[发明专利]用于显示设备的阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本申请涉及用于显示设备的阵列基板，更具体地，涉及包括具有阳极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

本申请要求2009年6月3日提交的韩国专利申请No.2009-0049214的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。

随着信息时代的发展，已经开发出处理和显示大量信息的显示设备。在各种类型的显示设备中，重量轻、外形薄、功率低的液晶显示(LCD)设备或电致发光显示(ELD)设备代替了阴极射线管(CRT)设备。

在LCD设备中，因为其高分辨率和对显示运动图像的优良适应性，采用以矩阵结构设置的开关元件和像素电极的有源矩阵LCD(AM-LCD)设备是研究和开发的重点。

另外，由于被称为有机发光二极管(OLED)设备的有机电致发光显示(OELD)设备是具有高亮度和低驱动电压的发光型，所以OLED设备具有例如高对比度、超薄外形、约数微秒的短响应时间、宽视角和低温时的稳定性这样的优点。例如，OLED设备可用约5V DC到约15V DC的驱动电压来驱动。因此，OLED设备的驱动电路的设计和制造被简化。

LCD设备和OLED设备中的每一种均包括具有作为像素区域的开关元件的薄膜晶体管的阵列基板。

图1是示出根据相关技术的显示设备的阵列基板的截面图。

在图1中，选通线(未示出)和栅极15形成在基板11上的像素区域P中，栅绝缘层18形成在选通线和栅极15上。包括本征非晶硅的有源层22和掺杂非晶硅的欧姆接触层26的半导体层28形成在栅极15上方的栅绝缘层18上。彼此隔开的源极36和漏极38形成在欧姆接触层26上。栅极15、栅绝缘层18、半导体层28、源极36和漏极38构成薄膜晶体管(TFT)Tr。

另外，钝化层42形成在TFT Tr上。钝化层42具有露出漏极38的漏接触孔45。像素电极50形成在像素区域P中的钝化层42上。像素电极50通过漏接触孔45连接到漏极38。

包括第一图案27和第二图案23的数据线33形成在基板11上。数据线33与选通线交叉以限定像素区域P。第一图案27和第二图案23分别具有与欧姆接触层26和有源层22相同的层。

半导体层28的有源层22具有通过欧姆接触层26露出的第一部分和位于欧姆接触层26下方的第二部分。有源层22的第一部分和第二部分分别具有彼此不同的第一厚度t1和第二厚度t2(t1≠t2)。由制造方法造成的有源层22的厚度差导致TFT Tr的特性劣化。

图2A到2E是示出形成根据相关技术的用于显示设备的阵列基板的半导体层、源极、以及漏极的工序的截面图。为了简便说明，在图2A到2E中省略了阵列基板和半导体层之间的栅极和栅绝缘层。

在图2A中，在基板11上顺序地形成本征非晶硅层20、掺杂非晶硅层24和金属层30。在金属层30上形成光刻胶(PR)层(未示出)之后，利用光掩模在PR层上照射光以形成对应于源极和漏极的第一PR图案91以及对应于通过(图1的)源极36和漏极38露出的第一部分的第二PR图案92。第一PR图案91和第二PR图案92分别具有第三厚度t3和第四厚度t4。第四厚度小于第三厚度(t4＜t3)。

在图2B中，利用第一PR图案91和第二PR图案92作为蚀刻掩模对(图2A的)金属层30、(图2A的)掺杂硅层24、以及(图2A的)本征非晶硅层20进行蚀刻，使得能够形成源-漏图案31、掺杂非晶硅图案25、以及有源层22。

在图2C中，通过灰化工序，具有(图2C的)第四厚度t4的(图2C的)第二PR图案92被去除，具有(图2C的)第三厚度t3的(图2C的)第一PR图案91被部分去除，使得能够在源-漏图案31上形成具有减小的厚度的第三PR图案93。

在图2D中，利用第三PR图案93作为蚀刻掩模对(图2C的)源-漏图案31进行蚀刻，使得能够形成源极36和漏极38，并且在源极36和漏极38之间露出掺杂非晶硅图案25。

在图2E中，通过干刻步骤来蚀刻源极36和漏极38之间露出的(图2D的)掺杂非晶硅图案25，使得能够在源极36和漏极38下方形成欧姆接触层26。当在不充足的时间内执行干刻步骤时，掺杂非晶硅图案25可能保留在源极36和漏极38之间的有源层22上。保留的掺杂非晶硅图案可能将源极36和漏极38连接，以至于使(图1的)TFT Tr恶化。为了完全去除源极36和漏极38之间露出的掺杂非晶硅图案25，在充足时间中执行干刻步骤。因此，源极36和漏极38之间露出的掺杂非晶硅图案25下方的有源层22被部分蚀刻。