阵列基板和制造该阵列基板的方法_2

文档序号:8341287阅读:来源:国知局
10上。基板110可以包括诸如玻璃或塑料的透明绝缘材料。用于选通线和 栅电极115的金属材料可以包括铜(Cu)、铜合金、铝(A1)、铝合金(例如,铝钕(AINd))、钼 (Mo)和钼合金(例如,钼钛(MoTi))中的至少一种。选通线和栅电极115可以具有单层结 构或多层结构。光刻工艺可以包括光致抗蚀剂的涂覆步骤、使用光掩模的曝光步骤、已曝光 光致抗蚀剂的显影步骤、使用光致抗蚀剂图案的第一金属层的蚀刻步骤以及光致抗蚀剂图 案的剥离步骤。
[0026] 在图1B中,在具有选通线和栅电极115的基板110被布置在化学气相沉积(CVD) 设备的室193中之后,二氧化硅(Si02)或氮化硅(SiNx)的栅绝缘层118通过利用反应气 体产生等离子体而形成在整个基板110上。例如,反应气体可以包括硅烷(SiH4)和一氧化 二氮(N20)的混合物或硅烷(SiH4)和氨(NH3)的混合物。
[0027] 在图1C中,第一氢吸收层120通过沉积诸如镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt)的金属材 料而形成在二氧化硅(Si02)或氮化硅(SiNx)的栅绝缘层118上。第一氢吸收层120可以 具有大约O.lA至大约9A(优选地,大约0.1A至大约5A)的厚度。
[0028] 可以在溅射设备的室195中形成第一氢吸收层120。大约9A的第一氢吸收层120 可能不被肉眼检查到,并且可以由用于金属材料的分析器检测到。因此,第一氢吸收层120 可能不形成为具有大约0.1A至大约9A的均匀厚度。替代地,第一氢吸收层120可以被形 成为具有金属材料的微粒121。
[0029] 因为第一氢吸收层120包括彼此间隔开的微粒121,所以第一氢吸收层120不具有 导电性。例如,即便当电压被施加于第一氢吸收层120的两个点时,电流也不在这两个点之 间流动,因为微粒121未彼此电连接。
[0030] 诸如镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt)的金属材料的第一氢吸收层120可以吸收从诸如 栅绝缘层118的绝缘层扩散的氢,以抑制氢到(图1D的)氧化物半导体层123中的渗透。
[0031] 用于第一氢吸收层120的金属材料可以具有与氢的高亲和力。当用于第一氢吸收 层120的金属材料遇到氢时,用于第一氢吸收层120的金属材料可以与氢结合以构成存储 氢的间隙化合物(interstitialcompound)。例如,镍(Ni)、钮(Pd)和钼(Pt)中的每一种 都可以吸收并且存储其容积的大约10倍至大约900倍的氢。当用于第一氢吸收层120的 金属材料吸收氢以构成间隙化合物时,金属材料的导电性几乎被去除,使得间隙化合物的 金属材料具有绝缘特性。
[0032] 因此,因为第一氢吸收层120被形成为使微粒彼此分离,所以第一氢吸收层120不 具有导电性。另外,因为第一氢吸收层120吸收来自栅绝缘层118的氢以构成间隙化合物, 所以第一氢吸收层120具有绝缘特性。
[0033] 尽管在第一实施方式中第一氢吸收层120形成在栅绝缘层118上,但是在其它实 施方式中第一氢吸收层可以形成在栅电极115与栅绝缘层118之间。例如,第一氢吸收层 可以形成在具有选通线和栅电极115的整个基板上。另选地,在第一氢吸收层可以形成在 具有第一金属层的整个基板上之后,可以使第一金属层和第一氢吸收层图案化,使得第一 氢吸收图案选择性地形成在选通线和栅电极115上。另外,在另一实施方式中,第一氢吸收 层可以形成在栅绝缘层118上方和下方。
[0034] 在形成包括氢的无机绝缘材料的绝缘层之前或之后,诸如镍(Ni)、钯(Pd)和铂 (Pt)的具有与氢的高亲和力的金属材料的第一氢吸收层120形成在绝缘层下方或上方,以 包括彼此分离的微粒121。第一氢吸收层120可以被形成为与(图1D的)氧化物半导体层 123相邻,使得能够通过第一氢吸收层120来防止氢到氧化物半导体层123中的渗透。
[0035] 在图1D中,在氧化物半导体材料层(未示出)通过沉积氧化物半导体材料而形成 在第一氢吸收层120上之后,岛状的氧化物半导体层123通过经由光刻工艺使氧化物半导 体材料层图案化而形成在栅电极115上方的第一氢吸收层120上。氧化物半导体材料可以 包括铟镓锌氧化物(IGZ0)、锌锡氧化物(ZT0)和锌铟氧化物(ZI0)中的一种。
[0036] 氧化物半导体层123的载流子浓度根据氧化物半导体层123的氧空位的量而改 变,并且具有氧化物半导体层123的薄膜晶体管(TFT)的充电特性根据载流子浓度而改变。 另外,当氢在制造工艺期间或者在制造工艺之后渗透到氧化物半导体层123中时,氧化物 半导体层123的导电性增加,使得氧化物半导体层123的半导体特性劣化。结果,TFT的诸 如开关特性和驱动特性的固有特性劣化。
[0037] 此外,当氢渗透到氧化物半导体层123中时,具有氧化物半导体层123的TFT的电 流电压特性在电流电压特性图中沿着负方向偏移(负阈值电压(Vth)偏移),并且显示装置 的亮度劣化。
[0038] 然而,在根据本发明的第一实施方式的阵列基板中,因为具有镍(Ni)、钯(Pd)和 铂(Pt)中的一种的微粒121的第一氢吸收层120抑制氢从栅绝缘层118渗透到氧化物半 导体层123中,所以防止了TFT的特性的劣化。
[0039] 在图1E中,第二氢吸收层125通过沉积诸如镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt)的金属材 料而形成在氧化物半导体层123上。第二氢吸收层125可以具有大约0.1A至大约9A(优 选地,大约0.1A至大约5A)的厚度,使得第二氢吸收层125包括彼此分离的金属材料的微 粒 121。
[0040] 尽管在第一实施方式中第二氢吸收层125形成在氧化物半导体层123上,但是在 另一实施方式中第二氢吸收层可以形成在无机绝缘材料的(图1F的)蚀刻阻挡层128上。 [0041] 在图1F中,在无机绝缘材料层(未示出)通过沉积无机绝缘材料而形成在具有氧 化物半导体层123的整个基板上之后,岛状的蚀刻阻挡层128通过经由光刻工艺使无机绝 缘材料层图案化而形成在氧化物半导体层123上。无机绝缘材料可以包括二氧化硅(Si02)。
[0042] 尽管在第一实施方式中蚀刻阻挡层128具有覆盖氧化物半导体层123的中央部分 并且暴露氧化物半导体层123的端部的岛状,但是在另一实施方式中蚀刻阻挡层可以具有 覆盖具有氧化物半导体层123的基板110的整个表面并且半导体接触孔暴露氧化物半导体 层123的端部的板状。另外,在另一实施方式中,在形成了蚀刻阻挡层128之后,镍(Ni)、钯 (Pd)和铂(Pt)中的一种的第三氢吸收层可以形成在蚀刻阻挡层128上。
[0043] 在图1G中,在第二金属层(未示出)通过沉积金属材料而形成在蚀刻阻挡层128 上之后,通过经由光刻工艺使第二金属层图案化来形成数据线(未示出)、源电极133和漏 电极136。数据线与选通线交叉以限定像素区域P,并且源电极133和漏电极136在蚀刻 阻挡层128上彼此间隔开。用于数据线、源电极133和漏电极136的金属材料可以包括铜 (Cu)、铜合金、铝(A1)、铝合金(例如,铝钕(AINd))、钼(Mo)和钼合金(例如,钼钛(MoTi)) 中的至少一种。数据线、源电极133和漏电极136可以具有单层结构或多层结构。
[0044] 源电极133和漏电极136接触暴露在蚀刻阻挡层128外部的氧化物半导体层123 的端部。当蚀刻阻挡层128具有暴露氧化物半导体层123的端部的半导体接触孔时,源电 极133和漏电极136可以通过半导体接触孔来接触氧化物半导体层123的端部。
[0045] 栅电极115、栅绝缘层118、第一氢吸收层120、氧化物半导体层123、蚀刻阻挡层 128、源电极133和漏电极136构成薄膜晶体管(TFT)Tr。
[0046] 尽管未示出,但是TFTTr可以是用于有机发光二极管(0LED)显示装置的阵列基 板的驱动TFT,并且具有与驱动TFT相同的结构的开关TFT可以形成在用于0LED显示装置 的阵列基板上。另外,TFTTr可以是用于液晶显示器(IXD)装置的阵列基板的开关TFT。 用于0LED显示装置或LCD装置的阵列基板的开关TFT可以具有连接至选通线的栅电极和 连接至数据线的源电极。此外,用
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