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：
本发明涉及用于显示设备的阵列基板，特别涉及包括具有氧化物半导体层的薄膜晶体管的阵列基板，以及该阵列基板的制造方法。
背景技术：
目前金属氧化物半导体TFT(薄膜晶体管)的制程跟现有非晶硅制程类似，除传统的BCE(Back Channel Etching，背通道刻蚀))结构外，考量半导体特性会有ESL(Etch StopLayer，刻蚀阻挡层)与Co-Planar共面架构，所需的制程需要五道或是六道光罩，制程较为复杂，制造成本较高。图I为目前采用IGZ0(Indium Gallium Zinc Oxide，铟镓锌氧化物)制作薄膜晶体管主要的ESL结构，与a-Si (非晶硅)薄膜晶体管的BCE结构类似，主要的差别在加上ESL绝缘层保护半导体层以维持良好的TFT特性。
发明内容
发明目的针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种用于显示设备的阵列基板以及该阵列基板的制造方法，能够简化制程，降低制造成本。技术方案为实现上述发明目的，本发明采用的第一种技术方案为一种用于显示设备的阵列基板，包括具有像素区域的基板；位于所述基板上的扫描线、栅极和数据线，所述栅极连接到所述扫描线，所述扫描线和数据线交叉以限定所述像素区域，所述数据线在与所述扫描线的交叉处断开；位于所述扫描线、栅极和数据线上的绝缘层，该绝缘层具有露出所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧的接触孔；位于所述绝缘层和像素区域上的氧化物半导体层，所述氧化物半导体层通过所述接触孔连接到所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧；位于所述栅极上方且位于氧化物半导体层上的保护层；采用离子注入或退火处理的方式使位于保护层以外区域的氧化物半导体层成为具有导体特性的透明电极。 所述氧化物半导体层的材料优选铟镓锌氧化物。所述绝缘层和保护层的材料优选二氧化硅或氮化硅或二氧化硅与氮化硅的组合。本发明采用的第二种技术方案为一种制造阵列基板的方法，包括如下步骤(I)第一道光罩在具有像素区域的阵列基板上形成扫描线、栅极和数据线，所述栅极连接到所述扫描线，所述扫描线和数据线交叉以限定所述像素区域，所述数据线在与所述扫描线的交叉处断开；(2)在所述扫描线、栅极和数据线上形成绝缘层；(3)第二道光罩在所述绝缘层上形成具有露出所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧的接触孔；(4)第三道光罩在所述绝缘层和像素区域上形成氧化物半导体层，所述氧化物半导体层通过所述接触孔连接到所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧；(5)第四道光罩在所述栅极上方且在氧化物半导体层上形成保护层；(6)采用离子注入或退火处理的方式使位于保护层以外区域的氧化物半导体层成为具有导体特性的透明电极。所述氧化物半导体层的材料优选铟镓锌氧化物。所述绝缘层和保护层的材料优选二氧化硅或氮化硅或二氧化硅与氮化硅的组合。
有益效果本发明能够简化IGZO半导体TFT的制程，由原来的五至六道光罩减少为四道光罩，有效降低了制造成本。
图I为现有技术金属氧化物半导体薄膜晶体管的ESL截面示意图；图2(A)为本发明形成扫描线、栅极和数据线的结构示意图；图2(B)为图2(A)的A-A’剖面图；图3(A)为本发明形成绝缘层和接触孔的结构示意图；图3(B)为图3(A)的B_B’剖面图；图4⑷为本发明形成IGZO层的结构示意图；图4(B)为图4⑷的C-C’剖面图；图5(A)为本发明形成保护层的结构示意图；图5(B)为图5(A)的D_D’剖面图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图2(A)和图2(B)所示，在具有像素区域的阵列基板上利用底层金属形成扫描线、栅极和数据线，所述栅极连接到所述扫描线，所述扫描线和数据线交叉以限定所述像素区域，所述数据线在与所述扫描线的交叉处断开；如图3(A)和图3(B)所示，在所述扫描线、栅极和数据线上形成二氧化硅材料的绝缘层；在所述绝缘层上形成具有露出所述扫描线的端子部、数据线的端子部(图中未示出)、源极(实际上是后续步骤形成连接源极的位置)以及数据线在与扫描线断开处的两侧的接触孔；如图4(A)和图4(B)所示，在所述绝缘层和像素区域上形成IGZO层，所述IGZO层通过所述接触孔连接到所述扫描线的端子部、数据线的端子部(图中未示出)、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧；如图5(A)和图5(B)所示，在所述栅极上方且在IGZO层上形成二氧化硅材料的保护层；采用离子注入的方式使位于保护层以外区域的IGZO层成为具有导体特性的透明电极。此时，原来在与扫描线交叉处断开的数据线被成为透明电极的IGZO层桥接，并连接到位于保护层左侧的源极，而保护层右侧的IGZO层则作为漏极连接到位于像素区域的IGZO层(即像素电极)；位于保护层下方的IGZO层仍然是半导体层，保证源极和漏极之间是电 学上的断路。
权利要求
1.一种用于显示设备的阵列基板，包括 具有像素区域的基板； 位于所述基板上的扫描线、栅极和数据线，所述栅极连接到所述扫描线，所述扫描线和数据线交叉以限定所述像素区域，所述数据线在与所述扫描线的交叉处断开； 位于所述扫描线、栅极和数据线上的绝缘层，该绝缘层具有露出所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧的接触孔； 位于所述绝缘层和像素区域上的氧化物半导体层，所述氧化物半导体层通过所述接触孔连接到所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧； 位于所述栅极上方且位于氧化物半导体层上的保护层； 采用离子注入或退火处理的方式使位于保护层以外区域的氧化物半导体层成为具有导体特性的透明电极。
2.根据权利要求I所述用于显示设备的阵列基板，其特征在于所述氧化物半导体层的材料为铟镓锌氧化物。
3.根据权利要求I所述用于显示设备的阵列基板，其特征在于所述绝缘层和保护层的材料为二氧化硅或氮化硅或二氧化硅与氮化硅的组合。
4.一种制造阵列基板的方法，包括如下步骤 (1)第一道光罩在具有像素区域的阵列基板上形成扫描线、栅极和数据线，所述栅极连接到所述扫描线，所述扫描线和数据线交叉以限定所述像素区域，所述数据线在与所述扫描线的交叉处断开； (2)在所述扫描线、栅极和数据线上形成绝缘层； (3)第二道光罩在所述绝缘层上形成具有露出所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧的接触孔； (4)第三道光罩在所述绝缘层和像素区域上形成氧化物半导体层，所述氧化物半导体层通过所述接触孔连接到所述扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧； (5)第四道光罩在所述栅极上方且在氧化物半导体层上形成保护层； (6)采用离子注入或退火处理的方式使位于保护层以外区域的氧化物半导体层成为具有导体特性的透明电极。
5.根据权利要求4所述制造阵列基板的方法，其特征在于所述氧化物半导体层的材料为铟镓锌氧化物。
6.根据权利要求4所述制造阵列基板的方法，其特征在于所述绝缘层和保护层的材料为二氧化硅或氮化硅或二氧化硅与氮化硅的组合。
全文摘要
用于显示设备的阵列基板及其制造方法。用于显示设备的阵列基板，包括具有像素区域的基板；基板上的扫描线、栅极和数据线，栅极连接到扫描线，扫描线和数据线交叉以限定像素区域，数据线在与扫描线的交叉处断开；扫描线、栅极和数据线上的绝缘层，该绝缘层具有露出扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧的接触孔；绝缘层和像素区域上的氧化物半导体层，氧化物半导体层通过接触孔连接到扫描线的端子部、数据线的端子部、源极以及数据线在与扫描线断开处的两侧；栅极上方且位于氧化物半导体层上的保护层；采用离子注入或退火处理的方式使保护层以外区域的氧化物半导体层成为具有导体特性的透明电极。
文档编号H01L21/77GK102683353SQ20121009958
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月5日 优先权日2012年4月5日
发明者洪孟逸 申请人:南京中电熊猫液晶显示科技有限公司