专利名称：用于显示设备的阵列基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示设备的阵列基板，更特别地，涉及一种用于显示设备的阵列基板及其制造方法。
背景技术：
直到近期，显示设备通常使用阴极射线管(CRT)。目前，正在进行很多努力和研究来开发各种类型的平板显示器作为CRT的替代产品，诸如液晶显示(LCD)设备，等离子体面板(PDP)，场发射显示器和电致发光显示器(ELD)。这些平板显示器当中，广泛使用有源矩阵型显示设备。在有源矩阵型显示设备中，通过相互交叉的栅线和数据线限定的像素区域排列成矩阵型，在每个像素区域中形成诸如薄膜晶体管的开关元件和像素电极，通过开关元件对提供给像素区域的数据信号进行控制。有源矩阵型显示设备包括阵列基板，在阵列基板上形成栅线、数据线、开关元件和像素电极。图1是示出根据现有技术的用于显示设备的阵列基板的平面图。参考图1，栅线20和数据线30在基板10上相互交叉以限定像素区域P，薄膜晶体管T连接到栅线20和数据线30。薄膜晶体管T包括栅极22、有源层沈以及源极32和漏极34。栅极22连接到栅线20，源极32连接到数据线30，漏极34与源极32分隔开。像素电极40形成在像素区域P中并经由漏极接触孔38连接到漏极34。在源极32和漏极34之间的分隔区域SR具有U型形状。有源层沈通过分隔区域 SR暴露，通过分隔区域SR暴露的部分有源层沈用作薄膜晶体管T的沟道。图2和3分别是沿着图1的线II-II和III-III取得的截面图。参考图2和3，在基板10上形成栅线20和连接到栅线20的栅极22。在栅线20 和栅极22上形成栅绝缘层M。在与栅极22对应的栅绝缘层M上形成由本征硅制成的有源层沈，在有源层沈上形成由掺杂硅制成的欧姆接触层观。在欧姆接触层观上形成数据线30、源极32和漏极34。在数据线30、源极32和漏极34上形成钝化层36。在钝化层36上形成像素电极40。钝化层36包括暴露出漏极34的漏极接触孔38，像素电极40经由漏极接触孔38 连接到漏极34。为了降低制造工艺数目和生产成本，在光刻工艺中使用一个光掩模形成有源层 26、欧姆接触层观、源极32、漏极34以及数据线30，这将参考以下附图进一步说明。
图4A是示出用于形成现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光掩模的图，图4B是示出用于形成现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光致抗蚀剂图案的图，图4C是示出现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的图。为了形成有源层沈、欧姆接触层观、源极32、漏极34和数据线30，在栅绝缘层M 上顺序形成本征硅层(未示出)、掺杂硅层(未示出)、金属层(未示出)，之后在金属层上形成光致抗蚀剂层(未示出)，之后将光掩模M置于光致抗蚀剂层上方以曝光该光致抗蚀剂层，之后显影被曝光的光致抗蚀剂层。参考图4A，光掩模M包括具有最低透光度的阻挡部分BA、具有高于阻挡部分BA的透光度的半透光部分HTA和具有最高透光度的透光部分TA。阻挡部分BA对应于数据线30、 源极32和漏极34，半透光部分HTA对应于源极32和漏极34之间的分隔区域SR，透光部分 TA对应于除数据线30、源极32、漏极34以及分隔区域SR之外的区域。参考图4B，通过显影经曝光的光致抗蚀剂层，形成光致抗蚀剂图案60。 光致抗蚀剂图案60包括与阻挡部分BA对应的第一光致抗蚀剂图案60a，和与半透光部分HTA对应的第二光致抗蚀剂图案60b。由于阻挡部分BA的透光度低于半透光部分 HTA的透光度，因此第一光致抗蚀剂图案60a的厚度大于第二光致抗蚀剂图案60b的厚度。之后，使用第一光致抗蚀剂图案60a和第二光致抗蚀剂图案60b作为蚀刻掩模顺序蚀刻金属层、掺杂硅层和本征硅层，以形成数据线30和源漏极图案(未示出)。源漏极图案是对应于源极32、漏极34以及分隔区域SR的图案。通过蚀刻工艺，在数据线30和源漏极图案下方形成掺杂硅图案和有源层26。之后，通过灰化工艺，部分去除第一光致抗蚀剂图案60a，完全去除第二光致抗蚀剂图案60b。因此暴露出与分隔区域SR对应的源漏极图案。之后，使用剩余的第一光致抗蚀剂图案60a作为蚀刻掩模蚀刻源漏极图案和掺杂硅图案。因此，参考图4C，形成了数据线30、源极32和漏极34、在源极32和漏极34下方的欧姆接触层观、在欧姆接触层观下方并在源极32和漏极34之间暴露出的有源层26。欧姆接触层28和有源层沈在数据线30下方延伸。分隔区域SR为U型的原因在于，在有限的面积内改善薄膜晶体管T的操作能力。 换句话说，由于经由分隔区域SR暴露出的有源层沈用作沟道，且薄膜晶体管T的电流与沟道宽度成正比，与沟道长度成反比，因此通过U型区域最大化沟道宽度和最小化沟道长度， 可使薄膜晶体管T的电流最大化。但是，参考图4C，U型分隔区域SR包括水平区域HR、倾斜区域DR和垂直区域VR。 参考图4A，与分隔区域SR对应的半透光部分HTA包括水平部分HA、倾斜部分DA和垂直部分VA。在经由半透光部分HTA实施的曝光工艺中，用能量低于足够引起光致抗蚀剂的化学反应的能量 th)的光照射光致抗蚀剂。因此，与经由透光部分TA实施的将具有足以引起光致抗蚀剂的化学反应的能量(Eop)的光照射到光致抗蚀剂的曝光工艺相比，在经由半透光部分HTA实施曝光的工艺中，聚焦深度异常的较浅，且散光(astigmatism)程度较高。散光是由于从光源入射到光学系统上的光的垂直分量和水平分量聚焦到不同点上而发生的像差(aberration)。特别是，当使用经由半透光部分HTA实施的曝光形成包括水平区域HR、倾斜区域DA和垂直区域VR的U型分隔区域SR时，由于发生散光，水平部分 HA的聚焦深度、倾斜部分DA的聚焦深度和垂直部分VA的聚焦深度是不同的或者在很窄的范围内相同。由此，在整个半透光部分HTA中分辨能力不稳定，且降低了曝光工艺的误差容限。换句话说，在水平区域HR、倾斜区域DA和垂直区域VR中不以所需的均勻厚度形成与半透光部分HTA对应的光致抗蚀剂图案60b。因此，会产生诸如群集的(cluster)沟道的断开或短路的缺陷。当去除第一光致抗蚀剂图案60a和第二光致抗蚀剂图案60b且再次加工以纠正缺陷时，降低了阵列基板的生产效率。例如，当在灰化工艺之前的蚀刻工艺中完全去除了部分第二光致抗蚀剂图案60b 时，发生沟道断开，使需要保留在部分分隔区域SA中的金属层、掺杂硅层和本征硅层被除去。当形成了厚度大于所需厚度的部分第二光致抗蚀剂图案60b时，发生沟道短路，从而由于部分第二光致抗蚀剂图案60b在蚀刻工艺后仍残留，因此在蚀刻工艺后在部分分隔区域 SA中留下了希望被去除的金属层、掺杂硅层和本征硅层。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于显示设备的阵列基板及其制造方法，其基本避免了由于现有技术的限制和不足引起的一个或多个问题。本发明的一个优势是提供一种用于显示设备的阵列基板及其制造方法，其能防止沟道缺陷并提高曝光工艺的误差容限。本发明的其他特征和优势将在以下说明中列出，且根据该描述这些特征和优势的一部分是显而易见的，或者可通过实践本发明认识到。本发明的这些和其他优势可通过在说明书文字部分和其权利要求以及所附附图中特别指出的结构理解和获得。为了实现这些和其他优势以及根据本发明的目的，如在此表达和广泛描述的，一种用于显示设备的阵列基板包括基板；在基板上相互交叉以限定像素区域的栅线和数据线；连接到栅线和数据线的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、在栅极上的栅绝缘层、在栅绝缘层上的有源层、在有源层上的欧姆接触层和在欧姆接触层上的源极和漏极；和连接到漏极的像素电极，其中源极和漏极相互分隔开以限定分隔区域，其中分隔区域包括在不同方向上的第一至第三区域，其中在第一至第三区域的至少一个中去除有源层。另一方面，一种制造用于显示设备的阵列基板的方法包括在基板上形成栅线和连接到栅线的栅极；在栅线和栅极上形成栅绝缘层；使用包括透光部分、半透光部分和阻挡部分的光掩模，在栅绝缘层上形成有源层、欧姆接触层、源极和漏极；在源极和漏极上形成钝化层；和在钝化层上形成连接到漏极的像素电极，其中源极和漏极相互分隔开以限定分隔区域，其中分隔区域包括在不同方向上的第一至第三区域，其中在第一至第三区域的至少一个中去除有源层。将理解，前面的一般描述和以下的详细描述都是示意性和说明性的，旨在提供如所要求保护的本发明的进一步解释。
本说明书包括了附图以提供本发明的进一步的理解，且其结合到说明书中并构成其一部分，附图示出了本发明的实施例且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是示出根据现有技术用于显示设备的阵列基板的平面图；图2和3分别是沿着图1的线II-II和III-III取得的截面图；图4A是示出用于形成现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光掩模的图；图4B是示出用于形成现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光致抗蚀剂图案的图；图4C是示出现有技术显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的图；图5是示出根据本发明实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图；图6A至6F和7A至7F分别是沿着图5的线VI-VI和VII-VII取得的截面图，示出了根据本发明实施方式的用于显示设备的阵列基板的制造方法；图8A是示出根据本发明实施方式的用于形成显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的第二光掩模的图；图8B是示出根据本发明实施方式的用于形成显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光致抗蚀剂图案的图；图8C是示出根据本发明实施方式的显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的图；图9是示出根据本发明另一实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图；图10是示出根据本发明再一实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图；和图11是示出根据本发明又一实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图。
具体实施例方式将详细参考本发明的实施方式，附图中示出了例举的实施例
图5是示出根据本发明实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图。参考图5，栅线120和数据线130在基板110上相互交叉以限定像素区域P。薄膜晶体管T连接到栅线120和数据线130。薄膜晶体管T包括栅极122、有源层126、源极132和漏极134。栅极122连接到栅线120，源极132连接到数据线130，漏极134与源极132分隔开。像素电极140形成在像素区域P中且经由漏极接触孔138连接到漏极134。在源极132和漏极134之间的分隔区域SR具有U型形状。分隔区域SR包括与栅线120平行的水平区域HR，以约45度角或约-45度角与栅线120交叉的倾斜区域DR，和垂直于栅线120的垂直区域VR。通过水平区域HR和倾斜区域DR暴露有源层126。通过垂直区域VR暴露栅绝缘层 124。换句话说，有源层126留在水平区域HR和倾斜区域DR中，而去除垂直区域VR中的有源层126，以暴露出有源层1 下方的栅绝缘层。因此，在分隔区域SR当中，形成了有源层1 的水平区域HR和倾斜区域DR用作薄膜晶体管T的沟道区，而去除了有源层126的垂直区域VR不用作薄膜晶体管T的沟道区。
图6A至6F和7A至7F分别是沿着图5的线VI-VI和VII-VII取得的截面图，示出了根据本发明实施方式的显示设备的阵列基板的制造方法。参考图6A和7A，在基板110上形成第一金属层并使用第一光掩模(未示出)在第一掩模工艺中将其图案化，以形成栅线120和连接到栅线120的栅极122。第一金属材料可为铝(Al)、铝合金、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铜(Cu)、钽(Ta)等。之后，在具有栅极122和栅线120的基板110上形成栅绝缘层124。栅绝缘层IM 可由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料或者诸如苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸树脂的有机绝缘材料制成。参考图6B和7B，在栅绝缘层IM上顺序形成本征硅层U6a、掺杂硅层128a和第二金属层130a。本征硅层126a和掺杂硅层128a分别是本征非晶硅层和掺杂非晶硅层，且可使用 PECVD(等离子体增强化学气相沉积)等形成。第二金属材料可为铝(Al)、铝合金、铬(Cr)、 钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铜(Cu)、钽(Ta)等。第二金属层130a可使用溅射等形成。之后，在第二金属层130a上形成光致抗蚀剂层162，在光致抗蚀剂层162上方设置第二光掩模M，通过第二光掩模M将光致抗蚀剂层162曝光。第二光掩模M包括透光部分TA、半透光部分HTA和阻挡部分BA。半透光部分HTA 具有大于阻挡部分BA且小于透光部分TA的透光度。半透光部分HTA可包括用于光衍射的微狭缝以获得所需透光度，或者可包括具有半色调透光度的半透光膜，或者可既包括狭缝又包括半透光膜。与薄膜晶体管的沟道对应地设置半透光部分ΗΤΑ。与稍后将形成的数据线(图5 的130)以及源极和漏极(图5的132和134)对应地设置阻挡部分ΒΑ。与除沟道、数据线 130、源极132和漏极134以外的区域对应地设置透光部分ΤΑ。参考图6C和7C，显影经曝光的光致抗蚀剂层162以在第二金属层130a上形成光致抗蚀剂图案160。使用光致抗蚀剂图案160作为蚀刻掩模顺序蚀刻第二金属层130a、掺杂硅层128a和本征硅层U6a，以形成数据线130、源漏图案130b、掺杂硅图案128b和有源层1洸。光致抗蚀剂图案160包括具有第一厚度tl的第一光致抗蚀剂图案160a，和具有小于第一厚度tl的第二厚度t2的第二光致抗蚀剂图案160b。第一光致抗蚀剂图案160a和第二光致抗蚀剂图案160b分别对应于阻挡部分BA和半透光部分ΗΤΑ。源漏图案130b是对应于源极132和漏极134以及源极132和漏极134之间的U 型分隔区域(图5的SR)当中的水平区域(图5的HR)和倾斜区域(图5的DR)的图案。 掺杂硅图案128b和有源层1 在数据线130和源漏图案130b下方延伸。换句话说，用于形成第一光致抗蚀剂图案160a的阻挡部分BA对应于数据线130 以及源极132和漏极134。用于形成第二光致抗蚀剂图案160b的半透光部分HTA对应于源极132和漏极134之间的U型分隔区域SR当中的水平区域HR和倾斜区域DR。不用于形成光致抗蚀剂图案的透光部分TA对应于包括分隔区域SR的垂直区域VR的其他区域。因此，在第一光致抗蚀剂图案160a和第二光致抗蚀剂图案160b之间暴露垂直区域VR中的第二金属层130a。去除所暴露出的第二金属层130a和在所暴露的第二金属层 130a下方的掺杂硅层128a和本征硅层U6a，由此暴露出栅绝缘层124。在水平区域HR中的第二金属层130a上形成第二光致抗蚀剂图案160b。参考图6D和7D，通过灰化工艺等将第二光致抗蚀剂图案160b完全去除。在灰化工艺中，部分去除第一光致抗蚀剂图案160a。例如，将第一光致抗蚀剂图案160a去除掉第二光致抗蚀剂图案160b的第二厚度t2，部分去除的第一光致抗蚀剂图案160a具有第三厚度 t3( = tl-t2)。之后，使用具有第三厚度t3的第一光致抗蚀剂图案160a作为蚀刻掩模顺序蚀刻源漏图案130b和掺杂硅图案U8b，以形成源极132、漏极134以及欧姆接触层128。栅极122、有源层126、源极132和漏极134形成了薄膜晶体管T。U型分隔区域SR 被限定在源极132和漏极134之间。分隔区域SR包括水平区域HR、倾斜区域DR和垂直区域VR。源漏图案130b和在水平区域HR和倾斜区域DR中的掺杂硅图案128b被去除以暴露出有源层126，所暴露出的有源层1 用作薄膜晶体管T的沟道。在垂直区域VR中的有源层1 被去除以暴露出栅绝缘层124，从而垂直区域VR不用作沟道。参考图6E和7E，在具有数据线130、源极132和漏极134的基板110上形成钝化层 136，且使用第三光掩模(未示出)在第三掩模工艺中将其图案化，以形成暴露出漏极134 的漏极接触孔138。钝化层136可由诸如氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料或者诸如苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸树脂的有机绝缘材料制成。参考图6F和7F，在钝化层136上形成透明导电层，且使用第四光掩模在第四掩模工艺中将其图案化以形成像素电极140。透明导电材料可以是氧化铟锡(ITO)或者氧化铟锌(IZO)。像素电极140经由漏极接触孔138连接到漏极134。如上所述，使用一个光掩模，即第二光掩模M在光刻工艺中形成有源层126、欧姆接触层128、源极132、漏极134以及数据线130。参考随后的附图更加详细的说明该工艺。图8A是示出根据本发明实施方式的用于形成显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的第二光掩模的图，图8B是示出根据本发明实施方式的用于形成显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的光致抗蚀剂图案的图，图8C是示出根据本发明实施方式的显示设备的阵列基板的有源层、源极和漏极的图。参考图8A，为了形成有源层126、欧姆接触层128、数据线130、源极132和漏极 134，在栅绝缘层IM上顺序形成本征硅层U6a、掺杂硅层128a和第二金属层130a，之后在第二金属层130a上形成光致抗蚀剂层162，之后将第二光掩模M设置在光致抗蚀剂层162 上方，之后实施曝光工艺。第二光掩模M包括具有最低透光度的阻挡部分BA、具有高于阻挡部分BA的透光度的半透光部分HTA和具有最高透光度的透光部分TA。阻挡部分BA对应于数据线130、源极 132和漏极134。半透光部分HTA对应于水平区域HR和倾斜区域DR。透光部分TA对应于除了数据线130、源极132、漏极134以及水平区域HR和倾斜区域DR以外的区域。换句话说，在分隔区域SR当中，水平区域HR和倾斜区域DR对应于第二光掩模M 的半透光部分HTA，垂直区域VR对应于第二光掩模M的透光部分TA。 图8A示出了半透光部分HTA包括狭缝时的第二光掩模M，通过延伸阻挡部分BA之间的间隔至不发生衍射的程度，构造与垂直区域VR对应的透光部分TA。这种情况下，在阻挡部分BA之间的透光部分TA的宽度大于半透光部分HTA的宽度。当半透光部分HTA包括半透光膜时，在阻挡部分BA之间的透光部分TA的宽度可与半透光部分HTA的宽度相同。参考图8B，通过将光致抗蚀剂层162经由第二光掩模M曝光和之后显影所曝光的光致抗蚀剂层162，在第二金属层130a上形成光致抗蚀剂图案160。光致抗蚀剂图案160包括与阻挡部分BA对应的第一光致抗蚀剂图案160a和与半透光部分HTA对应的第二光致抗蚀剂图案160b。由于阻挡部分BA的透光度低于半透光部分HTA的透光度，因此第一光致抗蚀剂图案160a的第一厚度tl大于第二光致抗蚀剂图案 160b的第二厚度t2。之后，使用第一光致抗蚀剂图案160a和第二光致抗蚀剂图案160b作为蚀刻掩模顺序蚀刻第二金属层130a、掺杂硅层128a和本征硅层U6a，由此形成数据线130、源漏图案 130b、掺杂硅图案128b和有源层126。源漏图案130b是对应于源极132、漏极134和分隔区域SR的水平区域HR和倾斜区域DR的图案。在数据线130和源漏图案130b下方形成掺杂硅图案128b和有源层126。在分隔区域SR的垂直区域VR中，去除第二金属层130a、掺杂硅层128a和本征硅层U6a，由此暴露出栅绝缘层124。之后，通过灰化工艺，部分去除第一光致抗蚀剂图案160a，完全去除第二光致抗蚀剂图案160b。因此，在第一光致抗蚀剂图案160a之间，暴露出对应于水平区域HR和倾斜区域DR的源漏图案130b。之后，使用第一光致抗蚀剂图案160a作为蚀刻掩模蚀刻源漏图案130b和掺杂硅图案128b0因此，参考图8C，形成数据线130、源极132和漏极134、在源极132和漏极134下方的欧姆接触层128以及在欧姆接触层1 下方且经由水平区域HR和倾斜区域DR暴露出的有源层126。在数据线130以及源极132和漏极134下方形成欧姆接触层1 和有源层126。因此，在根据本发明实施方式的用于显示设备的阵列基板中，通过将源极132和漏极134之间的分隔区域SR形成为具有U型形状，改善了薄膜晶体管T的操作能力。而且，可以通过经由第二光掩模M的半透光部分HTA将用作薄膜晶体管T的沟道区域的分隔区域SR当中的水平区域HR和倾斜区域DR中的层图案化，和经由第二光掩模M的透光部分 TA去除分隔区域SR当中的垂直区域VR中的有源层126，提高曝光工艺的误差容限和防止由于发生散光引起的沟道缺陷。换句话说，在使用第二光掩模M的曝光工艺中，通过使垂直区域VR对应于透光部分TA，而不是半透光部分HTA，可充分控制在除了垂直区域VR之外的水平区域HR和倾斜区域DR中的聚焦深度。因此，可改善与半透光部分HTA对应的第二光致抗蚀剂图案160b的厚度均勻性，和能够提高曝光工艺的误差容限。在实际实验中，由于上述方法，曝光工艺的效率提高了约30%，对于同样的沟道长度和宽度(W/L)，导通电流(on-current)提高了约20%。特别是，目前，已经开发出了被称作为面板内栅极(GIP)显示设备的显示设备，其中在阵列基板中形成将栅信号提供给栅线的栅极驱动电路。这种情况下，通过在整个阵列基板上沿相同方向形成显示部分的像素区域的薄膜晶体管的沟道和驱动部分的栅极驱动电路的薄膜晶体管的沟道，能够改善曝光工艺的误差容限，和防止由于曝光工艺的散光导致的沟道缺陷。图9是示出根据本发明另一实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图。除了在源极132和漏极134之间的分隔区域SR之外，图9和图5的阵列基板相似。因此省略了与图5至8相似部分的说明。参考图9，在源极132和漏极134之间的分隔区域SR为U型。分隔区域SR包括与栅线120平行的水平区域HR、以约45度或约-45度角与栅线120交叉的倾斜区域DR、和垂直于栅线120的垂直区域VR。经由水平区域HR暴露出有源层126。经由垂直区域VR和倾斜区域DR暴露出栅绝缘层124。换句话说，在水平区域HR中留下有源层126，而在垂直区域VR和倾斜区域DR中去除了有源层126，由此暴露出有源层1 下方的栅绝缘层124。因此，在分隔区域SR当中形成了有源层126的水平区域HR用作薄膜晶体管T的沟道区。在分隔区域SR当中去除了有源层126的垂直区域VR和倾斜区域DR不用作薄膜晶体管T的沟道区。尽管图中未示出，但是第二光掩模包括具有最低透光度的阻挡部分、具有高于阻挡部分的透光度的半透光部分和具有最高透光度的透光部分。阻挡部分对应于数据线130、 源极132和漏极134。半透光部分对应于分隔区域SR当中的水平区域HR。透光部分对应于除了数据线130、源极132、漏极134以及水平区域HR之外的区域。换句话说，在分隔区域SR当中的水平区域HR对应于第二光掩模的半透光部分。在分隔区域SR当中的垂直区域VR和倾斜区域DR对应于第二光掩模的透光部分。这种情况下，在一个方向上，即在水平方向上形成经由第二光掩模的半透光部分图案化的沟道的有源层126。因此能进一步改善曝光工艺的误差容限。图10是示出根据本发明再一实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图。参考图10，栅线220和数据线230在基板210上相互交叉以限定像素区域P。薄膜晶体管T连接到栅线220和数据线230。薄膜晶体管T包括栅极222、有源层226、源极232和漏极234。栅极222连接到栅线220，源极232连接到数据线230，漏极234与源极232分隔开。像素电极240形成在像素区域P中且经由漏极接触孔238连接到漏极234。在源极232和漏极234之间的分隔区域SR具有U型形状。分隔区域SR包括以约 45度角与栅线220交叉的第一区域R1，与栅线220平行或垂直的第二区域R2和以约135 度角与栅线220交叉的第三区域R3。经由第一区域Rl和第二区域R2暴露有源层226。经由第三区域R3暴露栅绝缘层 224。换句话说，在第一区域Rl和第二区域R2留下有源层226，而在第三区域R3中去除有源层226，由此暴露出在有源层2 下方的栅绝缘层224。因此，分隔区域SR当中形成了有源层226的第一区域Rl和第二区域R2用作薄膜晶体管T的沟道区。分隔区域SR当中去除了有源层226的第三区域R3不用作薄膜晶体管 T的沟道区。因此，在根据本发明再一实施方式的用于显示设备的阵列基板中，可以通过将源极232和漏极234之间的分隔区域SR形成为U型，改善薄膜晶体管T的操作能力。而且， 能够通过经由第二光掩模的半透光部分将用作薄膜晶体管T的沟道区的分隔区域SR当中的第一区域Rl和第二区域R2中的层图案化，和经由第二光掩模的透光部分去除分离区域 SR当中的第三区域R3中的有源层226，改善曝光工艺的误差容限和防止由于发生散光导致的沟道缺陷。换句话说，在使用第二光掩模实施的曝光工艺中，可以通过使第三区域R3对应于透光部分，而不是半透光部分，充分控制除第三区域R3以外的第一区域Rl和第二区域R2 中的聚焦深度。因此，能改善与半透光部分对应的第二光致抗蚀剂图案的厚度均勻性，和能改善曝光工艺的误差容限。图11是示出根据本发明又一实施方式的用于显示设备的阵列基板的平面图。参考图11，栅线320和数据线330在基板310上相互交叉以限定像素区域P。薄膜晶体管T连接到栅线320和数据线330。薄膜晶体管T包括栅极322、有源层326、源极332和漏极。栅极322连接到栅线 320，源极332连接到数据线330，漏极334与源极332分隔开。像素电极340形成在像素区域P中且经由漏极接触孔338连接到漏极334。在源极332和漏极334之间的分隔区域SR具有U型形状。分隔区域SR包括垂直于栅线320的第一区域R1，以约45度或约135度角与栅线320交叉的第二区域R2，和与栅线320平行的第三区域R3。经由第一区域Rl和第二区域R2暴露有源层326。经由第三区域R3暴露栅绝缘层 324。换句话说，在第一区域Rl和第二区域R2中留下有源层326，而在第三区域R3中去除有源层326，由此暴露出在有源层3 下方的栅绝缘层324。因此，分隔区域SR当中形成了有源层3 的第一区域Rl和第二区域R2用作薄膜晶体管T的沟道区。分隔区域SR当中去除了有源层326的第三区域R3不用作薄膜晶体管 T的沟道区。因此，在根据本发明又一实施方式的用于显示设备的阵列基板中，能够通过将源极332和漏极334之间的分隔区域SR形成为U型，改善薄膜晶体管T的操作能力。而且， 能够通过经由第二光掩模的半透光部分将用作薄膜晶体管T的沟道区的分隔区域SR当中的第一区域Rl和第二区域R2中的层图案化，和经由第二光掩模的透光部分去除分隔区域 SR当中的第三区域R3中的有源层326，改善曝光工艺的误差容限和防止由于发生散光导致的沟道缺陷。换句话说，在使用第二光掩模的曝光工艺中，通过使第三区域R3对应于透光部分，而不是半透光部分，能充分控制除第三区域R3之外的第一区域Rl和第二区域R2中的聚焦深度。因此，能改善与半透光部分对应的第二光致抗蚀剂图案的厚度均勻性，并能改善曝光工艺的误差容限。在上述说明中，尽管图10和11中未示出，但是通过使分隔区域SR当中的第三区域R3对应于第二光掩模的透光部分，而不是第二掩模的半透光部分，在第三区域R3中去除有源层2 和326，而不是在第三区域R3中留下有源层2 和326，由此暴露出栅绝缘层 224和324。这种情况下，在一个方向上形成薄膜晶体管T的沟道，由此能改善曝光工艺的
误差容限。
根据本发明上述实施方式的阵列基板可用于显示设备，诸如液晶显示设备、有机电致发光显示设备等。当将阵列基板用于有机电致发光显示设备时，可在一个像素区域中形成两个或两个以上的薄膜晶体管，且这种情况下，可在同一方向上形成两个或两个以上的薄膜晶体管的沟道。本领域技术人员将理解，可对本发明做出各种修改和变化而不超出本发明的精神或范围。由此，本发明预计覆盖本发明的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等价物的范围内。
权利要求
1.一种用于显示设备的阵列基板，包括基板；在所述基板上相互交叉以限定像素区域的栅线和数据线；连接到所述栅线和数据线的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、在所述栅极上的栅绝缘层、在所述栅绝缘层上的有源层、在所述有源层上的欧姆接触层和在所述欧姆接触层上的源极和漏极；和连接到所述漏极的像素电极，其中所述源极和漏极相互分隔开以限定分隔区域，其中所述分隔区域包括在不同方向上的第一至第三区域，和其中在所述第一至第三区域的至少一个中去除所述有源层以暴露出所述栅绝缘层。
2.如权利要求1的阵列基板，其中在所述第一至第三区域中的其余区域中留下的有源层经由所述第一至第三区域的所述其余区域暴露出并用作所述薄膜晶体管的沟道。
3.如权利要求1的阵列基板，其中所述薄膜晶体管的所述沟道在一个方向上形成。
4.如权利要求1的阵列基板，其中所述分隔区域具有U型形状，所述第一区域对应于 U型分隔区域的直线部分，所述第三区域对应于U型分隔区域的底部部分，所述第二区域对应于U型分隔区域的所述直线部分和底部部分之间的拐角部分。
5.如权利要求4的阵列基板，其中所述有源层是在所述分隔区域的第三区域中被去除的。
6.如权利要求4的阵列基板，其中所述有源层是在所述分隔区域的第二区域和第三区域中被去除的。
7.如权利要求4的阵列基板，其中所述分隔区域的第一区域与所述栅线平行，所述分隔区域的第二区域关于所述栅线以45度或-45度角倾斜，所述第三区域垂直于所述栅线。
8.如权利要求4的阵列基板，其中所述分隔区域的第一区域关于所述栅线以45度角倾斜，所述分隔区域的第二区域与所述栅线平行或垂直，所述第三区域关于所述栅线以135 度角倾斜。
9.如权利要求4的阵列基板，其中所述分隔区域的第一区域垂直于所述栅线，所述分隔区域的第二区域关于所述栅线以45度或135度角倾斜，所述第三区域与所述栅线平行。
10.一种制造用于显示设备的阵列基板的方法，该方法包括 在基板上形成栅线和与所述栅线连接的栅极；在所述栅线和栅极上形成栅绝缘层；使用包括透光部分、半透光部分和阻挡部分的光掩模在所述栅绝缘层上形成有源层、 欧姆接触层、源极和漏极；在所述源极和漏极上形成钝化层；和在所述钝化层上形成与所述漏极连接的像素电极， 其中所述源极和漏极相互分隔开以限定分隔区域， 其中所述分隔区域包括不同方向上的第一至第三区域，和其中在所述第一至第三区域的至少一个中去除所述有源层以暴露出所述栅绝缘层。
11.如权利要求10的方法，其中在所述第一至第三区域中的其余区域中留下的有源层经由所述第一至第三区域中的所述其余区域暴露出并用作所述薄膜晶体管的沟道。
12.如权利要求11的方法，其中在所述第一至第三区域的至少一个中去除的有源层在光掩模工艺中对应于透光部分，在所述第一至第三区域中的其余区域中留下的有源层在光掩模工艺中对应于半透光部分。
13.如权利要求10的方法，其中所述薄膜晶体管的沟道在一个方向上形成。
14.如权利要求10的方法，其中所述分隔区域具有U型形状，所述第一区域对应于U型分隔区域的直线部分，所述第三区域对应于U型分隔区域的底部部分，所述第二区域对应于U型分隔区域的所述直线部分和底部部分之间的拐角部分。
15.如权利要求14的方法，其中所述有源层是在所述分隔区域的第三区域中被去除的。
16.如权利要求14的方法，其中所述有源层是在所述分隔区域的第二区域和第三区域中被去除的。
17.如权利要求14的方法，其中所述分隔区域的第一区域平行于所述栅线，所述分隔区域的第二区域关于所述栅线以45度或-45度角倾斜，所述第三区域垂直于所述栅线。
18.如权利要求14的方法，其中所述分隔区域的第一区域关于所述栅线以45度角倾斜，所述分隔区域的第二区域平行或垂直于所述栅线，所述第三区域关于所述栅线以135 度角倾斜。
19.如权利要求14的方法，其中所述分隔区域的第一区域垂直于所述栅线，所述分隔区域的第二区域关于所述栅线以45度或135度角倾斜，所述第三区域平行于所述栅线。
全文摘要
本发明涉及一种用于显示设备的阵列基板及其制造方法，所述用于显示设备的阵列基板包括基板；在基板上相互交叉以限定像素区域的栅线和数据线；连接到栅线和数据线的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅极、在栅极上的栅绝缘层、在栅绝缘层上的有源层、在有源层上的欧姆接触层和在欧姆接触层上的源极和漏极；和连接到漏极的像素电极，其中源极和漏极相互分隔开以限定分隔区域，其中分隔区域包括在不同方向上的第一至第三区域，和其中在第一至第三区域的至少一个中去除有源层。
文档编号H01L21/336GK102315228SQ20101061296
公开日2012年1月11日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年7月9日
发明者崔文镐, 郑在纹 申请人:乐金显示有限公司