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：
本發(fā)明涉及用于顯示設(shè)備的陣列基板，特別涉及包括具有氧化物半導(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)：
目前金屬氧化物半導(dǎo)體TFT(薄膜晶體管)的制程跟現(xiàn)有非晶硅制程類似，除傳統(tǒng)的BCE(Back Channel Etching，背通道刻蝕))結(jié)構(gòu)外，考量半導(dǎo)體特性會(huì)有ESL(Etch StopLayer，刻蝕阻擋層)與Co-Planar共面架構(gòu)，所需的制程需要五道或是六道光罩，制程較為復(fù)雜，制造成本較高。圖I為目前采用IGZ0(Indium Gallium Zinc Oxide，銦鎵鋅氧化物)制作薄膜晶體管主要的ESL結(jié)構(gòu)，與a-Si (非晶硅)薄膜晶體管的BCE結(jié)構(gòu)類似，主要的差別在加上ESL絕緣層保護(hù)半導(dǎo)體層以維持良好的TFT特性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，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，能夠簡(jiǎn)化制程，降低制造成本。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案為一種用于顯示設(shè)備的陣列基板，包括具有像素區(qū)域的基板；位于所述基板上的掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線，所述柵極連接到所述掃描線，所述掃描線和數(shù)據(jù)線交叉以限定所述像素區(qū)域，所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線的交叉處斷開；位于所述掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線上的絕緣層，該絕緣層具有露出所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)的接觸孔；位于所述絕緣層和像素區(qū)域上的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層通過(guò)所述接觸孔連接到所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)；位于所述柵極上方且位于氧化物半導(dǎo)體層上的保護(hù)層；采用離子注入或退火處理的方式使位于保護(hù)層以外區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層成為具有導(dǎo)體特性的透明電極。 所述氧化物半導(dǎo)體層的材料優(yōu)選銦鎵鋅氧化物。所述絕緣層和保護(hù)層的材料優(yōu)選二氧化硅或氮化硅或二氧化硅與氮化硅的組合。本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案為一種制造陣列基板的方法，包括如下步驟(I)第一道光罩在具有像素區(qū)域的陣列基板上形成掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線，所述柵極連接到所述掃描線，所述掃描線和數(shù)據(jù)線交叉以限定所述像素區(qū)域，所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線的交叉處斷開；(2)在所述掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線上形成絕緣層；(3)第二道光罩在所述絕緣層上形成具有露出所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)的接觸孔；(4)第三道光罩在所述絕緣層和像素區(qū)域上形成氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層通過(guò)所述接觸孔連接到所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)；(5)第四道光罩在所述柵極上方且在氧化物半導(dǎo)體層上形成保護(hù)層；(6)采用離子注入或退火處理的方式使位于保護(hù)層以外區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層成為具有導(dǎo)體特性的透明電極。所述氧化物半導(dǎo)體層的材料優(yōu)選銦鎵鋅氧化物。所述絕緣層和保護(hù)層的材料優(yōu)選二氧化硅或氮化硅或二氧化硅與氮化硅的組合。
有益效果本發(fā)明能夠簡(jiǎn)化IGZO半導(dǎo)體TFT的制程，由原來(lái)的五至六道光罩減少為四道光罩，有效降低了制造成本。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的ESL截面示意圖；圖2(A)為本發(fā)明形成掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(B)為圖2(A)的A-A’剖面圖；圖3(A)為本發(fā)明形成絕緣層和接觸孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3(B)為圖3(A)的B_B’剖面圖；圖4⑷為本發(fā)明形成IGZO層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4(B)為圖4⑷的C-C’剖面圖；圖5(A)為本發(fā)明形成保護(hù)層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5(B)為圖5(A)的D_D’剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖2(A)和圖2(B)所示，在具有像素區(qū)域的陣列基板上利用底層金屬形成掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線，所述柵極連接到所述掃描線，所述掃描線和數(shù)據(jù)線交叉以限定所述像素區(qū)域，所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線的交叉處斷開；如圖3(A)和圖3(B)所示，在所述掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線上形成二氧化硅材料的絕緣層；在所述絕緣層上形成具有露出所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部(圖中未示出)、源極(實(shí)際上是后續(xù)步驟形成連接源極的位置)以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)的接觸孔；如圖4(A)和圖4(B)所示，在所述絕緣層和像素區(qū)域上形成IGZO層，所述IGZO層通過(guò)所述接觸孔連接到所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部(圖中未示出)、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)；如圖5(A)和圖5(B)所示，在所述柵極上方且在IGZO層上形成二氧化硅材料的保護(hù)層；采用離子注入的方式使位于保護(hù)層以外區(qū)域的IGZO層成為具有導(dǎo)體特性的透明電極。此時(shí)，原來(lái)在與掃描線交叉處斷開的數(shù)據(jù)線被成為透明電極的IGZO層橋接，并連接到位于保護(hù)層左側(cè)的源極，而保護(hù)層右側(cè)的IGZO層則作為漏極連接到位于像素區(qū)域的IGZO層(即像素電極)；位于保護(hù)層下方的IGZO層仍然是半導(dǎo)體層，保證源極和漏極之間是電 學(xué)上的斷路。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示設(shè)備的陣列基板，包括 具有像素區(qū)域的基板； 位于所述基板上的掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線，所述柵極連接到所述掃描線，所述掃描線和數(shù)據(jù)線交叉以限定所述像素區(qū)域，所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線的交叉處斷開； 位于所述掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線上的絕緣層，該絕緣層具有露出所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)的接觸孔； 位于所述絕緣層和像素區(qū)域上的氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層通過(guò)所述接觸孔連接到所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)； 位于所述柵極上方且位于氧化物半導(dǎo)體層上的保護(hù)層； 采用離子注入或退火處理的方式使位于保護(hù)層以外區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層成為具有導(dǎo)體特性的透明電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于顯示設(shè)備的陣列基板，其特征在于所述氧化物半導(dǎo)體層的材料為銦鎵鋅氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述用于顯示設(shè)備的陣列基板，其特征在于所述絕緣層和保護(hù)層的材料為二氧化硅或氮化硅或二氧化硅與氮化硅的組合。
4.一種制造陣列基板的方法，包括如下步驟 (1)第一道光罩在具有像素區(qū)域的陣列基板上形成掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線，所述柵極連接到所述掃描線，所述掃描線和數(shù)據(jù)線交叉以限定所述像素區(qū)域，所述數(shù)據(jù)線在與所述掃描線的交叉處斷開； (2)在所述掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線上形成絕緣層； (3)第二道光罩在所述絕緣層上形成具有露出所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)的接觸孔； (4)第三道光罩在所述絕緣層和像素區(qū)域上形成氧化物半導(dǎo)體層，所述氧化物半導(dǎo)體層通過(guò)所述接觸孔連接到所述掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)； (5)第四道光罩在所述柵極上方且在氧化物半導(dǎo)體層上形成保護(hù)層； (6)采用離子注入或退火處理的方式使位于保護(hù)層以外區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層成為具有導(dǎo)體特性的透明電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制造陣列基板的方法，其特征在于所述氧化物半導(dǎo)體層的材料為銦鎵鋅氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述制造陣列基板的方法，其特征在于所述絕緣層和保護(hù)層的材料為二氧化硅或氮化硅或二氧化硅與氮化硅的組合。
全文摘要
用于顯示設(shè)備的陣列基板及其制造方法。用于顯示設(shè)備的陣列基板，包括具有像素區(qū)域的基板；基板上的掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線，柵極連接到掃描線，掃描線和數(shù)據(jù)線交叉以限定像素區(qū)域，數(shù)據(jù)線在與掃描線的交叉處斷開；掃描線、柵極和數(shù)據(jù)線上的絕緣層，該絕緣層具有露出掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)的接觸孔；絕緣層和像素區(qū)域上的氧化物半導(dǎo)體層，氧化物半導(dǎo)體層通過(guò)接觸孔連接到掃描線的端子部、數(shù)據(jù)線的端子部、源極以及數(shù)據(jù)線在與掃描線斷開處的兩側(cè)；柵極上方且位于氧化物半導(dǎo)體層上的保護(hù)層；采用離子注入或退火處理的方式使保護(hù)層以外區(qū)域的氧化物半導(dǎo)體層成為具有導(dǎo)體特性的透明電極。
文檔編號(hào)H01L21/77GK102683353SQ20121009958
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者洪孟逸 申請(qǐng)人:南京中電熊貓液晶顯示科技有限公司