专利名称：薄膜晶体管阵列基板及其制造方法以及有机发光显示器的制作方法
技术领域：
所描述的技术总地涉及薄膜晶体管阵列基板、包括该薄膜晶体管阵列基板的有机发光显示器以及制造该薄膜晶体管阵列基板的方法。
背景技术：
平板显示器(例如有机发光显示器和液晶显示器)通常包括许多像素电路，每个像素电路包括薄膜晶体管(TFT)、电容器以及连接TFT和电容器的布线。平板显示器通常是通过利用光刻工艺在基板上形成TFT、电容器和布线的精细图案而制造的，其中光刻工艺通过使用掩膜转移精细图案。
发明内容
一个发明方面是具有简单制造工艺及优良信号传输的薄膜晶体管阵列基板、包括该薄膜晶体管阵列基板的有机发光显示器以及制造该薄膜晶体管阵列基板的方法。另一方面是一种薄膜晶体管阵列基板，包括:薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极；电容器的下电极，由与所述有源层相同的层构成；所述电容器的上电极，形成在所述下电极上；第一绝缘层，形成在所述下电极和所述上电极之间，以及形成在所述有源层和所述栅电极之间，并且在所述下电极外侧具有间隙；第二绝缘层，形成在所述第一绝缘层上并且在所述间隙内具有与所述第一绝缘层相同的蚀刻表面；桥，由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成，并且填充所述间隙的一部分；像素电极，由与所述上电极相同的材料构成；以及第三绝缘层，覆盖所述源电极和所述漏电极并且暴露所述像素电极。所述有源层和所述下电极可以包括离子杂质掺杂的半导体材料。所述上电极和所述像素电极可以包括透明导电材料。所述透明导电材料可以包括从由下列构成的组中选择的至少一种:氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(ΙΖ0)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(Ιη203)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(ΑΖ0)。所述薄膜晶体管阵列基板可以进一步包括:第一连接件，与所述下电极连接；以及第二连接件，与所述上电极连接；其中在所述下电极和所述第一连接件之间形成所述间隙的第一部分，并且在形成在所述下电极外侧的所述第一绝缘层中形成所述间隙的第二部分。所述桥可以形成在所述间隙的所述第二部分内。所述第一连接件可以包括与所述下电极相同的材料。所述第二连接件可以包括与所述上电极相同的材料。所述第二连接件可以形成在在所述间隙的所述第二部分内形成的所述桥以及所述第二绝缘层上，并且与在所述间隙的所述第二部分内形成的所述桥以及所述第二绝缘层连接。所述薄膜晶体管阵列基板可以进一步包括:布线，在所述第二连接件和所述第二绝缘层之间由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成，并且直接接触所述第二连接件。可以在所述间隙的所述第一部分内进一步形成保护膜。所述保护膜可以由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成。所述保护膜可以由与所述上电极相同的材料构成。所述保护膜可以与所述上电极绝缘。 所述第三绝缘层可以接触所述上电极。另一方面是一种有机发光显示器，包括:薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极；电容器的下电极，由与所述有源层相同的层构成；所述电容器的上电极，形成在所述下电极上；第一绝缘层，在所述下电极和所述上电极之间，以及在所述有源层和所述栅电极之间，并且具有在所述下电极外侧的间隙；第二绝缘层，形成在所述第一绝缘层上并且具有与所述第一绝缘层相同的蚀刻表面；桥，由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成，并且填充所述间隙的一部分；像素电极，由与所述上电极相同的材料构成；第三绝缘层，覆盖所述源电极和所述漏电极并且暴露所述像素电极；有机发光层，在所述像素电极上；以及对电极，在所述有机发光层上。所述对电极可以是反射从所述有机发光层发射的光的反射电极。所述像素电极可以包括透明导电材料。所述像素电极可以进一步包括具有半透射材料的半透射层。另一方面是一种制造薄膜晶体管阵列基板的方法，包括:执行第一掩膜工艺，所述第一掩膜工艺在基板上形成半导体层，并且通过图案化所述半导体层形成薄膜晶体管的有源层和电容器的下电极；执行第二掩膜工艺，所述第二掩膜工艺形成第一绝缘层、在所述第一绝缘层上形成第一金属层，并且通过图案化所述第一金属层形成与所述下电极对应的蚀刻终止层以及与所述有源层的一部分对应的栅电极；执行第三掩膜工艺，所述第三掩膜工艺形成第二绝缘层，并且蚀刻所述第一绝缘层和所述第二绝缘层进行，从而形成暴露所述蚀刻终止层的间隙以及暴露所述有源层的一部分的开口 ；执行第四掩膜工艺，所述第四掩膜工艺形成第二金属层，并且通过图案化所述第二金属层形成填充所述间隙的一部分的桥和填充所述有源层的所述开口的源电极和漏电极；执行第五掩膜工艺，所述第五掩膜工艺形成第三金属层，并且通过图案化所述第三金属层形成像素电极和所述电容器的上电极；以及执行第六掩膜工艺，所述第六掩膜工艺形成第三绝缘层，并且形成暴露所述像素电极的开口。所述方法可以进一步包括在执行所述第二掩膜工艺之后掺杂离子杂质。在执行所述第三掩膜工艺的同时，可以去除所述蚀刻终止层。所述方法可以进一步包括在执行所述第四掩膜工艺之后掺杂离子杂质。在执行第一掩膜工艺的同时，可以通过图案化所述半导体层同时形成与所述下电极连接的第一连接件。 在执行所述第三掩膜工艺的同时，可以在所述下电极和所述第一连接件之间形成所述间隙的第一部分，并且可以在在所述下电极外侧形成的所述第一绝缘层中形成所述间隙的第二部分。在执行所述第四掩膜工艺的同时，可以在所述间隙的所述第二部分中形成所述桥。在执行所述第五掩膜工艺的同时，可以通过图案化所述第三金属层同时形成与所述上电极连接的第二连接件，其中所述第二连接件形成在所述桥上。在执行所述第四掩膜工艺的同时，可以进一步通过使用所述第二金属层在所述间隙的所述第一部分中形成保护膜。在执行所述第五掩膜工艺的同时，可以进一步通过使用所述第三金属层在所述间隙的所述第一部分中形成保护膜。
图1是示意性示出根据实施例的有机发光显示器的剖面图。图2是示意性示出根据实施例的有机发光显示器的电容器区的平面图。图3A到图3F是示意性示出图1的有机发光显示器的掩膜工艺结果的视图。图4是示意性示出根据另一实施例的有机发光显示器的剖面图。图5是示意性示出根据另一实施例的有机发光显示器的剖面图。 图6A到图6E是用于描述根据第一比较示例的制造有机发光显示器的方法的剖面图。图7A到图7C是用于描述根据第二比较示例的制造有机发光显示器的方法的剖面图。
具体实施例方式根据光刻工艺，将光刻胶均匀地涂在将要形成精细图案的基板上，通过使用曝光设备(例如光刻机)将光刻胶暴露于光照下，然后将经过曝光的光刻胶(此时光刻胶是正性光刻胶)显影。在光刻胶显影之后，剩余的光刻胶用来蚀刻基板上的精细图案，并且在形成精细图案之后去除光刻胶。如上面所述的，由于在通过使用掩膜来转移图案的步骤中首先准备具有图案的掩膜，所以随着使用掩膜的工艺的数量增加，准备掩膜的制造成本升高。而且由于执行上面复杂的操作，所以制造过程复杂，制造时间增加，并且由于增加的制造时间的原因，制造成本升高。下面将对照附图描述各个实施例。本发明中使用的术语“和/或”包括所关联的列出项目中一个或多个的任意组合和全部组合。图1是示意性示出根据实施例的有机发光显示器I的剖面图。参考图1，根据当前实施例的有机发光显示器I包括在基板10上的像素区PXL1、晶体管区TFTl和电容器区CAPl。在晶体管区TFTl中，在基板10上形成薄膜晶体管的有源层212。有源层212可以由包括非晶硅或多晶硅的半导体制成。有源层212可以包括沟道区212c、源区212a和漏区212b，源区212a和漏区212b掺杂有离子杂质且位于沟道区212c外侧。虽然图1中没有示出，但是在基板10和有源层212之间可以进一步形成包括氧化硅(Si02)和/或氮化硅(SiNx)的缓冲层(未示出)，以使基板10平整以及防止不纯杂质渗入基板10内。在有源层212上与有源层212的沟道区212c对应的位置形成栅电极214，其中在栅电极214和有源层212之间形成第一绝缘层13，第一绝缘层13构成栅极绝缘膜。在栅电极214上形成源电极216a和漏电极216b，源电极216a和漏电极216b分别与有源层212的源区212a和漏区212b连接。而且，在栅电极214和源电极216a及漏电极216b之间形成第二绝缘层15，第二绝缘层15构成层间绝缘膜。虽然图1中未示出，但是可以在源电极216a和漏电极216b上进一步形成包括与下面描述的像素电极117相同的透明导电材料的层。在第二绝缘层15上形成第三绝缘层18，以覆盖源电极216a和漏电极216b。第三绝缘层18可以包括有机绝缘膜或者既包括无机绝缘膜又包括有机绝缘膜，无机绝缘膜和有机绝缘膜堆叠在彼此上方。形成第三绝缘层18的有机绝缘膜的示例包括通用聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS))、具有苯酚族的聚合物衍生物、丙烯酰基聚合物、酰亚胺基聚合物、芳醚基聚合物、酰胺基聚合物、氟基聚合物、对二甲苯基聚合物、乙烯醇基聚合物以及上述物质的混合物。在像素区PXLl中，在基板10上在开口 Cl中形成像素电极117，开口 Cl形成在第一绝缘层13和第二绝缘层15内。像素电极117可以由与下面描述的电容器的上电极317b相同的材料构成。像素电极117可以由透明导电材料构成，使得光穿过像素电极117。透明导电材料可以是从由下列物质组成的组中选择的至少一种:氧化铟锡(ΙΤ0)、氧化铟锌(ΙΖ0)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(Ιη203)、氧化铟镓(IGO)和氧化招锌(ΑΖ0)。虽然图1中未示出，但是可以在基板10和像素电极117之间进一步形成缓冲层(未示出)。在像素电极117上形成有机发光层119。有机发光层119可以形成在第三绝缘层18的开口 C4内。从有机发光层119发出的光可以透过由透明导电材料构成的像素电极117向基板10发射。有机发光层119可以由低分子有机材料或高分子有机材料构成。如果有机发光层119由低分子有机材料构成，那么空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)可以相对于有机发光层119堆叠在彼此上。而且如果需要，那么可以堆叠其它层。这里，低分子有机材料的示例包括酞菁铜(CuPc)W -二(萘-1-基)_N、N' -二苯基-联苯胺(NPB)和三-8-羟基喹啉铝(ALq3)。可选地，如果有机发光层119由高分子有机材料构成，那么除有机发光层119外还可以包括HTL。HTL可以由聚-(3，4)-乙烯-二羟基噻吩(PEDOT)或者聚苯胺(PANI)构成。这里，高分子有机材料的示例包括聚苯亚乙烯(PPV)和聚芴。在有机发光层119上形成对电极120，对电极120构成公共电极。在根据当前实施例的有机发光显示器I中，像素电极117可以用作阳极，对电极120可以用作阴极，但是它们的极性可以对调。对电极120可以是包括反射材料的反射电极。这里，对电极120可以包括从下列物质中选择的至少一种:Al、Mg、L1、Ca、LiF/Ca和LiF/Al。当对电极120是反射电极时，从有机发光层119发出的光可以在对电极120上反射，穿过由透明导电材料构成的像素电极117并向基板10发射。虽然图1中未示出，但是像素电极117可以进一步包括包括半透射材料的半透射金属层(未示出)。当像素电极117进一步包括半透射金属层时，构成反射电极的对电极120作为反射镜工作，半透射金属层作为半透射镜工作。因此，从有机发光层119发出的光可以在对电极120和半透射金属层之间谐振，从而升高光提取效率。半透射金属层可以由下列材料中的至少一种构成:银(Ag)、银合金、铝(Al)和铝合金。半透射金属层的厚度可以低于或大致等于大约300人,以便作为谐振镜与构成反射电极的对电极120 —起工作。图2是示意性示出根据实施例的有机发光显示器I的电容器区CAPl的平面图。图2的电容器区CAPl包括下电极312b、上电极317b、第一绝缘层13和第二绝缘层15。参考图1和图2，电容器区CAPl包括在基板10上的电容器的下电极312b和与下电极312b连接的第一连接件312a。下电极312b可以来自与有源层212相同的层。下电极312b可以包括与有源层212的源区212a和漏区212b相同材料的掺杂有离子杂质的半导体。向下电极312b传输信号(电流/电压)的第一连接件312a可以由与下电极312b相同的材料层构成。因此,第一连接件312a可以包括与下电极312b类似的掺杂有离子杂质的半导体。在下电极312b上形成电容器的上电极317b和与上电极317b连接的第二连接件317c。上电极317b可以由与上面描述的像素电极117相同的材料构成。向上电极317b传输信号的第二连接件317c可以由与上电极317b相同的材料构成。第二连接件317c可以包括第一部分317cl和第二部分317c2,第一部分317cl形成在下面描述的桥316上,第二部分317c2形成在布线316c上，布线316c在第二绝缘层15上形成且由与源电极216a和漏电极216b相同的材料构成。由于第二连接件317c与上电极317b电连接，所以第一部分317cl和第二部分317c2不发生短路。作为栅极绝缘膜工作的第一绝缘层13可以从晶体管区TFTl起延伸，并且形成在电容器的下电极312b和上电极317b之间，以作为介电膜工作。电容器区CAPl中下电极312b的外侧存在未形成第一绝缘层13的一部分。换言之，第一绝缘层13在电容器区CAPl中具有预定的间隙G (参考图2)。由于在对第二绝缘层15进行蚀刻的同时蚀刻了第一绝缘层13，所以形成间隙G。在一个实施例中，在下电极312b和第一连接件312a之间在第一绝缘层13中形成间隙G的第一部分G1、并且在形成在下电极312b外侧的第一绝缘层13中形成间隙G的第二部分G2。在第一绝缘层13上形成从晶体管区TFTl起延伸的第二绝缘层15。第二绝缘层15具有比上电极317b的大的开口 C3。如下面叙述的，由于形成下电极312b和第一连接件312a的半导体层通过开口 C3全部掺杂有离子杂质，所以提高了电容器的信号传输效率。开口 C3在间隙G中具有与第一绝缘层13相同的蚀刻表面。在间隙G的一部分中包括桥316,桥316由与源电极216a和漏电极216b相同的材料构成。桥316形成在间隙G的第二部分G2中。如上面叙述的，由于第二连接件317c与上电极317b电连接，所以形成第二连接件317c的第一部分317cl和第二部分317c2不发生短路。如果桥316不形成在间隙G的第二部分G2内，那么第二连接件317c在第二部分G2中沿第一绝缘层13和第二绝缘层15的具有高台阶差的蚀刻表面与上电极317b连接，因此第一部分317c和第二部分317c2可发生短路。因此，可以通过在间隙G的第二部分G2中形成桥316来防止这种短路发生。第二连接件317c可以由与上电极317b类似的透明导电材料构成。如果透明导电材料的电阻高，那么通过第二连接件317c与上电极317b连接的布线316c可以是由低电阻材料构成的金属线。在当前实施例中，布线316c由与源电极216a和漏电极216b相同的材料层构成。这里，第二连接件317c的第二部分317c2可以形成在布线316c上。由于第二连接件317c不仅沿第一绝缘层13和第二绝缘层15的在第二部分G2中形成的蚀刻表面而且沿布线316c的蚀刻表面与上电极317b连接，所以短路的风险可能进一步升高。然而，桥316可以防止第二连接件317c的短路。在第二绝缘层15上形成第三绝缘层18。如上面叙述的，第三绝缘层18可以包括有机绝缘膜或者既包括无机绝缘膜又包括有机绝缘膜，无机绝缘膜和有机绝缘膜在彼此上堆叠。通过在对电极120和上电极317b之间设置包括具有低介电常数的有机绝缘材料的第三绝缘层18，在对电极120和上电极317b之间形成的寄生电容减少，从而防止由寄生电容导致的信号干扰。在图1和图2中，第一连接件312a和第二连接件317c被示出为似乎它们布置在相对的方向上，但是这两个连接件312a和317c的位置不局限于这种情况。第一连接件312a和第二连接件317c的连接方式不受局限，只要第一连接件312a和第二连接件317c分别与下电极312b和上电极317b连接。图3A到图3F是示意性示出图1的有机发光显示器I的掩膜工艺结果的图。图3A是示意性示出根据当前实施例的有机发光显示器I的第一掩膜工艺结果的剖面图。参考图3A，在基板10上图案化半导体层，以形成未掺杂有离子杂质的沟道区212c以及未掺杂有离子杂质的包括下电极和第一连接件的层312c。虽然图3A中未示出，但是在基板10上沉积半导体层(未示出)，在半导体层上涂光刻胶(未示出)，并且使用第一光掩膜(未示出)通过光刻工艺对半导体层图案化，从而形成未掺杂有离子杂质的沟道区212c和层312c。通过一系列工艺(例如使用曝光设备将第一光掩膜暴露于光照下，然后对第一光掩膜进行显影、蚀刻以及剥离或灰化)执行使用光刻处理的第一掩膜工艺。半导体层可以包括非晶硅或多晶硅。这里，多晶硅可以通过对非晶硅结晶而形成。非晶硅可以通过使用任何方法结晶，例如使用快速热退火(RTA)方法、固相结晶(SPC)方法、准分子激光退火(ELA)方法、金属诱导结晶(MIC)方法、金属诱导横向结晶(MILC)方法或者顺序横向固化(SLS )方法。图3B是示意性示出有机发光显示器I的第二掩膜工艺结果的剖面图以及示意性示出根据当前实施例的电容器区的平面图。参考图3B，在图3A的第一掩膜工艺的结果产物上堆叠第一绝缘层13，并且在第一绝缘层13上堆叠第一金属层(未示出)，然后对第一金属层图案化。作为图案化的结果，在第一绝缘层13上，在晶体管区TFTl中形成栅电极214，并且同时在电容器区CAP中形成蚀刻终止层314。
第一绝缘层13作为薄膜晶体管的栅极绝缘膜以及电容器的介电膜工作。栅电极214和蚀刻终止层314可以由单层或多层的从由下列金属组成的组中选择的至少一种低电阻金属构成:铝(Al)、钼(Pt)、钯(Pd)、银(Ag)、镁(Mg)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)、铬(Cr)、锂(Li)、钙(Ca)、钥(Mo)、钛(Ti)、钨(W)和铜(Cu)。首先在该结构上掺杂(Dl)离子杂质。B离子或P离子可以作为离子杂质掺杂，并且这里，离子杂质可以以大致等于或大于大约I X IO15原子/厘米2的浓度掺杂在有源层212和第一连接件312a上。此时，栅电极214起自对准掩膜的作用。结果，有源层212包括源区212a和漏区212b以及两者之间的沟道区212c，源区212a、漏区212b和沟道区212c掺杂有尚子杂质。由于蚀刻终止层314作为未掺杂有离子杂质的层312c的阻挡掩膜工作，所以由蚀刻终止层314覆盖的下电极312b未被掺杂，并且未由蚀刻终止层314覆盖的第一连接件312a被惨杂。图3C是示意性示出有机发光显示器I的第三掩膜工艺结果的剖面图，以及示意性示出根据当前实施例的电容器区的平面图。参考图3C，在图3B的第二掩膜工艺的结果产物上堆叠第二绝缘层15，并且基本同时对第一绝缘层13和第二绝缘层15图案化，以形成暴露像素区的开口 Cl、暴露有源层212的源区212a的一部分和漏区212b的一部分的开口 C2以及暴露整个蚀刻终止层314的开口 C3。这里，在电容器区中，蚀刻终止层314防止蚀刻终止层314下面的第一绝缘层13被蚀刻。由于第一绝缘层13和第二绝缘层15是在相同掩膜工艺中一起蚀刻的，所以去除了第一绝缘层13的通过开口 C3暴露的那部分，以形成电容器区中的间隙G。在第一绝缘层13中，间隙G的第一部分Gl形成在被蚀刻终止层314覆盖的层312c和第一连接件312a之间。在第一绝缘层13中，间隙G的第二部分G2形成在由蚀刻终止层314覆盖的下电极312b外侧。图3D是示意性示出有机发光显示器I的第四掩膜工艺结果的剖面图，以及示意性示出根据当前实施例的电容器区的平面图。在图3D中，在图3C的第三掩膜工艺的结果产物上堆叠第二金属层(未示出)，以填充开口 Cl到C3，然后对第二金属层图案化。对第二金属层图案化，以形成第一部分G2中的桥316以及源电极216a和漏电极216b和第二绝缘层15上的布线316c。这里，去除蚀刻阻挡层314。第二金属层可以包括由下列金属中的至少一种构成的单层或多层:Al、Pt、Pd、Ag、Mg、Au、N1、Nd、Ir、Cr、L1、Ca、Mo、T1、W和Cu。这里,第二金属层直接接触间隙G的第一部分Gl中的第一连接件312a，因此，可以产生硅金属化合物，例如硅化物。硅金属化合物可以不去除而继续保留。其次用离子杂质掺杂这种结构。由于蚀刻终止层314被去除，所以用离子杂质掺杂下电极312b。因此，由于在下电极312b和第一连接件312a之间不存在未掺杂有离子杂质的区域，所以电容器的信号传输效率可以升高。图3E是示意性示出根据当前实施例的有机发光显示器I的第五掩膜工艺结果的剖面图。
参考图3E，通过使用相同材料经过同一掩膜工艺，在图3D的第四掩膜工艺的结果产物上形成像素电极117、上电极317b和第二连接件317c。像素电极117形成在开口 Cl中，上电极317b形成在下电极312b上，并且第二连接件317c形成在桥316和第二绝缘层15上。第二连接件317c的第一部分317cl形成在间隙G的第二部分G2中的桥316上，并且第二连接件317c的第二部分317c2形成在第二绝缘层15上面的布线316c上。如上面叙述的，由于第二连接件317c与上电极317b电连接，所以形成第二连接件317c的第一部分317cl和第二部分317c2不发生短路。因此，在第二部分G2中形成的桥316可以通过减少第一绝缘层13和第二绝缘层15的蚀刻表面之间的台阶差而防止第二连接件317c发生短路。图3F是示意性示出根据当前实施例的有机发光显示器I的第六掩膜工艺结果的剖面图。参考图3F，在图3E的第五掩膜工艺的结果产物上堆叠第三绝缘层18，并且对第三绝缘层18图案化，以形成暴露像素电极117顶部一部分的开口 C4。开口 C4不仅限定发光区，还增加图1的像素电极117的边缘和对电极120之间的间隙，以便防止电场在像素电极117的边缘集中，从而防止像素电极117和对电极120发生短路。图4是示意性示出根据另一实施例的有机发光显示器2的剖面图。下面仅主要描述有机发光显示器I和2之间的差异。参考图4，根据当前实施例的有机发光显示器2包括在基板10上的像素区PXL2、晶体管区TFT2和电容器区CAP2。在当前实施例中，在电容器区CAP2中在间隙G的第一部分Gl中进一步布置保护膜317a。保护膜317a由与上电极317b相同的材料构成，并且在第五掩膜工艺中与上电极317b —起形成。如上面描述的，当产生硅金属化合物(例如硅化物)并且硅金属化合物由于第四掩膜工艺中在第一部分Gl中第二金属层与第一连接件312a接触的原因在没有被完全去除的情况下继续存在时，下电极312b和上电极317b可以由于漏电流的原因发生短路。由于这种短路，所以在相应像素中可能产生黑点。在当前实施例中，在第一部分Gl中形成保护膜317a来防止短路。保护膜317a与上电极317b —起形成但是与上电极317b绝缘。图5是示意性示出根据另一实施例的有机发光显示器3的剖面图。下面仅主要描述有机发光显示器I到3之间的差异。参考图5，根据当前实施例的有机发光显示器3包括在基板10上的像素区PXL3、晶体管区TFT3以及电容器区CAP3。在当前实施例中，在电容器区CAP3中在间隙G的第一部分Gl中进一步布置保护膜316a。当在第四掩膜工艺中也形成源电极216a和漏电极216b时，保护膜316a由与源电极216a和漏电极216b相同的材料构成。如上面描述的，当产生硅金属化合物(例如硅化物)并且硅金属化合物由于第四掩膜工艺中在第一部分Gl中第二金属层与第一连接件312a接触的原因在没有被完全移除的情况下继续存在时，下电极312b和上电极317b可以由于漏电流的原因发生短路。由于这种短路，所以在相应像素中可能产生黑点。在当前实施例中，在第一部分Gl中，保护膜316a由与源电极216a和漏电极216b相同的材料构成，以防止短路。
图6A到图6E是用于描述根据第一比较示例的制造有机发光显示器的方法的剖面图。参考图6A，在基板10上形成未掺杂有离子杂质的沟道区212c和未掺杂有离子杂质的包括下电极和第一连接件的层312c。参考图6B，包括透明导电材料的第一金属层和包括低电阻金属的第二金属层顺序地堆叠在彼此上，然后对它们图案化以形成像素电极114和115、栅电极214和215以及上电极314和315，然后执行第一掺杂(D1)。结果，有源层212包括掺杂有离子杂质的源区212a和漏区212b以及两者之间的沟道区212c。由于上电极314和315作为阻挡掩模工作，所以层312的被上电极314和315覆盖的下电极312b未掺杂有杂质,并且未被覆盖的第一连接件312掺杂有杂质。参考图6C，形成第二绝缘层16，然后形成暴露像素区的开口 Cl、暴露有源层212的源区212a的一部分和漏区212b的一部分的开口 C2以及暴露上电极315的一部分的开口C3。这里，形成开口 C3，使得上电极314和315未完全暴露，并且仅上电极314和315的边
缘稍微被覆盖。参考图6D，在图6C的第三掩模工艺的结果产物上堆叠第二金属层(未示出)，以填充开口 Cl到C3，然后对第二金属层图案化，以形成源电极216a和漏电极216b。此时，还去除像素电极115的一部分以及上电极315的一部分。这里，由于第二绝缘层16包围上电极314和315的边缘，所以未去除上电极315的位于包围部分下面的边缘部分。然后执行第二掺杂(D2)。在第二掺杂之后，掺杂下电极312b，但是未掺杂与上电极315的剩余边缘部分对应的区域ND。因此，当电容器区的电阻增加时，信号质量下降。参考图6E，在图6D的第四掩模工艺的结果产物上堆叠第三绝缘层18，然后对第三绝缘层18图案化，以形成暴露像素电极114顶部的开口 C4。因此，根据第一比较示例，未掺杂有离子杂质的区域ND可以形成在下电极312b以及第一连接件312a之间并且增加电阻，从而降低电容器的信号传输效率。图7A到图7C是用于描述根据第二比较示例的制造有机发光显示器的方法的剖面图。根据第二比较示例的有机发光显示器的第一掩膜工艺和第二掩膜工艺与根据第一比较示例的有机发光显示器的那些掩膜工艺相同。下面对照图7A到图7C描述第三掩膜工艺到第五掩膜工艺。参考图7A，形成第二绝缘层16，然后在第三掩膜工艺中形成暴露像素区的开口Cl、暴露有源层212的源区212a的一部分和漏区212b的一部分的开口 C2以及暴露上电极314和315的开口 C3。这里，将开口 C3形成大于上电极314和315，以便暴露整个上电极314和315。由于第一绝缘层13和第二绝缘层16是在同一掩膜工艺中一起蚀刻的，所以在电容器区中去除通过开口 C3暴露的一部分第一绝缘层13，以形成间隙的第一部分Gl和第二部分G2。参考图7B，当在第四掩膜工艺中在间隙的第一部分Gl中通过第二金属层与第一连接件312a的接触产生硅金属化合物(例如硅化物)并且此后在未被完全去除的情况下继续存在时，下电极312b和上电极317b可能由于漏电流的原因发生短路。因此，可能由于短路的原因在相应像素中产生黑点。
参考图7C，在第四掩膜工艺的结果产物上堆叠第三绝缘层18，然后对第三绝缘层18图案化，以形成暴露像素电极114顶部的开口 C4。因此，根据第二比较示例，因为由未被完全去除而在第一部分Gl中继续存在的硅金属化合物导致漏电流，所以下电极312b和上电极317b可能发生短路。由于短路在相应像素中产生黑点，从而降低有机发光显示器的质量。各个实施例提供下列优点。首先，通过在电容器的下电极外侧在形成在绝缘层内的间隙中形成桥，与下电极连接的布线可以防止由于绝缘层的台阶差的原因发生短路。其次，通过在电容器的下电极和与下电极连接的布线之间在间隙内形成保护膜，防止由于硅金属化合物的原因在上电极和下电极之间产生漏电流。第三，当消除在电容器的下电极和与下电极连接的布线之间未掺杂离子杂质的现象时，提高了电容器的信号传输效率。第四，可以通过六个掩膜工艺制造上面描述的有机发光显示器。尽管已经参考附图描述了上面实施例，但是本领域的普通技术人员将理解，可以在不背离由下面的权利要求限定的精神和范围的情况下对本发明进行多种形式和细节上的变化。
权利要求
1.一种薄膜晶体管阵列基板，包括: 薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极； 电容器的下电极，由与所述有源层相同的层构成； 所述电容器的上电极，形成在所述下电极上； 第一绝缘层，形成在所述下电极和所述上电极之间，以及形成在所述有源层和所述栅电极之间，其中在所述下电极外侧形成间隙； 第二绝缘层，形成在所述第一绝缘层上并且在所述间隙内具有与所述第一绝缘层相同的蚀刻表面； 桥，由与所述源电极和所述漏电极中至少一个相同的材料构成，其中所述桥至少部分填充所述间隙； 像素电极，由与所述上电极相同的材料构成；以及 第三绝缘层，覆盖所述源电极和所述漏电极，其中在所述第三绝缘层中限定开口，并且其中所述像素电极的至少一部分形成在所述开口中。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述有源层和所述下电极由离子杂质掺杂的半导体材料构成。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述上电极和所述像素电极由透明导电材料构成。
4.根据权利要求3所述 的薄膜晶体管阵列基板，其中所述透明导电材料包括从由下列构成的组中选择的至少一种:氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌、氧化铟、氧化铟镓和氧化招锌。
5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，进一步包括: 第一连接件，与所述下电极连接；和 第二连接件，与所述上电极连接， 其中在所述下电极和所述第一连接件之间形成所述间隙的第一部分，并且其中在形成在所述下电极外侧的所述第一绝缘层中形成所述间隙的第二部分。
6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述桥形成在所述间隙的所述第二部分内。
7.根据权利要求5所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第一连接件由与所述下电极相同的材料构成。
8.根据权利要求5所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第二连接件由与所述上电极相同的材料构成。
9.根据权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第二连接件形成在在所述间隙的所述第二部分内形成的所述桥以及所述第二绝缘层上，并且与在所述间隙的所述第二部分内形成的所述桥以及所述第二绝缘层连接。
10.根据权利要求9所述的薄膜晶体管阵列基板，进一步包括: 布线，在所述第二连接件和所述第二绝缘层之间由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成，其中所述布线直接接触所述第二连接件。
11.根据权利要求5所述的薄膜晶体管阵列基板，进一步包括: 保护膜，形成在所述间隙的所述第一部分内。
12.根据权利要求11所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述保护膜由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成。
13.据权利要求11所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述保护膜由与所述上电极相同的材料构成。
14.根据权利要求11所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述保护膜与所述上电极电绝缘。
15.根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列基板，其中所述第三绝缘层接触所述上电极。
16.一种有机发光显不器,包括: 薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极； 电容器的下电极，由与所述有源层相同的层构成； 所述电容器的上电极，形成在所述下电极上； 第一绝缘层，形成在所述下电极和所述上电极之间，以及形成在所述有源层和所述栅电极之间，其中在所述下电极外侧形成间隙； 第二绝缘层，形成在所述第一绝缘层上并且具有与所述第一绝缘层相同的蚀刻表面； 桥，由与所述源电极和所述漏电极相同的材料构成，其中所述桥至少部分填充所述间隙； 像素电极，由与所述上电极相同的材料构成； 第三绝缘层，覆盖所述源电极和所述漏电极，其中在所述第三绝缘层中限定开口，并且其中所述像素电极的至少一部分形成在所述开口中； 有机发光层，形成在所述像素电极上；以及 对电极，形成在所述有机发光层上。
17.根据权利要求16所述的有机发光显示器，其中所述对电极是配置成反射从所述有机发光层发射的光的反射电极。
18.根据权利要求16所述的有机发光显示器，其中所述像素电极由透明导电材料构成。
19.根据权利要求18所述的有机发光显示器，其中所述像素电极进一步包括由半透射材料构成的半透射层。
20.一种制造薄膜晶体管阵列基板的方法，所述方法包括: 在基板上形成半导体层，以及通过图案化所述半导体层形成薄膜晶体管的有源层和电容器的下电极； 形成第一绝缘层、在所述第一绝缘层上形成第一金属层，以及基于图案化所述第一金属层形成与所述下电极对应的蚀刻终止层以及与所述有源层的一部分对应的栅电极； 形成第二绝缘层，以及蚀刻所述第一绝缘层和所述第二绝缘层，从而形成暴露所述蚀刻终止层的间隙以及暴露所述有源层的一部分的开口； 形成第二金属层，以及基于图案化所述第二金属层形成填充所述间隙的一部分的桥和填充所述有源层的所述开口的源电极和漏电极； 形成第三金属层，以及基于图案化所述第三金属层形成像素电极和所述电容器的上电极；以及 形成第三绝缘层，以及形成暴露所述像素电极的开口。
21.根据权利要求20所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述蚀刻终止层之后掺杂离子杂质。
22.根据权利要求20所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中在形成所述第二绝缘层以及蚀刻所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的同时，去除所述蚀刻终止层。
23.根据权利要求20所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述源电极和所述漏电极之后掺杂离子杂质。
24.根据权利要求20所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述半导体层、所述有源层和所述下电极的同时，基于图案化所述半导体层形成与所述下电极连接的第一连接件。
25.根据权利要求24所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述第二绝缘层以及蚀刻所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的同时，形成i)所述间隙在所述下电极和所述第一连接件之间的第一部分以及ii)所述间隙在在所述下电极外侧形成的所述第一绝缘层中的第二部分。
26.根据权利要求25所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，其中在形成所述第二金属层、所述桥、所述源电极和所述漏电极的同时，在所述间隙的所述第二部分中形成所述桥。
27.根据权利要求26所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述第三金属层、所述像素电极和所述上电极的同时，基于图案化所述第三金属层形成与所述上电极连接的第二连接件，其中所述第二连接件形成在所述桥上。
28.根据权利要求23所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述第二金属层、 所述桥、所述源电极和所述漏电极的同时，基于所述第二金属层在所述间隙的所述第一部分中形成保护膜。
29.根据权利要求23所述的制造薄膜晶体管阵列基板的方法，进一步包括在形成所述第三金属层、所述像素电极和所述上电极时，基于所述第三金属层在所述间隙的所述第一部分中形成保护膜。
全文摘要
本发明公开一种薄膜晶体管阵列基板及其制造方法以及有机发光显示器。在一个实施例中，该基板包括1)薄膜晶体管，包括有源层、栅电极、源电极和漏电极；2)电容器的下电极；3)电容器的上电极，形成在下电极上；4)第一绝缘层，在下电极和上电极之间以及在有源层和栅电极之间，并且具有在下电极外侧的间隙。该基板还可包括1)第二绝缘层，形成在第一绝缘层上，并且在间隙中具有与第一绝缘层相同的蚀刻表面；2)桥，由与源电极和漏电极相同的材料构成，并且填充间隙的一部分；以及3)第三绝缘层，覆盖源电极和漏电极，并且暴露像素电极。
文档编号H01L27/32GK103094305SQ20121019601
公开日2013年5月8日 申请日期2012年6月14日 优先权日2011年11月8日
发明者金炳箕, 李大宇, 崔钟炫 申请人:三星显示有限公司