姆接觸層26和有源 層22相同的層。半導(dǎo)體層28的有源層22具有通過歐姆接觸層26露出的第一部分和位于歐姆接 觸層26下方的第二部分。有源層22的第一部分和第二部分分別具有彼此不同的第一厚度 tl和第二厚度t2 (tl興t2)。由制造方法造成的有源層22的厚度差導(dǎo)致TFT Tr的特性劣 化。圖2A到2E是示出形成根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于顯示設(shè)備的陣列基板的半導(dǎo)體層、源 極、以及漏極的工序的截面圖。為了簡便說明，在圖2A到2E中省略了陣列基板和半導(dǎo)體層之間的柵極和柵絕緣層。在圖2A中，在基板11上順序地形成本征非晶硅層20、摻雜非晶硅層24和金屬層 30。在金屬層30上形成光刻膠(PR)層(未示出)之后，利用光掩模在ra層上照射光以形 成對應(yīng)于源極和漏極的第一 I3R圖案91以及對應(yīng)于通過(圖1的)源極36和漏極38露出 的第一部分的第二 I3R圖案92。第一 ra圖案91和第二 ra圖案92分別具有第三厚度t3和 第四厚度t4。第四厚度小于第三厚度(t4 < t3)。在圖2B中，利用第一 I3R圖案91和第二 ra圖案92作為蝕刻掩模對(圖2A的) 金屬層30、(圖2A的)摻雜硅層24、以及(圖2A的)本征非晶硅層20進(jìn)行蝕刻，使得能 夠形成源-漏圖案31、摻雜非晶硅圖案25、以及有源層22。在圖2C中，通過灰化工序，具有(圖2C的)第四厚度t4的(圖2C的)第二 I3R 圖案92被去除，具有(圖2C的)第三厚度t3的(圖2C的)第一 I3R圖案91被部分去除， 使得能夠在源_漏圖案31上形成具有減小的厚度的第三I3R圖案93。在圖2D中，利用第三ra圖案93作為蝕刻掩模對(圖2C的)源-漏圖案31進(jìn)行 蝕亥|J，使得能夠形成源極36和漏極38，并且在源極36和漏極38之間露出摻雜非晶硅圖案 25。在圖2E中，通過干刻步驟來蝕刻源極36和漏極38之間露出的(圖2D的)摻雜 非晶硅圖案25，使得能夠在源極36和漏極38下方形成歐姆接觸層26。當(dāng)在不充足的時(shí)間 內(nèi)執(zhí)行干刻步驟時(shí)，摻雜非晶硅圖案25可能保留在源極36和漏極38之間的有源層22上。 保留的摻雜非晶硅圖案可能將源極36和漏極38連接，以至于使(圖1的)TFT Tr惡化。為 了完全去除源極36和漏極38之間露出的摻雜非晶硅圖案25，在充足時(shí)間中執(zhí)行干刻步驟。 因此，源極36和漏極38之間露出的摻雜非晶硅圖案25下方的有源層22被部分蝕刻。結(jié)果，通過歐姆接觸層26露出的有源層22的第一部分具有第一厚度tl，歐姆接 觸層26下方的有源層的第二部分具有不同于第一厚度tl的第二厚度t2 (tl Φ t2)。有源 層22的厚度差造成(圖1的)TFT Tr的特性劣化。另外，由于在歐姆接觸層26的干刻步 驟中，有源層22被部分地去除，所以(圖2A的)本征非晶硅層20被形成為具有充足的厚 度，例如在約1500A到約1800 A的范圍內(nèi)。因此，(圖2A的)本征非晶硅層20的沉積時(shí) 間增加，而生產(chǎn)率降低。最近，提出了氧化物半導(dǎo)體材料用于TFT的半導(dǎo)體層。然而，在具有氧化物半導(dǎo)體 材料的半導(dǎo)體層的TFT中，半導(dǎo)體層和例如二氧化硅(SiO2)和硅氮化物(SiNx)的無機(jī)絕 緣材料的絕緣層具有較差的界面屬性，氧化物半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體層的表面容易被化學(xué)溶 液污染。結(jié)果，由于半導(dǎo)體層的表面的劣化，具有半導(dǎo)體層的TFT也被惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于顯示設(shè)備的陣列基板，其能夠基本上克服因相關(guān)技術(shù) 的局限和缺點(diǎn)帶來的一個(gè)或更多個(gè)問題。本發(fā)明的目的是提供一種用于顯示設(shè)備的陣列基板以及該陣列基板的制造方法， 其中因?yàn)橛性磳拥谋砻娌槐┞队谖g刻氣體中因而不劣化，所以薄膜晶體管的特性得到改
業(yè)
口 ο本發(fā)明的另一目的是提供一種用于顯示設(shè)備的陣列基板以及該陣列基板的制造方法，其中所述陣列基板包括具有氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管。本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中描述且將從描述中部分地顯現(xiàn)，或者 可以通過本發(fā)明的實(shí)踐來了解。通過書面的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié) 構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，一種用于 顯示設(shè)備的陣列基板包括具有像素區(qū)域的基板；位于所述基板上的選通線和柵極，所述 柵極連接到所述選通線；位于所述選通線和柵極上的柵絕緣層；位于所述柵極上方且位于 柵絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層；位于所述氧化物半導(dǎo)體層上的輔助圖案，所述輔助圖案具 有包括鈦和鈦合金之一的第一部分以及包括鈦氧化物的第二部分；位于所述輔助圖案上的 源極和漏極，所述源極和漏極設(shè)置在所述輔助圖案的第一部分上方并且彼此隔開，以露出 所述輔助圖案的第二部分；位于所述柵絕緣層上方的數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交 叉以限定所述像素區(qū)域，并且所述數(shù)據(jù)線連接到源極；位于所述源極、漏極和數(shù)據(jù)線上的鈍 化層，所述鈍化層具有露出所述漏極的漏接觸孔；位于所述鈍化層上的像素電極，所述像素 電極通過所述漏接觸孔連接到所述漏極。在另一方面，一種制造陣列基板的方法包括以下步驟在具有像素區(qū)域的基板上 形成選通線和柵極，所述柵極連接到所述選通線；在所述選通線和柵極上形成柵絕緣層； 在所述柵絕緣層上順序地形成氧化物半導(dǎo)體層和輔助圖案，所述輔助圖案包括鈦和鈦合金 之一；在所述輔助圖案上形成源極和漏極并且在所述柵絕緣層上方形成數(shù)據(jù)線，所述源極 和漏極設(shè)置在所述輔助圖案的第一部分上方并且彼此隔開，以露出所述輔助圖案的第二部 分，所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉以限定所述像素區(qū)域；將所述輔助圖案的第二部分氧化， 以形成包括鈦氧化物的氧化物層；在所述源極、漏極和數(shù)據(jù)線上形成鈍化層，所述鈍化層具 有露出所述漏極的漏接觸孔；以及在所述鈍化層上形成像素電極，所述像素電極通過所述 漏接觸孔連接到所述漏極。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述一般描述和下述詳細(xì)描述是示例性和說明性的，且旨在 提供所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖被包括在本說明書中以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本說明書中且 構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，且與說明書一起用于解釋本發(fā)明 的原理。在附圖中圖1是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于顯示設(shè)備的陣列基板的截面圖；圖2A到2E是示出形成根據(jù)相關(guān)技術(shù)的用于顯示設(shè)備的陣列基板的半導(dǎo)體層、源 極、以及漏極的工序的截面圖；圖3A到3J是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的陣列基板的制造方法的截面圖；以及圖4A到4E是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的用于顯示設(shè)備的陣列基板的制造 方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，在附圖中示例出了其示例。在可能的情況下，類似的標(biāo)號用于指代相同或類似部件。圖3A到3J是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的陣列基板的制造方法的截面圖。在圖3A中，通過沉積鋁(Al)、諸如釹化鋁(AlNd)的鋁合金、銅(Cu)、以及銅合金 的至少之一，在具有像素區(qū)域P的基板101上形成第一金屬層(未示出)。基板101可由玻 璃或塑料形成，第一金屬層可具有單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)。然后，可通過包括光刻膠(PR)的 涂敷步驟、利用光掩模的曝光步驟、曝光的I3R圖案的顯影步驟以及蝕刻步驟的掩模工序， 來對第一金屬層構(gòu)圖以使其變?yōu)檫x通線(未示出)和柵極108。選通線沿著像素區(qū)域P的 側(cè)邊設(shè)置，柵極108連接到選通線。接著，通過沉積諸如二氧化硅(SiO2)和硅氮化物(SiNx) 的無機(jī)絕緣材料，在選通線和柵極108上形成柵絕緣層112。柵絕緣層112可通過化學(xué)氣相 沉積(CVD)法來形成。在圖3B中，通過沉積諸如非晶銦-鎵-氧化鋅(a-IGZO)和鋅錫氧化物(ZTO)的 氧化物半導(dǎo)體材料，在柵絕緣層112上形成氧化物半導(dǎo)體材料層118。氧化物半導(dǎo)體材料層 118可通過濺射法來形成，并可具有約500人到約1000人的厚度。接著，通過沉積鈦(Ti)或 鈦合金，在氧化物半導(dǎo)體材料層118上形成輔助材料層122。輔助材料層122可通過濺射法 來形成，并可具有約50人到約500人的厚度。輔助材料層122接觸具有歐姆接觸屬性的氧化 物半導(dǎo)體材料層118。另外，通過氧氣(O2)等離子體處理的后續(xù)步驟，輔助材料層122可變 為(圖3H的)輔助絕緣層126。在圖3C中，通過濺射法沉積鋁(Al)、諸如釹化鋁(AlNd)的鋁合金、銅(Cu)、銅合 金、鉬(Mo)以及鉻(Cr)之一，在輔助材料層122上形成第二金屬層128。在圖3D中，在通過涂敷光刻膠在第二金屬層128上形成光刻膠(PR)層(未示出) 之后，通過光掩模(未示出)在I3R層上照射光。光掩模包括透射部分、阻擋部分和半透射 部分，使得半透射部分的透射率大于阻擋部分的透射率而小于透射部分的透射率。透射部 分可包括狹縫圖案或多涂敷層。利用具有半透射部分的光掩模的曝光可被稱為衍射曝光或 半色調(diào)曝光。接著，曝光的冊層被顯影，使得能夠在像素區(qū)域P中的第二金屬層128上形成具 有第一厚度ti的第一 ra圖案191a和具有第二厚度t2的第二 ra圖案191b，該第二厚度 t2小于第一厚度tl。第一 ra圖案191a形成在第二金屬層128的對應(yīng)于(圖3E的)數(shù)據(jù) 線132、(圖3E的)源極135、以及(圖3E的)漏極138的部分上，第二 I3R圖案191b形成 在第二金屬層128的對應(yīng)于源極135和漏極138之間的間隔的部分上。第二金屬層128的 其它部分通過第一 I3R圖案191a和第二 I3R圖案191b露出。在圖3E中，利用第一 I3R圖案191a和第二 I3R圖案191b作為蝕刻掩模順序地蝕刻 和去除(圖3D的)第二金屬層128、(圖3D的)輔助材料層122以及(圖3D的)氧化物 半導(dǎo)體材料層118，使得能夠在柵絕緣層112上形成源-漏圖案129、輔助圖案123和氧化 物半導(dǎo)體層119的第一層疊圖案，以及數(shù)據(jù)線132、第二虛擬圖案124和第一虛擬圖案120 的第二層疊圖案。可利用不同的蝕刻溶液通過濕刻法對第二金屬層128、輔助材料層122、 以及氧化物半導(dǎo)體材料層118進(jìn)行構(gòu)圖?；蛘?，可通過干刻法對輔助材料層122進(jìn)行構(gòu)圖。源-漏圖案129連接到數(shù)據(jù)線132，數(shù)據(jù)線132與選通線交叉以限定像素區(qū)域P。 氧化物半導(dǎo)體層119、輔助圖案123、以及源-漏圖案129具有彼此相同的形狀，第一虛擬圖 案120、第二虛擬圖案124、以及數(shù)據(jù)線132具有彼此相同的形狀。此外，第一虛擬圖案120具有與氧化物半導(dǎo)體層119相同的材料和相同的層，第二虛擬圖案124具有與輔助圖案123 相同的材料和相同的層。在圖3F中，去除具有第二厚度t2的(圖3E的)的第二 I3R圖案191b，使得能夠露 出源-漏圖案129的中部?？赏ㄟ^灰化法去除第二 I3R圖案191b。盡管第一 I3R圖案191a 被部分地去除以具有減小的厚度，第一 I3R圖案191a仍保留在源-漏圖案129和數(shù)據(jù)線132上。在圖3G中，利用第一 I3R圖案191a作為蝕刻掩模蝕刻并去除(圖3F的)源-漏 圖案129，使得能夠在輔助圖案123上形成源極135和漏極138。可利用蝕刻溶液通過濕刻 法對源_漏圖案129構(gòu)圖。源極135連接到數(shù)據(jù)線132，漏極138與源極135隔開。另外， 輔助圖案123的中部在源極135和漏極138之間露出，使得輔助圖案123能夠被劃分為位 于源極135和漏極138下方的第一部分123a以及對應(yīng)于在源極135和漏極138之間露出 的中部的第二部分123b。第二部分123b用作用于當(dāng)源_漏圖案129被蝕刻時(shí)保護(hù)氧化物半導(dǎo)體層119的 蝕刻阻擋件。由于氧化物半導(dǎo)體層119由輔助圖案123的第二部分123b來覆蓋，當(dāng)源-漏 圖案129被蝕刻時(shí)氧化物半導(dǎo)體層119不暴露于濕刻法的蝕刻溶液中。結(jié)果，避免了諸如 污染和損壞的氧化物半導(dǎo)體層119的表面的惡化。在3H中，通過剝離法去除(圖3G的)具有減小的厚度的第一 I3R圖案191a，使得 能夠露出源極135、漏極138、以及數(shù)據(jù)線132。接著，對基板101執(zhí)行將(圖3G的)輔助 圖案123的第二部分123b的導(dǎo)電屬性改變?yōu)榻^緣屬性的步驟。例如，可在包括氧氣的真空 腔(未示出)中用氧氣(O2)等離子體來對具有包括鈦(Ti)或鈦合金的第二部分123b的 基板101進(jìn)行處理。或者，可在約數(shù)十秒到約數(shù)十分鐘的時(shí)間段內(nèi)，在溫度為約300°C到約 400°C的諸如爐和窯的加熱裝置中，對具有包括鈦(Ti)或鈦合金的輔助圖案123的第二部 分123b的基板101進(jìn)行熱處理。將鈦(Ti)或鈦合金的第二部分123b (即源極135和漏極138之間的輔助圖案123 的露出部分)氧化以使其變?yōu)榫哂薪^緣屬性的鈦氧化物(TiOx)的氧化物層126。氧化物層 126直接接觸和保護(hù)源極135和漏極138之間的氧化物半導(dǎo)體層119。另外，由于氧化物層 126通過第二部分123b的氧化而形成，所以氧化物層126和氧化物半導(dǎo)體層119之間的界 面屬性優(yōu)于通過沉積而形成的絕緣層和氧化物半導(dǎo)體層119之間的界面屬性。由于在等離子體處理步驟中位于源極135和漏極138下方的(圖3G的)第一部 分123a未暴露于氧氣(O2)等離子體中，所以第一部分123a不被氧化，因而第一部分123a 的導(dǎo)電屬性不改變。或者，由于在熱處理步驟中第一部分123a不接觸環(huán)境氣體中的氧氣 (O2)，所以第一部分123a不被氧化，因而第一部分123a的導(dǎo)電屬性不改變。結(jié)果，第一部分 123a用作氧化物半導(dǎo)體層119和源極135之間、以及氧化物半導(dǎo)體層119和漏極138之間 的歐姆接觸層125。當(dāng)輔助圖案123相對較厚時(shí)，在等離子體處理步驟或熱處理步驟中第二部分123b 不被完全氧化，以至于第二部分123b的下部保留作為鈦(Ti)層，或者用于完全氧化第二部 分123b的處理時(shí)間增加。當(dāng)輔助圖案123相對較薄時(shí)，第二部分123b未完全保護(hù)氧化物半 導(dǎo)體層119。另外，由于第一部分123a用作將氧化物半導(dǎo)體層119與源極135和漏極138 進(jìn)行連接的歐姆接觸層125，所以輔助圖案123需要最優(yōu)厚度以用于歐姆接觸。因此，輔助圖案123可具有約50A到約500A的厚度。柵極108、柵絕緣層112、氧化物半導(dǎo)體層119、歐姆接觸層125、源極135、漏極 138、以及氧化物層126構(gòu)成薄膜晶體管(TFT) Tr。源極135和漏極138之間露出的氧化物半導(dǎo)體層119的中部被輔助圖案123覆蓋， 并被其保護(hù)以防止接觸用于對源極135和漏極138構(gòu)圖的蝕刻溶液。另外，通過氧化而不 是蝕刻輔助圖案123的中部而形成歐姆接觸層125。結(jié)果，氧化物半導(dǎo)體層119的頂表面不 被蝕刻，因而氧化物半導(dǎo)體層119具有均勻厚度。因此，TFT Tr的特性得到改善。此外，恰好在形成(圖3C的)氧化物半導(dǎo)體材料層118之后，通過濺射法在氧化 物半導(dǎo)體材料層118上形成(圖3C的)輔助材料層122而不使其暴露于化學(xué)溶液，接著通 過氧等離子體處理或熱處理使其氧化以變?yōu)檠趸飳?26。由于在相對短的時(shí)間段內(nèi)順序 地形成氧化物半導(dǎo)體層119和氧化物層126，所以能夠減少由于暴露于環(huán)境氣體而造成對 氧化物半導(dǎo)體層119的表面污染。另外，由于通過濺射法形成氧化物半導(dǎo)體層119和氧化物層126，所以氧化物半導(dǎo) 體層119和氧化物層126之間的界面屬性優(yōu)于通過化學(xué)氣相沉積(CVD)法而形成的氧化物 半導(dǎo)體層與包括二氧化硅(SiO2)和硅氮化物(SiNx)的無機(jī)絕緣層之間的界面屬性。結(jié)果， TFT Tr的特性得到改善。另外，由于氧化物半導(dǎo)體層119的頂表面不被蝕刻，所以氧化物半導(dǎo)體層119被形 成為具有用于TFT Tr的有源層的最優(yōu)厚度，例如約500A到約1000人，而不是基于部分去除 的厚度，例如約1500 A到約1800A。結(jié)果，材料成本和制造時(shí)間減少。盡管未示出，當(dāng)基板101用于有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備時(shí)，可在柵絕緣層112上形成 電源線，在像素區(qū)域P中形成連接到電源線的驅(qū)動(dòng)TFT。TFT Tr用作開關(guān)TFT，并被連接到 驅(qū)動(dòng)TFT。在圖31中，通過對諸如二氧化硅(SiO2)和硅氮化物(SiNx)的無機(jī)絕緣材料進(jìn)行 沉積和構(gòu)圖、或?qū)χT如苯并環(huán)丁烯(BCB)或丙烯酸樹脂的有機(jī)絕緣材料進(jìn)行涂敷和構(gòu)圖， 在源極135、漏極138、數(shù)據(jù)線132、以及氧化物層126上形成鈍化層140。鈍化層140具有 露出漏極138的漏接觸孔143。在圖3J中，通過對諸如銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)的透明導(dǎo)電材料進(jìn) 行沉積和構(gòu)圖，在鈍化層140上形成像素電極150。像素電極150通過漏接觸孔143連接到 漏極138。盡管未示出，在用于有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備的陣列基板中，在由選通線、數(shù)據(jù)線以 及電源線限定的像素區(qū)域中形成開關(guān)TFT和驅(qū)動(dòng)TFT。開關(guān)TFT的柵極連接到選通線，開關(guān) TFT的源極連接到數(shù)據(jù)線。開關(guān)TFT的漏極連接到驅(qū)動(dòng)TFT的柵極。驅(qū)動(dòng)TFT的源極連接 到電源線，驅(qū)動(dòng)TFT的漏極連接到有機(jī)電致發(fā)光二極管。圖3A到3J的陣列基板通過4道掩模工序來制造。在另一實(shí)施方式中，陣列基板 可通過5道掩模工序來制造。圖4A到4E是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的用于顯示設(shè)備的陣列基板的制造 方法的截面圖。在圖4A中，在具有像素區(qū)域P的基板201上形成第一金屬層(未示出)之后，通 過對第一金屬層構(gòu)圖來形成柵極208和選通線(未示出)。接著，通過濺射法在柵極208和選通線上順序地形成柵絕緣層212、氧化物半導(dǎo)體材料層218、以及輔助材料層222。氧化物 半導(dǎo)體材料層218包括諸如非晶銦-鎵-氧化鋅(a-IGZO)和鋅錫氧化物(ZTO)的氧化物 半導(dǎo)體材料，并且具有約500人到約1000人的厚度。輔助材料層222包括鈦(Ti)或鈦合金， 并且具有約50人到約500A的厚度。在圖4B中，通過對輔助材料層222和氧化物半導(dǎo)體材料層218進(jìn)行構(gòu)圖，在像素 區(qū)域P中形成輔助圖案223和氧化物半導(dǎo)體層219。輔助圖案223和氧化物半導(dǎo)體層219 具有彼此相同的形狀。在圖4C中，在輔助圖案223上形成第二金屬層(未示出)之后，通過對第二金屬 層進(jìn)行構(gòu)圖來形成數(shù)據(jù)線232、源極235和漏極238。數(shù)據(jù)線232與選通線交叉以限定像素 區(qū)域P，源極235和漏極238彼此隔開。在第二實(shí)施方式中，不在數(shù)據(jù)線232下方形成第一 虛擬圖案和第二虛擬圖案。輔助圖案223可被劃分為位于源極235和漏極238下方的第一部分223a以及與 源極235和漏極238之間露出的中部相對應(yīng)的第二部分223b。在圖4D中，通過氧氣(O2)等離子體處理或熱處理，將輔助圖案223的(圖4C的) 第二部分223b的導(dǎo)電屬性變?yōu)榻^緣屬性。例如，可在包括氧氣的真空腔(未示出)中用氧 氣(O2)等離子體來對具有包括鈦(Ti)或鈦合金的第二部分223b的基板201進(jìn)行處理。或 者，可在約數(shù)十秒到約數(shù)十分鐘的時(shí)間段內(nèi)，在溫度為約300°C到約400°C的諸如爐和窯的 加熱裝置中，對具有包括鈦(Ti)或鈦合金的輔助圖案223的第二部分223b的基板201進(jìn) 行熱處理。將鈦(Ti)或鈦合金的第二部分223b (即源極235和漏極238之間的輔助圖案223 的露出部分)氧化以變?yōu)榫哂薪^緣屬性的鈦氧化物(TiOx)的氧化物層226。氧化物層226 直接接觸并保護(hù)源極235和漏極238之間的氧化物半導(dǎo)體層219。另外，由于氧化物層226 通過第二部分223b的氧化而形成，所以氧化物層226和氧化物半導(dǎo)體層219之間的界面屬 性優(yōu)于通過沉積而形成的絕緣層和氧化物半導(dǎo)體層219之間的界面屬性。由于在等離子體處理步驟中源極235和漏極238下方的(圖4C的)第一部分223a 不暴露于氧氣(O2)等離子體，所以第一部分223a不被氧化，因而第一部分223a的導(dǎo)電屬 性不改變?；蛘?，由于在熱處理步驟中第一部分223a不接觸環(huán)境氣體中的氧氣(O2)，所以 第一部分223a不被氧化，因而第一部分223a的導(dǎo)電屬性不改變。結(jié)果，第一部分223a用 作氧化物半導(dǎo)體層219和源極235之間、以及氧化物半導(dǎo)體層219和漏極238之間的歐姆 接觸層225。在圖4E中，通過對諸如二氧化硅(SiO2)和硅氮化物(SiNx)的無機(jī)絕緣材料進(jìn)行 沉積和構(gòu)圖、或?qū)χT如苯并環(huán)丁烯(BCB)和丙烯酸樹脂的有機(jī)絕緣材料進(jìn)行涂敷和構(gòu)圖， 在源極235、漏極238、數(shù)據(jù)線232、以及氧化物層226上形成鈍化層240。鈍化層240具有 露出漏極238的漏接觸孔243。接著，通過對諸如銦錫氧化物(ITO)和銦鋅氧化物(IZO)的 透明導(dǎo)電材料進(jìn)行沉積和構(gòu)圖，在鈍化層240上形成像素電極250。像素電極250通過漏接 觸孔243連接到漏極238。源極235和漏極238之間露出的氧化物半導(dǎo)體層219的中部被輔助圖案223覆蓋， 并被其保護(hù)以防止接觸用于對源極235和漏極238構(gòu)圖的蝕刻溶液。另外，通過氧化而不 是蝕刻輔助圖案223的中部而形成歐姆接觸層225。結(jié)果，氧化物半導(dǎo)體層219的頂表面不被蝕刻，因而氧化物半導(dǎo)體層219具有均勻厚度。因此，TFT Tr的特性得到改善。結(jié)果，在根據(jù)本發(fā)明的用于顯示設(shè)備的陣列基板中，由于氧化物半導(dǎo)體層被輔助 圖案覆蓋，并被其保護(hù)以防止接觸用于對源極和漏極構(gòu)圖的蝕刻溶液。因此，避免了氧化物 半導(dǎo)體層的表面損壞，并且改善了 TFT的特性。另外，由于氧化物半導(dǎo)體層的頂表面不被蝕 刻，所以氧化物半導(dǎo)體層被形成為具有用于TFT的有源層的最優(yōu)厚度，因而材料成本和制 造時(shí)間減少，生產(chǎn)率提高。另外，由于氧化物半導(dǎo)體層和氧化物層通過濺射法來形成，所以 氧化物半導(dǎo)體層和氧化物層之間的界面屬性得到改善，TFT的特性進(jìn)一步得到改善。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言很明顯，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的條件下，可以 在本發(fā)明的用于顯示設(shè)備的陣列基板以及該陣列基板的制造方法中做出各種修改和變型。 因而，本發(fā)明在落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的條件下旨在涵蓋本發(fā)明的修改和 變型。
權(quán)利要求
一種用于顯示設(shè)備的陣列基板，該陣列基板包括具有像素區(qū)域的基板；位于所述基板上的選通線和柵極，所述柵極連接到所述選通線；位于所述選通線和柵極上的柵絕緣層；位于所述柵極上方且位于柵絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層；位于所述氧化物半導(dǎo)體層上的輔助圖案，所述輔助圖案具有包括鈦和鈦合金之一的第一部分以及包括鈦氧化物的第二部分；位于所述輔助圖案上的源極和漏極，所述源極和漏極設(shè)置在所述輔助圖案的第一部分上方并且彼此隔開，以露出所述輔助圖案的第二部分；位于所述柵絕緣層上方的數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉以限定所述像素區(qū)域，并且所述數(shù)據(jù)線連接到源極；位于所述源極、漏極和數(shù)據(jù)線上的鈍化層，所述鈍化層具有露出所述漏極的漏接觸孔；位于所述鈍化層上的像素電極，所述像素電極通過所述漏接觸孔連接到所述漏極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其中所述氧化物半導(dǎo)體層包括非晶銦-鎵-氧化 鋅(a-IGZO)和鋅錫氧化物(ZTO)之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，其中所述氧化物半導(dǎo)體層具有約500人到約 1000人的厚度，所述輔助圖案具有約50 A到約500人的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陣列基板，該陣列基板還包括位于所述數(shù)據(jù)線和所述柵絕緣 層之間的第一虛擬圖案和第二虛擬圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陣列基板，其中所述第一虛擬圖案具有與所述氧化物半導(dǎo)體 層相同的材料和相同的層，所述第二虛擬圖案具有與所述輔助圖案的第一部分相同的材料 和相同的層。
6. 一種制造陣列基板的方法，該方法包括以下步驟在具有像素區(qū)域的基板上形成選通線和柵極，所述柵極連接到所述選通線； 在所述選通線和柵極上形成柵絕緣層；在所述柵絕緣層上順序地形成氧化物半導(dǎo)體層和輔助圖案，所述輔助圖案包括鈦和鈦 合金之"‘；在所述輔助圖案上形成源極和漏極并且在所述柵絕緣層上方形成數(shù)據(jù)線，所述源極 和漏極設(shè)置在所述輔助圖案的第一部分上方并且彼此隔開，以露出所述輔助圖案的第二部 分，所述數(shù)據(jù)線與所述選通線交叉以限定所述像素區(qū)域；將所述輔助圖案的第二部分氧化，以形成包括鈦氧化物的氧化物層；在所述源極、漏極和數(shù)據(jù)線上形成鈍化層，所述鈍化層具有露出所述漏極的漏接觸孔；以及在所述鈍化層上形成像素電極，所述像素電極通過所述漏接觸孔連接到所述漏極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中順序地形成氧化物半導(dǎo)體層和輔助圖案以及形成 源極、漏極和數(shù)據(jù)線的步驟包括以下步驟通過濺射法在所述柵絕緣層上順序地形成氧化物半導(dǎo)體材料層、包括鈦和鈦氧化物之 一的輔助材料層、以及金屬層；在所述金屬層上形成第一光刻膠圖案和第二光刻膠圖案，所述第一光刻膠圖案的厚度 大于所述第二光刻膠圖案的厚度；利用第一光刻膠圖案和第二光刻膠圖案作為蝕刻掩模，對所述金屬層、輔助材料層、以 及氧化物半導(dǎo)體材料層順序地進(jìn)行構(gòu)圖，以在所述柵絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層、在所 述氧化物半導(dǎo)體層上形成輔助圖案、在所述輔助圖案上形成源_漏圖案、以及在所述柵絕 緣層上方形成數(shù)據(jù)線；通過灰化法去除所述第二光刻膠圖案，所述源-漏圖案通過所述第一光刻膠圖案而露出；利用所述第一光刻膠圖案作為蝕刻掩模對所述源_漏圖案進(jìn)行構(gòu)圖，以在所述輔助圖 案上形成源極和漏極；以及去除所述第一光刻膠圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中順序地形成氧化物半導(dǎo)體層和輔助圖案以及形成 源極、漏極和數(shù)據(jù)線的步驟包括以下步驟通過濺射法在柵絕緣層上順序地形成氧化物半導(dǎo)體材料層以及包括鈦和鈦氧化物之 一的輔助材料層；對所述輔助材料層和氧化物半導(dǎo)體材料層順序地進(jìn)行構(gòu)圖，以在所述柵絕緣層上形成 氧化物半導(dǎo)體層并且在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成輔助圖案；在所述輔助圖案上形成金屬層；以及對所述金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，以在所述輔助圖案上形成所述源極和漏極并且在所述柵絕緣 層上形成數(shù)據(jù)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述輔助圖案的第二部分氧化的步驟包括在真 空腔中用氧等離子體來對具有所述輔助圖案的第二部分的基板進(jìn)行處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述輔助圖案的第二部分氧化的步驟包括在 約數(shù)十秒到約數(shù)十分鐘的時(shí)間段內(nèi)，在溫度為約300°C到約400°C的爐和窯之一中，對具有 所述輔助圖案的第二部分的基板進(jìn)行熱處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氧化物半導(dǎo)體層包括非晶銦-鎵-氧化鋅 (a-IGZO)和鋅錫氧化物(ZTO)之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氧化物半導(dǎo)體層具有約500人到約1000人 的厚度，所述輔助圖案具有約50人到約500人的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括在所述數(shù)據(jù)線和所述柵絕緣層之間形 成第一虛擬圖案和第二虛擬圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一虛擬圖案與所述氧化物半導(dǎo)體層同時(shí) 形成，所述第二虛擬圖案與所述輔助圖案的第一部分同時(shí)形成。全文摘要
用于顯示設(shè)備的陣列基板及其制造方法。一種用于顯示設(shè)備的陣列基板包括具有像素區(qū)域的基板；基板上的選通線和柵極，柵極連接到選通線；選通線和柵極上的柵絕緣層；柵極上方且位于柵絕緣層上的氧化物半導(dǎo)體層；氧化物半導(dǎo)體層上的輔助圖案，輔助圖案具有包括鈦和鈦合金之一的第一部分以及包括鈦氧化物的第二部分；輔助圖案上的源極和漏極，源極和漏極設(shè)置在輔助圖案的第一部分上方并且彼此隔開，以露出輔助圖案的第二部分；柵絕緣層上方的數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線與選通線交叉以限定像素區(qū)域，并且數(shù)據(jù)線連接到源極；源極、漏極和數(shù)據(jù)線上的鈍化層，鈍化層具有露出漏極的漏接觸孔；鈍化層上的像素電極，像素電極通過漏接觸孔連接到漏極。
文檔編號H01L21/82GK101908537SQ20091017945
公開日2010年12月8日 申請日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者柳昌逸, 金勇燁 申請人:樂金顯示有限公司