專利名稱：制造陣列基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陣列基板，尤其涉及一種制造用于包括薄膜晶體管的顯示設(shè)備的陣列基板的方法。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)迅速開發(fā)了用于顯示大量信息的多種顯示設(shè) 備。更具體地，已經(jīng)積極地尋求具有薄外觀、輕重量以及低功耗的諸如有機(jī)電致發(fā)光顯示 (OLED)設(shè)備和液晶顯示(IXD)設(shè)備的平板顯示(FPD)設(shè)備來替代陰極射線管(CRT)。在各種液晶顯示設(shè)備中，有源矩陣型液晶顯示設(shè)備包括用于控制各像素的開/關(guān) 的薄膜晶體管，因其高分辨率、顯色能力以及在顯示運(yùn)動(dòng)圖像方面的優(yōu)勢(shì)，有源矩陣型液晶 顯示設(shè)備已被廣泛使用。此外，近來有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備已備受關(guān)注，因?yàn)槠渚哂腥缦略S多優(yōu)點(diǎn)有機(jī)電 致發(fā)光顯示設(shè)備具有高亮度和低驅(qū)動(dòng)電壓；由于有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備是自發(fā)光的，所以 其具有出色的對(duì)比度以及超薄的厚度；有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備具有幾微秒的響應(yīng)時(shí)間，因 此有利于顯示運(yùn)動(dòng)圖像；有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備具有寬視角，并且在低溫下是穩(wěn)定的；由 于用直流(DC)低壓5V至15V驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備，因此易于設(shè)計(jì)和制造驅(qū)動(dòng)電路； 以及由于僅需要沉積和封裝步驟，因此有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備的制造工藝非常簡(jiǎn)單。在有 機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備中，有源矩陣型顯示設(shè)備因其低功耗、高清晰度和具有大尺寸的可能 性，也已被廣泛使用。有源矩陣型液晶顯示設(shè)備和有源矩陣型有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備包括具有薄膜晶 體管的陣列基板，薄膜晶體管作為開關(guān)元件用于控制各像素的開/關(guān)。圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于液晶顯示設(shè)備或有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備的陣列 基板的橫截面圖。圖1示出包括薄膜晶體管的像素區(qū)域。在圖1中，柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線33形成在基板11上，并且彼此交叉以限定 像素區(qū)域P。柵極15形成在像素區(qū)域P的開關(guān)區(qū)域TrA中。柵極絕緣層18形成在柵極15 上，并且半導(dǎo)體層28形成在柵極絕緣層18上，半導(dǎo)體層28包括由本征非晶硅制成的有源 層22和由摻入雜質(zhì)的非晶硅制成的歐姆接觸層26。源極36和漏極38形成在歐姆接觸層 26上。源極36和漏極38對(duì)應(yīng)于柵極15彼此間隔開。順序形成在開關(guān)區(qū)域TrA中的柵極 15、柵極絕緣層18、半導(dǎo)體層28和源極36、漏極38構(gòu)成薄膜晶體管Tr。鈍化層42形成在源極36、漏極38和暴露的有源層22上。鈍化層42具有暴露漏 極38的漏極接觸孔35。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 過漏極接觸孔45接觸漏極38。這里，半導(dǎo)體圖案29形成在數(shù)據(jù)線33的下方。半導(dǎo)體圖案 29具有包括與歐姆接觸層材料相同的第一圖案27和與有源層22材料相同的第二圖案23的雙層結(jié)構(gòu)。在形成在陣列基板的開關(guān)區(qū)域TrA中的半導(dǎo)體層28中，本征非晶硅的有源層22依位置具有不同的厚度。也就是，在歐姆接觸層26下方的那部分有源層22具有第一厚度 tl，通過去除歐姆接觸層26而暴露出的那部分有源層22具有第二厚度t2，第二厚度t2比 第一厚度tl更薄。由于制造方法而導(dǎo)致了有源層22的不同厚度，這降低了薄膜晶體管Tr 的特性。圖2A至圖2E是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造陣列基板的各工序中陣列基板的橫截面 圖。圖2A至圖2E示出在形成半導(dǎo)體層和源極、漏極的步驟中現(xiàn)有技術(shù)的基板。盡管圖中未示出，通過沉積金屬材料并對(duì)其進(jìn)行圖案化，在基板11上形成柵極線 和柵極。柵極線沿第一方向延伸，并且柵極與柵極線連接。通過沉積無機(jī)絕緣材料，在柵極 線和柵極上形成柵極絕緣層。接著，在圖2A中，本征非晶硅層20、摻入雜質(zhì)的非晶硅層24和金屬層30順序形成 在柵極絕緣層上。通過涂覆光致抗蝕劑，在金屬層30上形成光致抗蝕劑層(未示出)。通 過掩模對(duì)光致抗蝕劑層曝光并顯影，從而形成第一光致抗蝕劑圖案91和第二光致抗蝕劑 圖案92。第一光致抗蝕劑圖案91對(duì)應(yīng)于形成源極和漏極的區(qū)域，并且具有第三厚度。第二 光致抗蝕劑圖案92對(duì)應(yīng)于源極和漏極之間的區(qū)域，并且具有第四厚度，第四厚度比第三厚 度更薄。在圖2B中，通過去除由第一和第二光致抗蝕劑圖案91和92暴露的圖2A的金屬 層30、以及去除在圖2A的金屬層30下方設(shè)置的圖2A的摻入雜質(zhì)的非晶硅層24和圖2A的 本征非晶硅層20，形成源漏極圖案31、摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案25和有源層22。在圖2C中，通過灰化工藝去除具有第四厚度的圖2B的第二光致抗蝕劑圖案92。 此時(shí)，部分去除具有第三厚度的圖2B的第一光致抗蝕劑圖案91以形成在源漏極圖案31上 的具有減小的厚度的第三光致抗蝕劑圖案93。在圖2D中，通過去除由第三光致抗蝕劑圖案93暴露的圖2C的源漏極圖案31形 成源極36和漏極38。源極36和漏極38彼此間隔開。此時(shí)，摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案25暴 露在源極36與漏極38之間。在圖2E中，干蝕刻并去除在源極36與漏極38之間暴露的摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案 25，由此形成分別在源極36和漏極38下方的歐姆接觸層26。此時(shí)，圖2D中的摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案25被過蝕刻。也就是，執(zhí)行足夠時(shí)間的干 蝕刻以完全去除源極36與漏極38之間的圖2D的摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案25，并且在圖2D 的摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案25下方的有源層22也被部分去除了預(yù)定厚度。因此，有源層22 在歐姆接觸層26下方的區(qū)域和在源極36與漏極38之間的區(qū)域具有不同的厚度tl和t2。 如果干蝕刻不進(jìn)行足夠的時(shí)間，則圖2D的摻入雜質(zhì)的非晶硅圖案25保留在源極36與漏極 38之間的有源層22上。為了防止這種問題，進(jìn)行足夠時(shí)間的干蝕刻，并且源極36與漏極 38之間的有源層22被部分去除。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的陣列基板中，有源層22具有不同的厚度，這降低了圖1的薄膜 晶體管Tr的特性。同時(shí)，考慮到有源層22的厚度在干蝕刻期間被減小，圖2A的本征非晶硅層20可 被沉積至具有1500人至1800人范圍內(nèi)的厚度。因此，沉積時(shí)間增加，并且產(chǎn)率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種制造用于顯示設(shè)備的陣列基板的方法，其基本上克服了因現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)造成的一個(gè)或者多個(gè)問題。本發(fā)明的目的是提供一種制造用于顯示設(shè)備的陣列基板的方法，其防止損壞有源 層并且提高薄膜晶體管的性能。本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中列出，一部分通過說明書將變得顯而 易見，或者通過本發(fā)明的實(shí)踐可以理解。通過在書面說明書和權(quán)利要求以及附圖中特別指 出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里具體化和廣泛描述的，一 種用于制造用于顯示設(shè)備的陣列基板的方法包括如下步驟在限定有包含開關(guān)區(qū)域的像素 區(qū)域的基板上形成柵極線和柵極；在所述柵極線和柵極上形成柵極絕緣層和本征非晶硅 層；在該本征非晶硅層上形成氧化物半導(dǎo)體層；增強(qiáng)該氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能，使得 該氧化物半導(dǎo)體層具有歐姆特性；在具有歐姆特性的該氧化物半導(dǎo)體層上形成金屬層；在 該金屬層上形成第一和第二光致抗蝕劑圖案，該第一光致抗蝕劑圖案具有第一厚度，該第 二光致抗蝕劑圖案具有比該第一厚度更薄的第二厚度；通過使用所述第一和第二光致抗 蝕劑圖案作為蝕刻掩模，對(duì)所述金屬層、氧化物半導(dǎo)體層和本征非晶硅層圖案化，形成數(shù)據(jù) 線、源漏極圖案、氧化物半導(dǎo)體圖案和有源層，其中該有源層設(shè)置在該開關(guān)區(qū)域中的柵極上 方，該氧化物半導(dǎo)體圖案設(shè)置在該有源層上，該數(shù)據(jù)線與柵極線交叉以限定該像素區(qū)域，并 且該源漏極圖案與數(shù)據(jù)線連接且設(shè)置在該氧化物半導(dǎo)體圖案上；去除該第二光致抗蝕劑圖 案，并且暴露出該源漏極圖案；使用第一蝕刻劑來濕蝕刻通過去除該第二光致抗蝕劑圖案 而暴露出的源漏極圖案，以形成源極和漏極，并且暴露出該氧化物半導(dǎo)體圖案；使用第二 蝕刻劑來濕蝕刻通過濕蝕刻該源漏極圖案而暴露出的氧化物半導(dǎo)體圖案，以形成歐姆接觸 層，并且暴露出該有源層；去除該第一光致抗蝕劑圖案，并且暴露出所述源極和漏極；在通 過去除該第一光致抗蝕劑圖案而暴露出的源極和漏極上以及在通過濕蝕刻該氧化物半導(dǎo) 體圖案而暴露出的有源層上形成鈍化層，該鈍化層具有暴露出該漏極的漏極接觸孔；以及 在該像素區(qū)域中的鈍化層上形成像素電極，該像素電極通過該漏極接觸孔與該漏極連接， 其中該有源層在該開關(guān)區(qū)域中具有均勻的厚度。在另一方案中，一種制造用于顯示設(shè)備的陣列基板的方法包括下列步驟在限定 有包含開關(guān)區(qū)域的像素區(qū)域的基板上形成柵極線和柵極；在所述柵極線和柵極上形成柵極 絕緣層和本征非晶硅層；在該本征非晶硅層上形成氧化物半導(dǎo)體層；通過對(duì)該氧化物半導(dǎo) 體層和本征非晶硅層圖案化，在該開關(guān)區(qū)域中形成氧化物半導(dǎo)體圖案和有源層；增強(qiáng)該氧 化物半導(dǎo)體圖案的導(dǎo)電性能，使得該氧化物半導(dǎo)體圖案具有歐姆特性；在具有歐姆特性的 該氧化物半導(dǎo)體圖案上形成金屬層；使用第一蝕刻劑來濕蝕刻該金屬層，以形成數(shù)據(jù)線、源 極和漏極，并且暴露出該氧化物半導(dǎo)體圖案，其中該數(shù)據(jù)線與柵極線交叉以限定該像素區(qū) 域，該源極與該數(shù)據(jù)線連接，并且該漏極與該源極在該氧化物半導(dǎo)體圖案上彼此間隔開；使 用第二蝕刻劑來濕蝕刻通過濕蝕刻該金屬層而暴露出的氧化物半導(dǎo)體圖案，以形成歐姆接 觸層，并且暴露出該有源層；在該源極和漏極上以及在通過濕蝕刻該氧化物半導(dǎo)體圖案而 暴露出的有源層上形成鈍化層，該鈍化層具有暴露出該漏極的漏極接觸孔；以及在該像素區(qū)域中的鈍化層上形成像素電極，該像素電極通過該漏極接觸孔與該漏極連接，其中該有 源層在該開關(guān)區(qū)域中具有均勻的厚度。應(yīng)當(dāng)理解，前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述都是典型性的和解釋性的，并且 意在提供對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明進(jìn)一步的解釋。


給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并且并入本申請(qǐng)中以組成本申請(qǐng)的一部分的附解 了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于液晶顯示設(shè)備或有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備的陣列 基板的橫截面圖。圖2A至圖2E是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的制造陣列基板的各工序中陣列基板的橫截面 圖。圖3A至圖3K是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造陣列基板的各工序中陣列基板的 橫截面圖。圖4A至圖4E是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的制造陣列基板的各工序中陣列基 板的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中圖解了其多個(gè)實(shí)例。盡可能 地使用相似的附圖標(biāo)記指代相同或相似的部件。圖3A至圖3K是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的制造陣列基板的各工序中陣列基板的 橫截面圖。圖3A至圖3K示出包括薄膜晶體管的像素區(qū)域。為了方便解釋，將用于薄膜晶 體管的區(qū)域限定為開關(guān)區(qū)域TrA。在圖3A中，通過沉積選自導(dǎo)電金屬組中的一種或多種材料，在透明的絕緣基板 101上形成第一金屬層(未示出)，然后通過掩模工序?qū)υ摰谝唤饘賹舆M(jìn)行圖案化，由此形 成柵極線(未示出)和柵極108。柵極線沿第一方向形成。柵極108從柵極線延伸出來， 并且設(shè)置在開關(guān)區(qū)域TrA中。柵極線和柵極108可以具有單層結(jié)構(gòu)或雙層結(jié)構(gòu)?；?01 可以是玻璃基板或者塑料基板。導(dǎo)電金屬組可以包括銅(Cu)、銅合金、鋁(Al)、諸如鋁釹 (AlNd)的鋁合金以及鉻(Cr)。掩模工序可以包括涂覆光致抗蝕劑、使光致抗蝕劑曝光、對(duì) 曝光后的光致抗蝕劑進(jìn)行顯影以及蝕刻的多個(gè)步驟。在圖3B中，通過在基板101的幾乎整個(gè)表面上沉積諸如氧化硅(SiO2)或氮化硅 (SiNx)的無機(jī)絕緣材料，在柵極線和柵極108上形成柵極絕緣層112。接著，通過沉積本征非晶硅，在柵極絕緣層112上形成本征非晶硅層115。本征非 晶硅層115可以具有300A至700A的厚度。在現(xiàn)有技術(shù)中，考慮到部分去除源極與漏極之 間的有源層，本征非晶硅層具有1500人至1800人的厚度。但是，在本發(fā)明中，在源極與漏極 之間的有源層不會(huì)被部分去除，并且不會(huì)具有不同的厚度。因此，本征非晶硅層115具有 300人至700人的厚度，從而使得薄膜晶體管的特性最大化。因此，相比現(xiàn)有技術(shù)，沉積時(shí)間 減少，并且由于沉積本征非晶硅的量減少了，所以降低了制造成本。這里，可以在化學(xué)氣相 沉積(CVD)裝置的同一腔室內(nèi)順序形成柵極絕緣層112和本征非晶硅層115。
在圖3C中，通過用濺射法沉積諸如非晶相銦鎵鋅氧化物(a-IGZO)、氧化銦鋅 (IZO)或氧化鋅錫(ZTO)的氧化物半導(dǎo)體材料，或者用諸如噴墨涂覆法的涂覆法涂覆液體 型氧化物半導(dǎo)體材料，在本征非晶硅層115上形成氧化物半導(dǎo)體層118。氧化物半導(dǎo)體層 118優(yōu)選地具有50入至500入的厚度。在圖3D中，對(duì)其上包括氧化物半導(dǎo)體層118的基板101執(zhí)行改變氧化物半導(dǎo)體層 118的性能的工藝，增強(qiáng)該氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能，使得該氧化物半導(dǎo)體層具有歐姆特 性。也就是，具有強(qiáng)半導(dǎo)體性能的氧化物半導(dǎo)體層118可以在該工藝之后具有強(qiáng)導(dǎo)電性能。 氧化物半導(dǎo)體層118的導(dǎo)電性能增加，并且氧化物半導(dǎo)體層118具有歐姆特性。更特別地， 可以在真空腔室內(nèi)在氬(Ar)氣或氫(H)氣氣氛中對(duì)氧化物半導(dǎo)體層118進(jìn)行等離子體處 理，或者可以在烤爐或熔爐內(nèi)在300攝氏度至400攝氏度的溫度下對(duì)氧化物半導(dǎo)體層118 進(jìn)行幾十秒至幾十分鐘的熱處理。由于等離子體處理或熱處理，氧化物半導(dǎo)體層118變成 在本征非晶硅層115與隨后用于源極和漏極而形成的第二金屬層之間的歐姆接觸層。如果 不執(zhí)行等離子體處理或熱處理，則氧化物半導(dǎo)體層118變成異質(zhì)結(jié)層，并且薄膜晶體管不 能正常工作。在圖3E中，通過沉積選自包括鋁(Al)、諸如鋁釹(AlNd)的鋁合金、銅(Cu)、銅合 金、以及鉻(Cr)的金屬材料組中的一種材料，在等離子體處理或熱處理后的氧化物半導(dǎo)體 層118上形成第二金屬層128。然后，在第二金屬層128上形成光致抗蝕劑層(未示出)，并且通過掩模對(duì)光致抗 蝕劑進(jìn)行曝光，該掩模包括透光部分、阻光部分和半透光部分。該半透光部分可以包括用于 控制其中光的透射密度的多個(gè)狹縫或多重涂覆層，并且可以具有比阻光部分更大而比透光 部分更小的透光率。接著，對(duì)曝光后的光致抗蝕劑層(未示出)進(jìn)行顯影，由此在第二金屬層上形成第 一光致抗蝕劑圖案191a和第二光致抗蝕劑圖案191b。第一光致抗蝕劑圖案191a具有第一 厚度，并且第二光致抗蝕劑圖案191b具有比第一厚度更薄的第二厚度。第一光致抗蝕劑圖 案191a對(duì)應(yīng)于形成數(shù)據(jù)線、源極和漏極的區(qū)域，并且第二光致抗蝕劑圖案191b對(duì)應(yīng)于源極 與漏極之間的區(qū)域。去除對(duì)應(yīng)于其他區(qū)域的光致抗蝕劑層，由此暴露第二金屬層128。在圖3F中，用第一蝕刻劑濕蝕刻并去除圖3E中的被第一和第二光致抗蝕劑圖案 191a和191b暴露出的第二金屬層128，由此形成數(shù)據(jù)線132和源漏極圖案129，并且暴露出 圖3E的氧化物半導(dǎo)體層118。數(shù)據(jù)線132沿第二方向形成，并且與柵極線(未示出)交叉 以限定像素區(qū)域P。源漏極圖案129設(shè)置在開關(guān)區(qū)域TrA中，并且與數(shù)據(jù)線132連接。接著，用第二蝕刻劑濕蝕刻并去除圖3E的暴露出的氧化物半導(dǎo)體層118，由此形 成源漏極圖案129下方的氧化物半導(dǎo)體圖案119，并且暴露出圖3E的本征非晶硅層115。第 二蝕刻劑具有與第一蝕刻劑不同的成分。第二蝕刻劑與圖3E的第二金屬層128的材料以 及本征非晶硅不反應(yīng)，而與圖3E的氧化物半導(dǎo)體層118的材料反應(yīng)。隨后，干蝕刻并去除圖3E的暴露出的本征非晶硅層115，由此形成氧化物半導(dǎo)體 圖案119下方的有源層116。此時(shí)，在數(shù)據(jù)線132的下方形成第一虛擬圖案120和第二虛擬 圖案117。第一虛擬圖案120由與氧化物半導(dǎo)體圖案119相同的材料形成，并且第二虛擬圖 案117由與有源層116相同的材料形成。在圖3G中，對(duì)其上包括源漏極圖案129和數(shù)據(jù)線132的基板101執(zhí)行灰化工藝，并且去除圖3F的具有第二厚度的第二光致抗蝕劑圖案191b，由此暴露出在開關(guān)區(qū)域TrA中的源漏極圖案129的中部。此時(shí)，第一光致抗蝕劑圖案191a也被灰化工藝部分去除，并且 具有減小的厚度。在圖3H中，用第一蝕刻劑濕蝕刻并去除圖3G的被第一光致抗蝕劑圖案191a暴露 出的源漏極圖案129，由此形成源極135和漏極138，并且暴露出源極135與漏極138之間 的氧化物半導(dǎo)體圖案119。在圖31中，用第二蝕刻劑濕蝕刻并去除圖3H的在源極135與漏極138之間的氧 化物半導(dǎo)體圖案119，由此形成在源極135和漏極138下方的歐姆接觸層122，并且暴露出 有源層116。歐姆接觸層122由氧化物半導(dǎo)體材料形成，并且彼此間隔開。此時(shí)，與通過干 蝕刻摻入雜質(zhì)的非晶硅來形成歐姆接觸層的現(xiàn)有技術(shù)不同，有源層116不受第二蝕刻劑的 影響，并且不會(huì)存在源極135與漏極138之間的有源層116的厚度減小的問題。因此，有源層116的表面沒有任何損壞，并且有源層116在開關(guān)區(qū)域TrA中具有均 勻的厚度。薄膜晶體管的特性沒有降低。這里，由本征非晶硅形成的有源層116和由氧化 物半導(dǎo)體材料形成的歐姆接觸層122構(gòu)成半導(dǎo)體層123。在開關(guān)區(qū)域TrA中的柵極108、柵極絕緣層112、有源層116、歐姆接觸層122、源極 135和漏極138構(gòu)成薄膜晶體管Tr。同時(shí)，盡管圖中未示出，當(dāng)陣列基板使用于有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備時(shí)，還可以形成 與數(shù)據(jù)線132在同一層上并且與其平行間隔開的電源線，并且可以在像素區(qū)域P中形成可 具有與薄膜晶體管Tr相同的結(jié)構(gòu)且用作驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的至少一個(gè)薄膜晶體管，并且所 述至少一個(gè)薄膜晶體管與薄膜晶體管Tr連接。接著，在圖3J中，對(duì)包括源極135、漏極138和歐姆接觸層122的基板101執(zhí)行剝離 工序，由此去除圖31的在數(shù)據(jù)線132、源極135和漏極138上的第一光致抗蝕劑圖案191a， 并且暴露出數(shù)據(jù)線132、源極135和漏極138。接著，通過沉積諸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的無機(jī)絕緣材料，或者通過涂 覆諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)或感光丙烯(photo arcyl)的有機(jī)絕緣材料，在通過去除圖31的 第一光致抗蝕劑圖案191a而暴露出的源極135、漏極138和數(shù)據(jù)線132上形成鈍化層140。 通過掩模工序?qū)︹g化層140圖案化，從而在像素區(qū)域P中形成暴露出一部分漏極138的漏 極接觸孔143。在圖3K中，通過在基板101的幾乎整個(gè)表面上沉積諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦 鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料，在具有漏極接觸孔143的鈍化層140上形成透明導(dǎo)電材料層(未 示出)。通過掩模工序?qū)ν该鲗?dǎo)電材料層圖案化，由此在像素區(qū)域P中形成像素電極150。 像素電極150通過漏極接觸孔143與漏極138相接觸。由此完成根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施實(shí)施方 式的陣列基板。同時(shí)，在像素區(qū)域P中包括有開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有機(jī)電致發(fā)光 顯示設(shè)備中，在開關(guān)區(qū)域TrA中的薄膜晶體管Tr用作開關(guān)薄膜晶體管，該薄膜晶體管Tr的 漏極138不接觸像素電極150，而是在開關(guān)區(qū)域TrA中的薄膜晶體管Tr被鈍化層140完全 覆蓋，不具有漏極接觸孔143 ；而驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(未示出)的漏極(未示出)通過暴露出 驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的漏極的漏極接觸孔(未示出)接觸并電連接至像素電極150。驅(qū)動(dòng)薄膜 晶體管與開關(guān)區(qū)域TrA中的薄膜晶體管Tr電連接。因此，基板101用作有機(jī)電致發(fā)光顯示設(shè)備的陣列基板，該基板101包括設(shè)置在開關(guān)區(qū)域TrA中并與柵極線(未示出)和數(shù)據(jù)線 132連接的薄膜晶體管Tr以及與晶體管TrA和像素電極150連接的驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管。 上述陣列基板通過4個(gè)掩模工序制造。在另一實(shí)施方式中，陣列基板可以通過5 個(gè)掩模工序制造。隨后將參照附圖解釋根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的制造方法。在根據(jù)5個(gè)掩模工序 的制造方法中，形成半導(dǎo)體層和源極、漏極的步驟與根據(jù)4個(gè)掩模工序的制造方法的那些 步驟不同。下面將主要描述形成半導(dǎo)體層和源極、漏極的步驟。圖4A至圖4E是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的制造陣列基板的各工序中陣列基 板的橫截面圖。圖4A至圖4E示出包括薄膜晶體管的像素區(qū)域。在圖4A中，如上述實(shí)施方式所述，在基板201上形成柵極線(未示出)和柵極208。 在柵極線和柵極208上形成柵極絕緣層212。接著，通過沉積本征非晶硅，在柵極絕緣層212上形成本征非晶硅層(未示出)。 隨后，通過沉積或涂覆上述氧化物半導(dǎo)體材料之一，在本征非晶硅層上形成氧化物半導(dǎo)體 層(未示出)。通過掩模工序?qū)ρ趸锇雽?dǎo)體層和本征非晶硅層圖案化，由此對(duì)應(yīng)于柵極208形 成本征非晶硅材料的有源層216和氧化物半導(dǎo)體圖案219。掩模工序可以包括濕蝕刻。在圖4B中，在真空腔室內(nèi)在氬(Ar)氣或氫(H)氣氣氛中對(duì)包括氧化物半導(dǎo)體圖 案219的基板201進(jìn)行等離子體處理，或者在烤爐或熔爐內(nèi)在300攝氏度至400攝氏度的 溫度下對(duì)該基板201進(jìn)行幾十秒至幾十分鐘的熱處理，從而氧化物半導(dǎo)體圖案219可以從 具有強(qiáng)半導(dǎo)體性能變成具有強(qiáng)導(dǎo)電性能。在圖4C中，通過沉積如上述的鋁(Al)、諸如鋁釹(AlNd)的鋁合金、銅(Cu)、銅合 金、以及鉻(Cr)的其中之一，在等離子體處理或熱處理后的氧化物半導(dǎo)體圖案219上形成 第二金屬層(未示出)。通過包括使用第一蝕刻劑的濕蝕刻的掩模工序，對(duì)第二金屬層圖案化，由此形成 數(shù)據(jù)線232、源極235和漏極238，并且暴露出氧化物半導(dǎo)體圖案219。數(shù)據(jù)線323與柵極線 交叉以限定像素區(qū)域P。源極235和漏極238設(shè)置在開關(guān)區(qū)域TrA中，并且在氧化物半導(dǎo)體 圖案219的上方彼此間隔開。在圖4D中，用第二蝕刻劑濕蝕刻并去除在源極235與漏極238之間的氧化物半導(dǎo) 體圖案219，由此形成分別在源極235和漏極238的下方彼此間隔開的歐姆接觸層222。有 源層216不受第二蝕刻劑的影響，因此在開關(guān)區(qū)域TrA內(nèi)具有均勻的厚度。在該實(shí)施方式中，由于通過不同的掩模工序?qū)τ性磳?16、源極235和漏極238圖 案化，因此在數(shù)據(jù)線232的下方不形成第一和第二虛擬圖案。在圖4E中，通過沉積無機(jī)絕緣材料或涂覆有機(jī)絕緣材料，在源極235、漏極238和 數(shù)據(jù)線232上形成鈍化層240。通過掩模工序?qū)︹g化層240圖案化，由此形成暴露一部分漏 極238的漏極接觸孔243。接著，通過在基板201的幾乎整個(gè)表面上沉積透明導(dǎo)電材料，在具有漏極接觸孔 243的鈍化層240上形成透明導(dǎo)電材料層(未示出)。通過掩模工序?qū)ν该鲗?dǎo)電材料層圖 案化，由此在像素區(qū)域P中形成像素電極250。像素電極250通過漏極接觸孔243與漏極 238相接觸。由此完成根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的陣列基板。
在本發(fā)明中，由于通過濕蝕刻形成歐姆接觸層，因此有源層不受干蝕刻的影響，并 且有源層的表面不會(huì)損壞。從而防止薄膜晶體管的性能降低。此 外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，用于有源層的本征非晶硅可以具有減小的厚度。因此，沉 積時(shí)間減少，并且產(chǎn)率提高。對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種 修改和變化是顯而易見的。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同范圍內(nèi)的對(duì) 本發(fā)明的所有修改和變化。
權(quán)利要求
一種制造用于顯示設(shè)備的陣列基板的方法，包括如下步驟在限定有包含開關(guān)區(qū)域的像素區(qū)域的基板上形成柵極線和柵極；在所述柵極線和柵極上形成柵極絕緣層和本征非晶硅層；在該本征非晶硅層上形成氧化物半導(dǎo)體層；增強(qiáng)該氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能，使得該氧化物半導(dǎo)體層具有歐姆特性；在具有歐姆特性的該氧化物半導(dǎo)體層上形成金屬層；在該金屬層上形成第一和第二光致抗蝕劑圖案，該第一光致抗蝕劑圖案具有第一厚度，該第二光致抗蝕劑圖案具有比該第一厚度更薄的第二厚度；通過使用所述第一和第二光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模，對(duì)所述金屬層、氧化物半導(dǎo)體層和本征非晶硅層圖案化，形成數(shù)據(jù)線、源漏極圖案、氧化物半導(dǎo)體圖案和有源層，其中該有源層設(shè)置在該開關(guān)區(qū)域中的柵極上方，該氧化物半導(dǎo)體圖案設(shè)置在該有源層上，該數(shù)據(jù)線與柵極線交叉以限定該像素區(qū)域，并且該源漏極圖案與數(shù)據(jù)線連接且設(shè)置在該氧化物半導(dǎo)體圖案上；去除該第二光致抗蝕劑圖案，并且暴露出該源漏極圖案；使用第一蝕刻劑來濕蝕刻通過去除該第二光致抗蝕劑圖案而暴露出的源漏極圖案，以形成源極和漏極，并且暴露出該氧化物半導(dǎo)體圖案；使用第二蝕刻劑來濕蝕刻通過濕蝕刻該源漏極圖案而暴露出的氧化物半導(dǎo)體圖案，以形成歐姆接觸層，并且暴露出該有源層；去除該第一光致抗蝕劑圖案，并且暴露出所述源極和漏極；在通過去除該第一光致抗蝕劑圖案而暴露出的源極和漏極上以及在通過濕蝕刻該氧化物半導(dǎo)體圖案而暴露出的有源層上形成鈍化層，該鈍化層具有暴露出該漏極的漏極接觸孔；以及在該像素區(qū)域中的鈍化層上形成像素電極，該像素電極通過該漏極接觸孔與該漏極連接，其中該有源層在該開關(guān)區(qū)域中具有均勻的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中增強(qiáng)該氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能的步驟包括如 下處理之一在腔室內(nèi)在氬(Ar)氣或氫(H)氣氣氛中對(duì)其上包括有該氧化物半導(dǎo)體層的基 板進(jìn)行等離子體處理；以及在烤爐或熔爐內(nèi)在300攝氏度至400攝氏度的溫度下對(duì)其上包 括有該氧化物半導(dǎo)體層的基板進(jìn)行幾十秒至幾十分鐘的熱處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述本征非晶硅層具有300A至700A的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化物半導(dǎo)體層具有50人至500A的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氧化物半導(dǎo)體層包括非晶相銦鎵鋅氧化物、 氧化銦鋅和氧化鋅錫這三者的其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二蝕刻劑與該本征非晶硅不反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述數(shù)據(jù)線、源漏極圖案、氧化物半導(dǎo)體圖案 和有源層的步驟包括使用該第一蝕刻劑來濕蝕刻該金屬層；使用該第二蝕刻劑來濕蝕刻該氧化物半導(dǎo)體層；以及干蝕刻該本征非晶硅層。
8.—種制造用于顯示設(shè)備的陣列基板的方法，包括如下步驟 在限定有包含開關(guān)區(qū)域的像素區(qū)域的基板上形成柵極線和柵極； 在所述柵極線和柵極上形成柵極絕緣層和本征非晶硅層； 在該本征非晶硅層上形成氧化物半導(dǎo)體層；通過對(duì)該氧化物半導(dǎo)體層和本征非晶硅層圖案化，在該開關(guān)區(qū)域中形成氧化物半導(dǎo)體 圖案和有源層；增強(qiáng)該氧化物半導(dǎo)體圖案的導(dǎo)電性能，使得該氧化物半導(dǎo)體圖案具有歐姆特性； 在具有歐姆特性的該氧化物半導(dǎo)體圖案上形成金屬層；使用第一蝕刻劑來濕蝕刻該金屬層，以形成數(shù)據(jù)線、源極和漏極，并且暴露出該氧化物 半導(dǎo)體圖案，其中該數(shù)據(jù)線與柵極線交叉以限定該像素區(qū)域，該源極與該數(shù)據(jù)線連接，并且 該漏極與該源極在該氧化物半導(dǎo)體圖案上彼此間隔開；使用第二蝕刻劑來濕蝕刻通過濕蝕刻該金屬層而暴露出的氧化物半導(dǎo)體圖案，以形成 歐姆接觸層，并且暴露出該有源層；在該源極和漏極上以及在通過濕蝕刻該氧化物半導(dǎo)體圖案而暴露出的有源層上形成 鈍化層，該鈍化層具有暴露出該漏極的漏極接觸孔；以及 在該像素區(qū)域中的鈍化層上形成像素電極，該像素電極通過該漏極接觸孔與該漏極連接，其中該有源層在該開關(guān)區(qū)域中具有均勻的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中增強(qiáng)該氧化物半導(dǎo)體圖案的導(dǎo)電性能的步驟包括 如下處理之一在腔室內(nèi)在氬(Ar)氣或氫(H)氣氣氛中對(duì)其上包括有該氧化物半導(dǎo)體圖案 的基板進(jìn)行等離子體處理；以及在烤爐或熔爐內(nèi)在300攝氏度至400攝氏度的溫度下對(duì)其 上包括有該氧化物半導(dǎo)體圖案的基板進(jìn)行幾十秒至幾十分鐘的熱處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述本征非晶硅層具有300人至700人的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述氧化物半導(dǎo)體層具有50A至500A的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述氧化物半導(dǎo)體層包括非晶相銦鎵鋅氧化物、 氧化銦鋅和氧化鋅錫這三者的其中之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第二蝕刻劑與該本征非晶硅不反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造陣列基板的方法，該陣列基板用于顯示設(shè)備，該方法包括在基板上形成柵極線和柵極；形成柵極絕緣層和本征非晶硅層；形成氧化物半導(dǎo)體層并增強(qiáng)其導(dǎo)電性能；形成金屬層；形成第一和第二光致抗蝕劑圖案，第二光致抗蝕劑圖案具有比第一光致抗蝕劑圖案更薄的厚度；形成數(shù)據(jù)線、源漏極圖案、氧化物半導(dǎo)體圖案和有源層；去除第二光致抗蝕劑圖案并暴露源漏極圖案；用第一蝕刻劑濕蝕刻源漏極圖案以形成源、漏極；用第二蝕刻劑濕蝕刻氧化物半導(dǎo)體圖案以形成歐姆接觸層；去除第一光致抗蝕劑圖案；在源、漏極上形成具有暴露漏極的漏極接觸孔的鈍化層；及形成通過漏極接觸孔連接到漏極的像素電極，其中有源層在開關(guān)區(qū)域中具有均勻的厚度。
文檔編號(hào)H01L21/768GK101814455SQ200910261088
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者徐鉉植, 裵鐘旭, 金大煥 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司