本公開涉及一種在同一基板上具有兩種不同類型的薄膜晶體管的薄膜晶體管基板及其制造方法。

背景技術(shù)：

如今，隨著信息社會發(fā)展，表現(xiàn)信息的顯示器的需求不斷增加。因此，開發(fā)了各種平板顯示器(或“FPD”)以用于克服陰極射線管(或“CRT”)的許多缺點，例如沉重和體積大。平板顯示裝置包括液晶顯示裝置(或“LCD”)、等離子體顯示面板(或“PDP”)、有機發(fā)光顯示裝置(或“OLED”)和電泳顯示裝置(或“ED”)。

平板顯示器的顯示面板可包括薄膜晶體管基板，該薄膜晶體管基板具有在按照矩陣方式排列的各個像素區(qū)域中分配的薄膜晶體管。例如，液晶顯示裝置(或“LCD”)通過利用電場控制液晶層的光傳遞性來表現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)。對于有機發(fā)光二極管顯示器通過在按照矩陣方式設(shè)置的形成有有機發(fā)光二極管的各個像素處生成恰當(dāng)可控的光來表現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)。

作為自發(fā)射顯示裝置，有機發(fā)光二極管顯示裝置具有響應(yīng)速度非常快、亮度非常高并且視角大的那些優(yōu)點。使用具有良好能效的有機發(fā)光二極管的有機發(fā)光二極管顯示器(或OLED)可分類為無源矩陣型有機發(fā)光二極管顯示器(或PMOLED)和有源矩陣型有機發(fā)光二極管顯示器(或AMOLED)。

隨著個人用品越來越流行，積極開發(fā)了便攜式和/或可穿戴裝置。為了將顯示裝置應(yīng)用于便攜式和/或可穿戴裝置，所述裝置具有低功耗的特性。然而，使用迄今為止開發(fā)的技術(shù)，在獲得具有優(yōu)異低功耗性質(zhì)的顯示器方面具有局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述缺點，本公開的目的在于提出一種用于在同一基板上具有特性彼此不同的至少兩種晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板以及使用該基板的顯示器。本公開的另一目的在于提出一種通過優(yōu)化的工藝和最少數(shù)量的掩模工藝來制造用于具有兩種不同類型的晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的方法以及通過該方法制造的薄膜晶體管基板和使用該基板的顯示器。

為了實現(xiàn)上述目的，本公開提出一種薄膜晶體管基板，包括：第一薄膜晶體管，其被設(shè)置為包括多晶半導(dǎo)體層、在所述多晶半導(dǎo)體層上的第一柵極、第一源極和第一漏極；第一柵極絕緣層，其在所述多晶半導(dǎo)體層和所述第一柵極之間；第二薄膜晶體管，其被設(shè)置為包括在所述第一柵極上的氧化物半導(dǎo)體層、在所述氧化物半導(dǎo)體層上的第二柵極、第二源極和第二漏極；中間絕緣層，其被設(shè)置在所述第一柵極且在上所述氧化物半導(dǎo)體層下面；以及第二柵極絕緣層，其在所述中間絕緣層上且在所述第一源極、所述第一漏極和所述第二柵極下面。

在一個實施方式中，所述第一源極通過穿透所述第二柵極絕緣層、所述中間絕緣層和所述第一柵極絕緣層的第一源極接觸孔接觸所述多晶半導(dǎo)體層；所述第一漏極通過穿透所述第二柵極絕緣層、所述中間絕緣層和所述第一柵極絕緣層的第一漏極接觸孔接觸所述多晶半導(dǎo)體層；并且其中，所述第二柵極與所述氧化物半導(dǎo)體層的中間部分交疊，所述第二柵極絕緣層被夾在它們之間。

在一個實施方式中，所述第二柵極絕緣層包括：第一部分，其與所述第一源極具有相同的形狀；第二部分，其與所述第一漏極具有相同的形狀；以及第三部分，其與所述第二柵極具有相同的形狀。

在一個實施方式中，所述中間絕緣層包括氮化物層以及在所述氮化物層上的氧化物層。

在一個實施方式中，所述薄膜晶體管基板還包括：第一遮光層，其在所述多晶半導(dǎo)體層下面；以及第二遮光層，其與所述第一柵極由相同的材料形成在同一層，并且被設(shè)置在所述氧化物半導(dǎo)體層下面。

另外，本公開提出一種薄膜晶體管基板，包括：第一半導(dǎo)體層，其包括多晶半導(dǎo)體材料；第一柵極絕緣層，其覆蓋所述第一半導(dǎo)體層；第一柵極，其被設(shè)置在所述柵極絕緣層上并且與所述第一半導(dǎo)體層交疊；中間絕緣層，其覆蓋所述第一柵極；第二半導(dǎo)體層，其被設(shè)置在所述中間絕緣層上，包括氧化物半導(dǎo)體材料；第二柵極絕緣層，其與所述第二半導(dǎo)體層的中間部分以及所述第一半導(dǎo)體層的一側(cè)和另一側(cè)交疊；第二柵極，其被設(shè)置在所述第二柵極絕緣層上并且與所述第二半導(dǎo)體層的所述中間部分交疊；第一源極，其被設(shè)置在所述第二柵極絕緣層上，并且連接所述第一半導(dǎo)體層的所述一側(cè)；以及第一漏極，其被設(shè)置在所述第二柵極絕緣層上，并且連接所述第一半導(dǎo)體層的所述另一側(cè)。

在一個實施方式中，所述第一源極通過穿透所述第二柵極絕緣層、所述中間絕緣層和所述第一柵極絕緣層的第一源極接觸孔接觸所述第一半導(dǎo)體層的一部分；并且所述第一漏極通過穿透所述第二柵極絕緣層、所述中間絕緣層和所述第一柵極絕緣層的第一漏極接觸孔接觸所述第一半導(dǎo)體層的另一部分。

在一個實施方式中，所述第二柵極絕緣層包括：第一部分，其與所述第一源極具有相同的形狀；第二部分，其與所述第一漏極具有相同的形狀；以及第三部分，其與所述第二柵極具有相同的形狀。

在一個實施方式中，所述中間絕緣層包括氮化物層以及在所述氮化物層上的氧化物層。

在一個實施方式中，所述薄膜晶體管還包括：鈍化層，其覆蓋所述第一源極、所述第一漏極和所述第二柵極；以及第二源極和第二漏極，其被設(shè)置在所述鈍化層上，并且分別連接所述第二半導(dǎo)體層的一側(cè)和所述第二半導(dǎo)體層的另一側(cè)

根據(jù)本公開的用于平板顯示器的薄膜晶體管基板在同一基板上包括兩種不同類型的薄膜晶體管，以使得任一種類型的薄膜晶體管的缺點可被另一類型的薄膜晶體管補償。特別是，包括具有低頻驅(qū)動特性的薄膜晶體管，顯示器可具有低功耗性質(zhì)并且可被應(yīng)用于便攜式和/或可穿戴設(shè)備。

附圖說明

附圖被包括以提供對本發(fā)明的進一步理解，并且被并入本說明書并且構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出本發(fā)明的實施方式并且與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

圖2是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的制造方法的流程圖。

圖3是示出根據(jù)本公開的第二實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

圖4是示出根據(jù)本公開的第二實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的制造方法的流程圖。

圖5是示出根據(jù)本公開的第一應(yīng)用示例的顯示器的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是示出根據(jù)本公開的第二應(yīng)用示例的邊緣場型液晶顯示器中所包括的具有氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管基板的平面圖。

圖7是根據(jù)本公開的第二應(yīng)用示例的通過沿著線I-I’截取示出圖6的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

圖8是示出根據(jù)本公開的第三應(yīng)用實施方式的具有諸如薄膜晶體管的有源開關(guān)元件的有源矩陣型有機發(fā)光二極管顯示器的一個像素的結(jié)構(gòu)的平面圖。

圖9是根據(jù)本公開的第三應(yīng)用實施方式的沿著圖8中的截取線II-II’示出有機發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

圖10是示出根據(jù)本公開的第四應(yīng)用實施方式的有機發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的放大平面圖。

圖11是根據(jù)本公開的第四應(yīng)用實施方式的沿著圖10中的截取線III-III’示出有機發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

具體實施方式

以下，在說明書的所有范圍內(nèi)術(shù)語“在…上”的含義包括“直接在…上”和“間接在…上”。當(dāng)然，在說明書的所有范圍內(nèi)術(shù)語“在…下”的含義包括“直接在…下”和“間接在…下”。

參照附圖，我們將說明本公開的優(yōu)選實施方式。貫穿具體實施方式，相似的標(biāo)號指代相似的元件。然而，本公開不受這些實施方式限制，而是可在不改變技術(shù)精神的情況下被應(yīng)用于各種改變或修改。在以下實施方式中，元件的名稱是為了易于說明而選擇的，可不同于實際名稱。

根據(jù)本公開的用于平板顯示器的薄膜晶體管基板在同一基板上包括設(shè)置在第一區(qū)域中的第一薄膜晶體管以及設(shè)置在第二區(qū)域中的第二薄膜晶體管。該基板可包括顯示區(qū)域和非顯示區(qū)域。在顯示區(qū)域中，多個像素區(qū)域按照矩陣方式排列。在一個像素區(qū)域中，設(shè)置有顯示元件。在圍繞顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域中，設(shè)置有用于驅(qū)動像素區(qū)域中的顯示元件的驅(qū)動器元件。

這里，第一區(qū)域可以是非顯示區(qū)域，第二區(qū)域可以是顯示區(qū)域的一些部分或所有部分。在這種情況下，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管被設(shè)置為它們可彼此分開。否則，第一區(qū)域和第二區(qū)域會被包括在顯示區(qū)域中。特別是，對于多個薄膜晶體管設(shè)置在一個像素區(qū)域中的情況，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管可被緊密地設(shè)置。

由于多晶半導(dǎo)體材料具有高遷移率(100cm²/Vs以上)和低能耗的特性并且它具有高可靠性，它適合應(yīng)用于諸如選通驅(qū)動器的驅(qū)動器IC和/或用于驅(qū)動顯示元件的復(fù)用器(或“MUX”)。另外，多晶半導(dǎo)體材料可被應(yīng)用于設(shè)置在有機發(fā)光二極管顯示器的像素區(qū)域中的驅(qū)動薄膜晶體管。由于氧化物半導(dǎo)體材料具有低截止電流，所以它適合應(yīng)用于導(dǎo)通(ON)時間周期非常短但是截止(OFF)時間周期長的像素區(qū)域中的開關(guān)薄膜晶體管的溝道層。另外，由于截止電流低，所以像素電壓的保持時間可較長，以使得優(yōu)選應(yīng)用需要低頻驅(qū)動和/或低功耗的顯示器。通過設(shè)置這兩種不同類型的薄膜晶體管，本公開提出一種用于便攜式和/或可穿戴顯示器的具有優(yōu)化的功能和特性的薄膜晶體管基板。

當(dāng)半導(dǎo)體層利用多晶半導(dǎo)體材料形成時，需要摻雜工藝和高溫處理工藝。相反，當(dāng)半導(dǎo)體層利用氧化物半導(dǎo)體材料形成時，在相對低溫工藝下執(zhí)行。因此，優(yōu)選首先形成在更嚴(yán)格的熱條件下執(zhí)行的多晶半導(dǎo)體層，隨后形成氧化物半導(dǎo)體層。

另外，鑒于制造工藝，當(dāng)多晶半導(dǎo)體材料具有大量空位時，特性可能嚴(yán)重劣化。因此，需要執(zhí)行利用氫粒子填充空位的加氫工藝。此工藝可通過后熱工藝在350℃～380℃溫度條件下執(zhí)行。對于加氫工藝，在多晶半導(dǎo)體層(或材料)上方需要具有大量氫粒子的氮化物層。由于用于沉積氮化物層的材料具有大量的氫，所以大量的氫粒子可被包括到沉積的氮化物層中。通過熱工藝，氫粒子可擴散到多晶半導(dǎo)體材料中。結(jié)果，可使多晶半導(dǎo)體層穩(wěn)定。

以下，為了方便，第一薄膜晶體管用于設(shè)置在非顯示區(qū)域中的驅(qū)動器IC，第二薄膜晶體管用于設(shè)置在顯示區(qū)域的像素區(qū)域中的顯示元件。然而，它們不僅限于這種情況。對于有機發(fā)光二極管顯示器的示例，第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管被設(shè)置在顯示區(qū)域中的一個像素區(qū)域處。特別是，具有多晶半導(dǎo)體材料的第一薄膜晶體管可被應(yīng)用于驅(qū)動薄膜晶體管，具有氧化物半導(dǎo)體材料的第二薄膜晶體管可被應(yīng)用于開關(guān)薄膜晶體管。

<第一實施方式>

參照圖1，將說明本公開的第一實施方式。圖1是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。這里，為了方便，將利用橫截面圖來說明主要是因為它清楚地示出了本公開的主要特征，不使用平面圖。

參照圖1，根據(jù)第一實施方式的用于平板顯示器的薄膜晶體管基板包括設(shè)置在同一基板SUB上的第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2。第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2可彼此遠(yuǎn)離開，或者它們可被設(shè)置在相對近的距離內(nèi)?；蛘撸@兩種薄膜晶體管被設(shè)置為彼此交疊。

在基板SUB的整個表面上，沉積緩沖層BUF。在一些情況下，可不包括緩沖層BUF?；蛘?，緩沖層BUF可為多個層。這里，為了方便，將利用單個層來說明。另外，在基板SUB與緩沖層BUF之間的一些所需區(qū)域處可包括遮光層。遮光層還可被設(shè)置用于防止光被引導(dǎo)到設(shè)置在遮光層上的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層中。

在緩沖層BUF上，設(shè)置有第一半導(dǎo)體層A1。第一半導(dǎo)體層A1包括第一薄膜晶體管T1的溝道區(qū)域。溝道區(qū)域被定義為第一柵極G1與第一溝道層A1之間的交疊區(qū)域。由于第一柵極G1與第一半導(dǎo)體層A1的中間部分交疊，所以第一半導(dǎo)體層A1的中間部分為溝道區(qū)域。向溝道區(qū)域的兩側(cè)擴展的摻雜有雜質(zhì)的兩個區(qū)域分別被定義為第一源區(qū)域SA1和第一漏區(qū)域DA1。另外，使用與第一半導(dǎo)體層A1相同的材料，形成存儲電容的第一存儲電極ST1。

對于第一薄膜晶體管T1用于驅(qū)動器IC的情況，優(yōu)選的是半導(dǎo)體層具有用于高速性能與較低功耗的特性。例如，可使用P-MOS型或N-MOS型薄膜晶體管，或者C-MOS型可被應(yīng)用于第一薄膜晶體管T1。P-MOS、N-MOS和/或C-MOS型薄膜晶體管優(yōu)選的具有諸如多晶硅(p-Si)的多晶半導(dǎo)體材料。另外，第一薄膜晶體管T1優(yōu)選的具有頂柵結(jié)構(gòu)。

在具有第一半導(dǎo)體層A1的基板SUB的整個表面上，沉積第一柵極絕緣層GI1。第一柵極絕緣層GI1可由氧化硅(SiOx)制成。優(yōu)選的是考慮半導(dǎo)體元件的穩(wěn)定性和特性，第一柵極絕緣層GI1具有的厚度。

在第一柵極絕緣層GI1上，形成第一柵極G1和第二存儲電極ST2。第一柵極G1被設(shè)置成與第一半導(dǎo)體層A1的中間部分交疊。第二存儲電極ST2被設(shè)置成與第一存儲電極ST1交疊。在第一存儲電極ST1和第二存儲電極ST2交疊的第一柵極絕緣層GI1處，形成存儲電容STG。

中間絕緣層ILD被沉積為覆蓋第一柵極G1和第二存儲電極ST2。優(yōu)選的是中間絕緣層ILD由包括氮化硅(SiNx)的氮化物層SIN制成?；蛘?，優(yōu)選的是中間絕緣層ILD具有包括氮化硅(SiNx)的氮化物層SIN和包括氧化硅(SiOx)的氧化物層SIO交替地層疊的多層結(jié)構(gòu)。這里，為了方便，將就氧化物層SIO被設(shè)置在氮化物層SIN上的雙層結(jié)構(gòu)的情況進行說明。

氮化物層SIN被沉積用于通過使氫粒子擴散到多晶硅中來對具有多晶硅的第一半導(dǎo)體層A1執(zhí)行加氫工藝。相反，氧化物層SIO用于防止氮化物層SIN的氫粒子過多擴散到第二薄膜晶體管T2的半導(dǎo)體材料中。

例如，從氮化物層SIN出來的氫可擴散到在柵極絕緣層GI下面的包括多晶半導(dǎo)體材料的第一半導(dǎo)體層A1中。因此，氮化物層SIN優(yōu)選的被沉積為盡可能靠近柵極絕緣層GI。相反，從氮化物層SIN出來的氫將不過多擴散到氮化物層SIN上的第二薄膜晶體管T2的氧化物半導(dǎo)體材料中。因此，在氮化物層SIN上，應(yīng)該沉積氧化物層SIO?？紤]到制造工藝，優(yōu)選的是中間絕緣層ILD具有的厚度。因此，氮化物層SIN和氧化物層SIO各自的厚度分別優(yōu)選具有的厚度。為了使來自氮化物層SIN的更多量的氫粒子將擴散到第一半導(dǎo)體層A1中，但是氫粒子將不影響第二半導(dǎo)體層A2，優(yōu)選的是氧化物層SIO比柵極絕緣層GI厚。另外，由于氧化物層SIO用于控制氫擴散量，所以優(yōu)選的是氧化物層SIO比氮化物層SIN厚。

特別是，在中間絕緣層ILD的氧化物層SIO上，設(shè)置有將形成第二薄膜晶體管T2的第二半導(dǎo)體層A2。第二半導(dǎo)體層A2包括第二薄膜晶體管T2的溝道區(qū)域。對于第二薄膜晶體管T2被應(yīng)用于顯示元件的情況，優(yōu)選的是第二半導(dǎo)體層A2具有適合執(zhí)行開關(guān)元件的特性。例如，優(yōu)選的是第二半導(dǎo)體層A2包括諸如銦鎵鋅氧化物(或“IGZO”)、銦鎵氧化物(或“IGO”)或銦鋅氧化物(或“IZO”)的氧化物半導(dǎo)體材料。氧化物半導(dǎo)體材料具有以相對低的頻率驅(qū)動裝置的優(yōu)點。歸功于這些特性，像素可具有長周期以用于保持像素電壓，以使得優(yōu)選的是應(yīng)用需要低頻驅(qū)動和/或低功耗的顯示器。對于第二薄膜晶體管T2，考慮元件的穩(wěn)定性，優(yōu)選的是第二薄膜晶體管T2具有頂柵結(jié)構(gòu)。

在第二半導(dǎo)體層A2和中間絕緣層ILD上，設(shè)置第二柵極G2和第一源極S1和漏極D1。第二柵極G2被設(shè)置為與第二半導(dǎo)體層A2的中間部分(溝道區(qū)域)交疊，使得第二柵極絕緣層GI2夾在第二柵極G2與第二半導(dǎo)體層A2之間。第二柵極G2和第二柵極絕緣層GI2可具有相同的尺寸和形狀。

另外，第一源極S1和第一漏極D1被設(shè)置為橫跨第一柵極G1以預(yù)定距離面向彼此。第一源極S1通過第一源極接觸孔SH1連接至第一半導(dǎo)體層A1的一側(cè)(第一源區(qū)域SA1)。第一源極接觸孔SH1通過穿透第二柵極絕緣層GI2和中間絕緣層ILD來暴露第一半導(dǎo)體層A1的所述一側(cè)(第一源區(qū)域SA1)。第一漏極D1通過第一漏極接觸孔DH1連接至第一半導(dǎo)體層A1的另一側(cè)(第一漏區(qū)域DA1)。第一漏極接觸孔DH1通過穿透第二柵極絕緣層GI2和中間絕緣層ILD來暴露第一半導(dǎo)體層A1的所述另一側(cè)(第一漏區(qū)域DA1)。

第二柵極G2、第一源極S1和第一漏極D1在同一制造步驟利用相同的材料形成。另外，在第二柵極G2、第一源極S1和第一漏極D1下面沉積第二柵極絕緣層GI2的情況下對它們進行構(gòu)圖。因此，第二柵極G2具有與沉積在第二柵極G2下面的第二柵極絕緣層GI2相同的形狀。另外，第一源極S1和第一漏極D1具有與設(shè)置在下面的第二柵極絕緣層GI2相同的圓周形狀。

在具有第二柵極G2、第一源極S1和第一漏極D1的基板SUB上，沉積鈍化層PAS。鈍化層PAS包括分別暴露第二源區(qū)域SA2(第二半導(dǎo)體層A2的一側(cè))和第二漏區(qū)域DA2(第二半導(dǎo)體層A2的另一側(cè))的第二源極接觸孔SH2和第二漏極接觸孔DH2。另外，鈍化層PAS包括分別暴露第一源極S1和第一漏極D1的第三源極接觸孔SH3和第三漏極DH3。

在鈍化層PAS上，形成第二源極S2和第二漏極D2。第二源極S2和第二漏極D2被設(shè)置為從第二柵極G2彼此分離。第二源極S2接觸通過第二源極接觸孔SH2暴露的第二源區(qū)域SA2。第二漏極D2接觸通過第二漏極接觸孔DH2暴露的第二漏區(qū)域DA2。第三源極S3接觸通過第三源極接觸孔SH3暴露的第一源極S1。第三漏極D3接觸通過第三漏極接觸孔DH3暴露的第一漏極D1。

在第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2上，可進一步沉積附加鈍化層。另外，通過對附加鈍化層進行構(gòu)圖，可形成用于暴露第三漏極D3和/或第二漏極D2的接觸孔。在附加鈍化層上，可形成接觸第三漏極D3和/或第二漏極D2的像素電極。這里，為了方便，我們找出并說明顯示本公開的主要特征的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)。

如上所述，根據(jù)本公開的第一實施方式的用于平板顯示器的薄膜晶體管基板提出了具有多晶半導(dǎo)體材料的第一薄膜晶體管T1和具有氧化物半導(dǎo)體材料的第二薄膜晶體管T2在同一個基板SUB上的結(jié)構(gòu)。特別是，第一薄膜晶體管T1的第一源極S1和第一漏極D1與第二薄膜晶體管T2的第二柵極G2利用相同的金屬材料形成在同一層上。

特別是，為了簡化制造工藝，當(dāng)形成第一源極S1、第一漏極D1和第二柵極G2時，第二柵極絕緣層G2將同時形成。結(jié)果，第二柵極絕緣層GI2具有與設(shè)置在第二柵極絕緣層GI2上的包括第一源極S1、第一漏極D1和第二柵極G2的金屬層相同的形狀。

另外，在針對包括氧化物半導(dǎo)體材料的第二半導(dǎo)體層A2的熱處理工藝中，可同時執(zhí)行針對包括多晶半導(dǎo)體材料的第一半導(dǎo)體層A1的加氫工藝。為此，優(yōu)選的是中間絕緣層ILD包括兩個層疊的層，將氧化物層SIO設(shè)置在氮化物層SIN上方。鑒于制造工藝，需要加氫以用于使氫粒子擴散到第一半導(dǎo)體層A1中。另外，需要執(zhí)行熱處理以用于使包括氧化物半導(dǎo)體材料的第二半導(dǎo)體層A2穩(wěn)定。加氫工藝可在將氮化物層SIN沉積在第一半導(dǎo)體層A1上之后執(zhí)行，熱處理可在形成第二半導(dǎo)體層A2之后執(zhí)行。

根據(jù)本公開的第一實施方式，由于氧化物層SIO被沉積在氮化物層SIN和第二半導(dǎo)體層A2之間，所以可防止氫粒子過多擴散到包括氧化物半導(dǎo)體材料的第二半導(dǎo)體層A2中。因此，在本公開的此第一實施方式中，在針對氧化物半導(dǎo)體材料的熱處理期間，可同時執(zhí)行加氫工藝。

以下，參照圖2，將說明在同一基板上包括兩種不同的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的制造方法。圖2是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的具有兩種不同類型的薄膜晶體管的薄膜晶體管基板的制造方法的流程圖。

在步驟S100中，在基板SUB上，沉積緩沖層BUF。即使圖中未示出，在沉積緩沖層BUF之前，可在期望的區(qū)域處形成遮光層。

在步驟S110中，在緩沖層BUF上，沉積非晶硅(a-Si)材料。執(zhí)行結(jié)晶工藝，非晶硅層被轉(zhuǎn)換為多晶硅(poly-Si)。利用第一掩模工藝，多晶硅層被構(gòu)圖以形成第一半導(dǎo)體層A1和第一存儲電極ST1。

在步驟S200中，在具有第一半導(dǎo)體層A1和第一存儲電極ST1的基板SUB的整個表面上沉積諸如氧化硅的絕緣材料，形成第一柵極絕緣層GI1。第一柵極絕緣層GI1優(yōu)選包括氧化硅。這里，第一柵極絕緣層GI1優(yōu)選的具有或更大和或更小的厚度。

在步驟S210中，在第一柵極絕緣層GI1上，沉積柵極金屬材料。利用第二掩模工藝，柵極金屬材料被構(gòu)圖以形成第一柵極G1和第二存儲電極ST2。第一柵極G1被設(shè)置為與第一半導(dǎo)體層A1的中間部分交疊。第二存儲電極ST2被設(shè)置為與第一存儲電極ST1交疊。

使用第一柵極G1作為掩模，雜質(zhì)材料被摻雜到第一半導(dǎo)體層A1的一些部分中以使得可限定包括源區(qū)域SA和漏區(qū)域DA的摻雜區(qū)域。摻雜區(qū)域的詳細(xì)制造工藝可根據(jù)薄膜晶體管的類型，P-MOS型、N-MOS型和/或C-MOS型而有一點點差異。對于N-MOS型的示例，可首先形成高密度摻雜區(qū)域，然后可形成低密度摻雜區(qū)域。利用尺寸比第一柵極G1寬的用于第一柵極G1的光刻膠圖案，可限定高密度摻雜區(qū)域。去除光刻膠圖案并且使用第一柵極G1作為掩模，可在高密度摻雜區(qū)域和第一柵極G1之間限定低密度摻雜區(qū)域(或“LDD”)。為了方便，圖中未示出摻雜區(qū)域。

或者，可在步驟S110限定包括源區(qū)域SA和漏區(qū)域DA的摻雜區(qū)域。即，就在形成第一半導(dǎo)體層A1和第一存儲電極ST1之后，可利用光刻膠摻雜雜質(zhì)。在這種情況下，優(yōu)選的是雜質(zhì)被摻雜到第一存儲電極ST1中以使它成為導(dǎo)電層。

在步驟S300中，在具有第一柵極G1和第二存儲電極ST2的基板SUB的整個表面上，沉積中間絕緣層ILD。特別是，首先沉積氮化物層SIN，然后在氮化物層SIN上順序地沉積氧化物層SIO。在沉積工藝期間氮化物層SIN包括大量氫粒子?？紤]到制造工藝，中間絕緣層ILD的總厚度可具有的厚度。這里，對于目的是氫粒子的擴散的氮化物層SIN，考慮到加氫效率，它優(yōu)選具有的厚度。由于氧化物層SIO用于防止氫粒子過多擴散到設(shè)置在氧化物層SIO上方的半導(dǎo)體層中，所以它優(yōu)選的具有的厚度?？紤]氫擴散效率和元件性質(zhì)，可優(yōu)選選擇和/或決定氧化物層SIO和氮化物層SIN的厚度。例如，為了防止氫粒子向外過多擴散，氮化物層SIN優(yōu)選比氧化物層SIO薄。

在步驟S310中，在中間絕緣層ILD上，特別是在氧化物層SIO上，沉積氧化物半導(dǎo)體材料。另外，氧化物半導(dǎo)體材料優(yōu)選直接沉積在氧化物層SIO上以便氧化物半導(dǎo)體材料不直接接觸包括大量氫粒子的氮化物層SIN。氧化物半導(dǎo)體材料包括銦鎵鋅氧化物(或“IGZO”)、銦鎵氧化物(或“IGO”)和銦鋅氧化物(或“IZO”)中的至少一種。利用第三掩模工藝，氧化物半導(dǎo)體材料被構(gòu)圖以形成第二半導(dǎo)體層A2。第二半導(dǎo)體層A2被設(shè)置在將形成第二薄膜晶體管T2的地方。

在步驟S310中，對具有第二半導(dǎo)體層A2的基板SUB執(zhí)行后熱工藝，針對包括多晶硅的第一半導(dǎo)體層A1的加氫以及針對包括氧化物半導(dǎo)體材料的第二半導(dǎo)體層A2的熱處理同時執(zhí)行。后熱處理可在350℃～380℃溫度條件下執(zhí)行。此時，包括到氮化物層SIN中的大量的氫粒子將擴散到第一半導(dǎo)體層A1中。然而，擴散到第二半導(dǎo)體層A2中的氫粒子的量可通過氧化物層SIO來限制和/或控制。

在步驟S400中，在具有第二半導(dǎo)體層A2的基板SUB的整個表面上，沉積第二柵極絕緣層GI2。優(yōu)選的是第二柵極絕緣層GI2由諸如氧化硅(SiOx)的氧化物層制成。

在步驟S410中，利用第四掩模工藝，第二柵極絕緣層GI2、中間絕緣層ILD和第一柵極絕緣層GI1被構(gòu)圖以形成暴露第一半導(dǎo)體層A1的一個部分的第一源極接觸孔SH1以及暴露第一半導(dǎo)體層A1的另一部分的第一漏極接觸孔DH1。這些接觸孔SH1和DH1用于稍后將第一源極和第一漏極連接至第一半導(dǎo)體層A1。

在步驟S500中，在具有第一源極接觸孔SH1和第一漏極接觸孔DH1的中間層ILD上沉積源-漏金屬材料。利用第五掩模工藝，源-漏金屬材料和設(shè)置在下面的第二柵極絕緣層GI2被構(gòu)圖以形成第一源極S1、第一漏極D1和第二柵極G2。第一源極S1通過第一源極接觸孔SH1接觸第一半導(dǎo)體層A1的一個區(qū)域。第一漏極D1通過第一漏極接觸孔DH1接觸第一半導(dǎo)體層A1的另一區(qū)域。第二柵極G2與第二半導(dǎo)體層A2的中間部分(溝道區(qū)域)交疊。

在步驟S600中，在具有第一源極S1、第一漏極D1和第二柵極G2的基板SUB的整個表面上，沉積鈍化層PAS。

在步驟S610中，利用第六掩模工藝對鈍化層PAS進行構(gòu)圖，形成第二接觸孔。在此工藝中，同時形成第三接觸孔。第二接觸孔包括分別暴露第二源區(qū)域SA2和第二漏區(qū)域DA2的第二源極接觸孔SH2和第二漏極接觸孔DH2。第二源區(qū)域SA2和第二漏區(qū)域DA2分別為一側(cè)和另一側(cè)。第三接觸孔包括分別暴露第一源極S1和第一漏極D1的第三源極接觸孔SH3和第三漏極接觸孔DH3。

在步驟S700中，在具有第二接觸孔和第三接觸孔的鈍化層PAS上，沉積導(dǎo)電材料。利用第七掩模工藝對導(dǎo)電材料進行構(gòu)圖，形成第二源極S2和第二漏極D2。第二源極S2通過第二源極接觸孔SH2接觸第二源區(qū)域SA2。第二漏極D2通過第二漏極接觸孔DH2接觸第二漏區(qū)域DA2。同時，形成第三源極S3和第三漏極D3。第三源極S3通過第三源極接觸孔SH3接觸第一源極S1。第三漏極D3通過第三漏極接觸孔DH3接觸第一漏極D1。

根據(jù)本公開的第一實施方式的中間絕緣層ILD在相對高溫環(huán)境下形成。在形成第一源極S1和漏極D1然后沉積中間絕緣層ILD的情況下，用于形成中間絕緣層ILD的工藝所生成的熱能可經(jīng)由第一源極S1和第一漏極D1被傳遞至第一半導(dǎo)體層A1的第一源區(qū)域SA1和第一漏區(qū)域DA1。通過此熱效應(yīng)，第一半導(dǎo)體層A1可能劣化。

然而，在根據(jù)本公開的第一實施方式的制造工藝中，在用于形成接觸第一薄膜晶體管T1的第一半導(dǎo)體層A1的第一源極S1和第一漏極D1的步驟S500之前執(zhí)行用于沉積中間絕緣層ILD的工藝步驟S300。因此，在用于形成中間絕緣層ILD的高溫工藝處，第一半導(dǎo)體層A1將不會劣化。

<第二實施方式>

以下，參照圖3，將說明本公開的第二實施方式。圖3是示出根據(jù)本公開的第二實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

根據(jù)第二實施方式的薄膜晶體管基板基本上與第一實施方式非常相似。主要差異在于第一遮光層LS1用于防止來自第一薄膜晶體管T1的底側(cè)外部的光。另外，在第二薄膜晶體管T2下面，可進一步包括第二遮光層LS2以用于防止從外部入射的光。

第一遮光層LS1可在緩沖層BUF下面通過單獨的掩模工藝形成。第二遮光層LS2可在第二薄膜晶體管T2下面由與第一柵極G1相同的材料在相同的層處形成?；蛘撸词箞D中未示出，第二遮光層LS2可在第二薄膜晶體管T2下面由與第一遮光層LS1相同的材料在相同的層處形成。

其它元件與第一實施方式相同，因此相同的說明將不再重復(fù)。以下，將說明根據(jù)本公開的第二實施方式的用于平板顯示器的薄膜晶體管基板的制造工藝。圖4是示出根據(jù)本公開的第二實施方式的用于形成有兩種不同類型的薄膜晶體管的平板顯示器的薄膜晶體管基板的制造方法的流程圖。

在步驟S100中，在基板SUB上，沉積遮光材料。遮光材料可包括不透明金屬材料、黑色樹脂材料或非晶硅材料。利用第一掩模工藝對遮光材料進行構(gòu)圖，在第一薄膜晶體管T1下面形成第一遮光層LS1。第一遮光層LS1被設(shè)置為包圍第一半導(dǎo)體層A1的整個區(qū)域或與之交疊。

在步驟S200中，在包括第一遮光層LS1的基板SUB的整個表面上，沉積緩沖層BUF。

在步驟S210中，在緩沖層BUF上，沉積非晶硅(a-Si)材料。執(zhí)行結(jié)晶工藝，非晶硅材料被轉(zhuǎn)換為多晶硅(poly-Si)材料。利用第二掩模工藝，多晶硅材料被構(gòu)圖以形成第一半導(dǎo)體層A1和第一存儲電極ST1。

在步驟S300中，在具有第一半導(dǎo)體層A1和第一存儲電極ST1的基板SUB的整個表面上沉積諸如氧化硅的絕緣材料，形成第一柵極絕緣層GI1。第一柵極絕緣層GI1優(yōu)選由厚度為的氧化硅制成。

在步驟S310中，在第一柵極絕緣層GI1上，沉積柵極金屬層。利用第三掩模工藝，柵極金屬層被構(gòu)圖以形成第一柵極G1、第二存儲電極ST2和第二遮光層LS2。第一柵極G1被設(shè)置為與第一半導(dǎo)體層A1的中間部分交疊。第二存儲電極ST2被設(shè)置為與第一存儲電極ST1交疊。第二遮光層LS2被設(shè)置在將形成第二薄膜晶體管T2的地方。

在步驟S400中，在具有第一柵極G1、第二存儲電極ST2和第二遮光層LS2的基板SUB的整個表面上，沉積中間絕緣層ILD。在形成雙層結(jié)構(gòu)中的絕緣層ILD時，首先沉積氮化物層SIN，然后在氮化物層SIN上順序地沉積氧化物層SIO。

在步驟S410中，在中間絕緣層ILD上，特別是在氧化物層SIO上，沉積氧化物半導(dǎo)體材料。氧化物半導(dǎo)體材料包括銦鎵鋅氧化物(IGZO)、銦鎵氧化物(IGO)或銦鋅氧化物(IZO)。利用第四掩模工藝對氧化物半導(dǎo)體材料進行構(gòu)圖，形成第二半導(dǎo)體層A2。第二半導(dǎo)體層A2被設(shè)置在將形成第二薄膜晶體管T2的地方。詳細(xì)地講，優(yōu)選的是第二半導(dǎo)體層A2被設(shè)置為與第二遮光層LS2交疊。

在步驟S500中，在具有第二半導(dǎo)體層A2的基板SUB的整個表面上，沉積第二柵極絕緣層GI2。優(yōu)選的是第二柵極絕緣層GI2由包括氧化硅材料(SiOx)的氧化物層制成。

在步驟S510中，利用第五掩模工藝對第二柵極絕緣層GI2、中間絕緣層ILD和第一柵極絕緣層GI1進行構(gòu)圖，形成第一接觸孔。第一接觸孔包括暴露第一半導(dǎo)體層A1的一側(cè)的第一源極接觸孔SH1以及暴露一半導(dǎo)體層A1的另一側(cè)的第一漏極接觸孔DH1。第一接觸孔用于將第一源極S1和第一漏極D1連接至第一半導(dǎo)體層A1。

在步驟S600中，在具有第一源極接觸孔SH1和第一漏極接觸孔DH1的中間絕緣層ILD上，沉積源-漏金屬。利用第六掩模工藝對源-漏金屬和第二柵極絕緣層GI2進行構(gòu)圖，第一源極S1、第一漏極D1和第二柵極G2。第一源極S1通過第一源極接觸孔SH1接觸第一半導(dǎo)體層A1的一側(cè)。第一漏極D1通過第一漏極接觸孔DH1接觸第一半導(dǎo)體層A1的另一側(cè)。第二柵極G2被設(shè)置為與第二半導(dǎo)體層A2的中間部分(第二半導(dǎo)體層A2的溝道層)交疊。

在步驟S700中，在基板SUB的整個表面上沉積鈍化層PAS。

在步驟S710中，利用第七掩模工藝對鈍化層PAS進行構(gòu)圖，形成第二接觸孔。另外，還形成第三接觸孔。第二接觸孔包括第二源極接觸孔SH2和第二漏極接觸孔DH2。第二源極接觸孔SH2暴露第二源區(qū)域SA2(第二半導(dǎo)體層A2的一側(cè))。第二漏極接觸孔DH2暴露第二漏區(qū)域DA2(第二半導(dǎo)體層A2的另一側(cè))。第三接觸孔包括分別暴露第一源極S1和第一漏極D1的第三源極接觸孔SH3和第三漏極接觸孔DH3。

在步驟S800中，在具有第二接觸孔和第三接觸孔的鈍化層PAS上沉積導(dǎo)電材料。利用第八掩模工藝對導(dǎo)電材料進行構(gòu)圖，第二源極S2和第二漏極D2。第二源極S2通過第二源極接觸孔SH2接觸第二源區(qū)域SA2。第二漏極D2通過第二漏極接觸孔DH2接觸第二漏區(qū)域DA2。同時，還形成第三源極S3和第三漏極D3。第三源極S3通過第三源極接觸孔SH3接觸第一源極S1。第三漏極D3通過第三漏極接觸孔DH3接觸第一漏極D1。

在根據(jù)本公開的第二實施方式的制造工藝中，在用于形成接觸第一薄膜晶體管T1的第一半導(dǎo)體層A1的第一源極S1和第一漏極D1的步驟S600之前執(zhí)行用于沉積中間絕緣層ILD的工藝步驟S400。因此，在用于形成中間絕緣層ILD的高溫工藝，第一半導(dǎo)體層A1將不會劣化。

<第一應(yīng)用示例>

如上所述在同一基板上具有兩種不同類型的薄膜晶體管的薄膜晶體管基板可被應(yīng)用于包括平板顯示器、柔性顯示器和/或彎曲顯示器的各種類型的顯示器。在同一基板上形成兩種不同類型的薄膜晶體管，可得到各種優(yōu)點。以下，參照圖5，將說明可從根據(jù)本公開的第一應(yīng)用示例的薄膜晶體管基板預(yù)期多少高級特征和優(yōu)點。圖5是示出根據(jù)本公開的第一應(yīng)用示例的顯示器的結(jié)構(gòu)的框圖。

第一晶體管T1和第二晶體管T2將形成在顯示面板100的各個像素中以用于開關(guān)施加于像素的數(shù)據(jù)電壓或者用于驅(qū)動像素。對于有機發(fā)光二極管顯示器的情況，第二薄膜晶體管T2可以是用于像素的開關(guān)元件，第一薄膜晶體管T1可以是驅(qū)動器元件。同時，通過將第一晶體管T1和第二晶體管T2組合，它們可被應(yīng)用于一個開關(guān)元件或者一個驅(qū)動器元件。

對于移動裝置或可穿戴裝置，為了降低功耗，采用使用低幀頻的低速驅(qū)動方法。在這種情況下，對于靜止圖像和/或具有較慢更新間隔的圖像，幀頻可降低。這里，當(dāng)使用較低幀頻時，每一次改變數(shù)據(jù)電壓，顯示器的亮度可能閃爍。在一些情況下，隨著放電時間間隔延長，亮度可在每一個數(shù)據(jù)更新周期閃爍。通過根據(jù)本公開應(yīng)用第一晶體管T1和第二晶體管T2，可防止低速驅(qū)動方法下的閃爍問題。

在低速驅(qū)動方法中，隨著數(shù)據(jù)更新周期延長，開關(guān)薄膜晶體管的漏電流量可增加。開關(guān)薄膜晶體管的漏電流可導(dǎo)致存儲電容的電壓下降以及柵極與源極之間的電壓下降。具有氧化物半導(dǎo)體材料的第二薄膜晶體管可被應(yīng)用于有機發(fā)光二極管顯示器的開關(guān)薄膜晶體管。由于包括氧化物半導(dǎo)體材料的薄膜晶體管具有較低截止電流特性，所以驅(qū)動薄膜晶體管的存儲電容和/或柵極的電壓下降。當(dāng)使用低速驅(qū)動方法時不發(fā)生閃爍現(xiàn)象。

由于多晶硅具有高遷移率的特性，所以通過將第一薄膜晶體管應(yīng)用于有機發(fā)光二極管顯示器的驅(qū)動薄膜晶體管，供應(yīng)給有機發(fā)光二極管的電流量可被放大。因此，將第二薄膜晶體管T2應(yīng)用于開關(guān)薄膜晶體管并且將第一薄膜晶體管T1應(yīng)用于驅(qū)動薄膜晶體管，可得到具有較低功耗和更好視頻質(zhì)量的有機發(fā)光二極管顯示器。

由于根據(jù)本公開的薄膜晶體管基板即使應(yīng)用低速驅(qū)動方法也具有優(yōu)異的視頻質(zhì)量而不會閃爍，所以具有非常適合應(yīng)用于移動顯示器或可穿戴顯示器的優(yōu)點。對于可穿戴腕表的示例，可每一秒更新視頻數(shù)據(jù)以用于降低功耗。在該情況下，幀頻為1Hz。利用本公開，即使以諸如1Hz或更小的低頻來驅(qū)動視頻數(shù)據(jù)也可得到?jīng)]有任何閃爍的優(yōu)異視頻質(zhì)量。另外，對于移動顯示器或可穿戴顯示器，靜止圖像的幀頻可顯著降低，從而可在視頻質(zhì)量沒有任何劣化的情況下節(jié)省功耗。結(jié)果，移動顯示器和/或可穿戴顯示器的視頻質(zhì)量以及電池的壽命可延長。另外，本公開可被應(yīng)用于數(shù)據(jù)更新周期非常長的電子書裝置(或“E-Book”)，而沒有視頻質(zhì)量的任何劣化。

第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2中的至少一個可被嵌入驅(qū)動器IC(例如圖5所示)，數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC 200、復(fù)用器(或“MUX”)210和選通驅(qū)動器IC 300中的任一個中，以用于形成驅(qū)動器IC。此驅(qū)動器IC將數(shù)據(jù)電壓寫入和/或施加到像素。在其它情況下，第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2中的任一個被設(shè)置在像素內(nèi)，另一個被設(shè)置在驅(qū)動器IC中。數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC 200將輸入的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓值并且輸出該電壓值。復(fù)用器210可通過經(jīng)由時間共享方法或時分方法將來自數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的數(shù)據(jù)電壓分配給數(shù)據(jù)線DL來減少數(shù)據(jù)驅(qū)動器200的輸出信道的數(shù)量。選通驅(qū)動器IC 300將掃描信號(或“選通信號”)輸出給與數(shù)據(jù)電壓同步的選通線GL以用于順序地選擇施加有數(shù)據(jù)電壓的像素行。為了減少選通驅(qū)動器IC 300的輸出信道數(shù)量，在選通驅(qū)動器IC 300和選通線GL之間還可包括圖中未示出的其它復(fù)用器。復(fù)用器210和選通驅(qū)動器IC 300可與像素陣列形成在相同的薄膜晶體管基板上，如圖5所示。復(fù)用器210和選通驅(qū)動器IC 300可被設(shè)置在非顯示區(qū)域NA內(nèi)，像素陣列可被設(shè)置在顯示區(qū)域AA內(nèi)，如圖5所示。

根據(jù)本公開的薄膜晶體管基板可被應(yīng)用于需要有源矩陣薄膜晶體管基板的任何類型的有源型顯示器，例如液晶顯示器、有機發(fā)光二極管顯示器和/或電泳顯示裝置。以下，將說明使用根據(jù)本公開的薄膜晶體管基板的顯示器的更多應(yīng)用示例。

<第二應(yīng)用示例>

圖6是示出根據(jù)本公開的第二應(yīng)用示例的邊緣場型液晶顯示器中所包括的具有氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管基板的平面圖。圖7是根據(jù)本公開的第二應(yīng)用示例的通過沿著線I-I’截取來示出圖6的薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

圖6和圖7所示的具有金屬氧化物半導(dǎo)體層的薄膜晶體管基板包括在下基板SUB上隔著柵極絕緣層GI彼此交叉的選通線GL和數(shù)據(jù)線DL以及形成在各個交叉部分處的薄膜晶體管T。通過選通線GL和數(shù)據(jù)線DL的交叉結(jié)構(gòu)，限定像素區(qū)域。

薄膜晶體管T包括從選通線GL分支(或“拉出”)的柵極G、從數(shù)據(jù)線DL分支的源極S、面向源極S的漏極D以及在柵極絕緣層GI上與柵極G交疊以用于在源極S和漏極D之間形成溝道區(qū)域的半導(dǎo)體層A。

在選通線GL的一端，設(shè)置選通焊盤GP以用于接收選通信號。選通焊盤GP通過穿透柵極絕緣層GI的第一選通焊盤接觸孔GH1連接至選通焊盤中間端子IGT。選通焊盤中間端子IGT通過穿透第一鈍化層PA1和第二鈍化層PA2的第二選通焊盤接觸孔GH2連接至選通焊盤端子GPT。另外，在數(shù)據(jù)線DL的一端，設(shè)置數(shù)據(jù)焊盤DP以用于接收像素信號。數(shù)據(jù)焊盤DP通過穿透第一鈍化層PA1和第二鈍化層PA2的數(shù)據(jù)焊盤接觸孔DPH連接至數(shù)據(jù)焊盤端子DPT。

在像素區(qū)域中，隔著第二鈍化層PA2形成像素電極PXL和公共電極COM，以形成邊緣電場。公共電極COM連接至與選通線GL平行設(shè)置的公共線CL。經(jīng)由公共線CL向公共電極COM供應(yīng)參考電壓(或“公共電壓”)。對于其它情況，公共電極COM具有覆蓋除了漏極接觸孔DH部分之外基板SUB的整個表面的一片電極形狀。即，覆蓋在數(shù)據(jù)線DL上方，公共電極COM可用作數(shù)據(jù)線DL的屏蔽手段。

公共電極COM和像素電極PXL可根據(jù)設(shè)計目的和環(huán)境而具有各種形狀和位置。盡管向公共電極COM供應(yīng)了具有恒定值的參考電壓，向像素電極PXL供應(yīng)根據(jù)視頻數(shù)據(jù)適時變化的數(shù)據(jù)電壓。因此，在數(shù)據(jù)線DL和像素電極PXL之間，可形成寄生電容。由于寄生電容，顯示器的視頻質(zhì)量可能劣化。因此，優(yōu)選的是公共電極COM被設(shè)置在下層，像素電極PXL被設(shè)置在最頂層。

換言之，在覆蓋數(shù)據(jù)線DL和薄膜晶體管T的第一鈍化層PA1上，通過厚厚地沉積具有低介電常數(shù)的有機材料來在第一鈍化層PA1上層疊平坦化層PAC。然后，形成公共電極COM。然后，在沉積第二鈍化層PA2以覆蓋公共電極COM之后，在第二鈍化層PA2上形成與公共電極交疊的像素電極PXL。在此結(jié)構(gòu)中，像素電極PXL通過第一鈍化層PA1、平坦化層PAC和第二鈍化層PA2遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)線DL，從而可減小數(shù)據(jù)線DL和像素電極PXL之間的寄生電容。在其它情況下，像素電極PXL可被設(shè)置在下層，公共電極COM被設(shè)置在最頂層。

公共電極COM可具有與像素區(qū)域?qū)?yīng)的矩形形狀。像素電極PXL可具有多段的形狀。特別是，像素電極PXL隔著第二鈍化層PA2與公共電極COM垂直地交疊。在像素電極PXL和公共電極COM之間，形成邊緣電場。通過該邊緣電場，在薄膜晶體管基板和濾色器基板之間在平面方向上排列的液晶分子可根據(jù)液晶分子的介電各向異性而旋轉(zhuǎn)。根據(jù)液晶分子的旋轉(zhuǎn)程度，像素區(qū)域的光透射比可改變以表示期望的灰度。

在用于說明本公開的第二應(yīng)用示例的圖6和圖7中，為了方便，簡要示出了液晶顯示器的薄膜晶體管T。從本公開的第一至第三實施方式說明的第一薄膜晶體管T1和/或第二薄膜晶體管T2可被應(yīng)用于該薄膜晶體管。例如，需要低速驅(qū)動，具有氧化物半導(dǎo)體材料的第二薄膜晶體管T2可被應(yīng)用于薄膜晶體管T。又如，需要低功耗，具有多晶半導(dǎo)體材料的第一薄膜晶體管T1可被應(yīng)用于薄膜晶體管T。又如，薄膜晶體管T可被形成為包括第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2并且它們連接以使得它們的性能和特性可補償彼此。

<第三應(yīng)用示例>

圖8是示出根據(jù)本公開的第三應(yīng)用實施方式的具有諸如薄膜晶體管的有源開關(guān)元件的有源矩陣型有機發(fā)光二極管顯示器的一個像素的結(jié)構(gòu)的平面圖。圖9是根據(jù)本公開的第三應(yīng)用實施方式的沿著圖8中的截取線II-II’示出有機發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。

參照圖8和圖9，有源矩陣型有機發(fā)光二極管顯示器包括開關(guān)薄膜晶體管ST、連接至開關(guān)薄膜晶體管ST的驅(qū)動薄膜晶體管DT以及連接至驅(qū)動薄膜晶體管DT的有機發(fā)光二極管OLE。

開關(guān)薄膜晶體管ST形成在基板SUB上的選通線GL和數(shù)據(jù)線DL彼此交叉的地方。響應(yīng)掃描信號將來自數(shù)據(jù)線DL的數(shù)據(jù)電壓供應(yīng)給驅(qū)動薄膜晶體管DT的柵極DG和存儲電容STG，開關(guān)薄膜晶體管ST用于選擇連接至開關(guān)薄膜晶體管ST的像素。開關(guān)薄膜晶體管ST包括從選通線GL分支的柵極SG、與柵極SG交疊的半導(dǎo)體溝道層SA、源極SS和漏極SD。根據(jù)選通電壓控制施加至像素的有機發(fā)光二極管OLE的電流的量，驅(qū)動薄膜晶體管DT用于驅(qū)動設(shè)置在由開關(guān)薄膜晶體管ST選擇的像素處的有機發(fā)光二極管OLE。

驅(qū)動薄膜晶體管DT包括連接至開關(guān)薄膜晶體管ST的漏極SD的柵極DG、半導(dǎo)體溝道層DA、連接至驅(qū)動電流線VDD的源極DS以及漏極DD。驅(qū)動薄膜晶體管DT的漏極DD連接至有機發(fā)光二極管OLE的陽極ANO。在陽極ANO和陰極CAT之間，設(shè)置有機發(fā)光層OL。陰極CAT連接至地線Vss。

更詳細(xì)地參照圖9，在有源矩陣有機發(fā)光二極管顯示器的基板SUB上，設(shè)置有開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT的柵極SG和DG。在柵極SG和DG上，沉積柵極絕緣層GI。在與柵極SG和DG交疊的柵極絕緣層GI上，分別設(shè)置半導(dǎo)體層SA和DA。在半導(dǎo)體層SA和DA上，設(shè)置分別面向彼此并彼此分立的源極SS和DS與漏極SD和DD。開關(guān)薄膜晶體管ST的漏極SD經(jīng)由穿透柵極絕緣層GI的漏極接觸孔DH連接至驅(qū)動薄膜晶體管DT的柵極DG。鈍化層PAS被沉積在具有開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT的基板SUB上。

濾色器CF被設(shè)置在設(shè)置有陽極ANO的區(qū)域處。濾色器CF優(yōu)選具有盡可能大的面積。例如，優(yōu)選與數(shù)據(jù)線DL、驅(qū)動電流線VDD和/或選通線GL的一些部分交疊。具有這些薄膜晶體管ST和DT和濾色器CF的基板的上表面不處于平的和/或平滑的條件，而是處于具有許多臺階的不平和/或凹凸不平的條件。為了使有機發(fā)光二極管顯示器在整個顯示區(qū)域上具有良好發(fā)光質(zhì)量，有機發(fā)光層OL應(yīng)該具有平的或平滑的表面。因此，為了使上表面處于平坦和平的條件，在基板SUB的整個表面上沉積平坦層PAC或覆蓋層OC。

然后，在覆蓋層OC上，設(shè)置有機發(fā)光二極管OLED的陽極ANO。這里，陽極ANO通過穿透覆蓋層OC和鈍化層PAS的像素接觸孔PH連接至驅(qū)動薄膜晶體管DT的漏極DD。

在具有陽極ANO的基板SUB上，堤(或“堤圖案”)BA被設(shè)置在具有開關(guān)薄膜晶體管ST、驅(qū)動薄膜晶體管DT和各種線DL、GL和VDD的區(qū)域上方，以用于限定像素區(qū)域。陽極ANO通過堤BA暴露的部分將是光發(fā)射區(qū)域。在從堤BA暴露的陽極ANO上，沉積有機發(fā)光層OL。在有機發(fā)光層OL上，沉積陰極ACT。對于有機發(fā)光層OL具有發(fā)射白光的材料的情況，各個像素可通過設(shè)置在陽極ANO下面的濾色器CF來表示各種顏色。如圖9所示的有機發(fā)光二極管顯示器是可見光向顯示器基板的底部方向輻射的底部發(fā)射型顯示器。

在驅(qū)動薄膜晶體管DT的柵極DG和陽極ANO之間，可形成存儲電容STG。通過連接至驅(qū)動薄膜晶體管DT，存儲電容STG將從開關(guān)薄膜晶體管ST供應(yīng)給驅(qū)動薄膜晶體管DT的柵極DG的電壓保持在穩(wěn)定條件下。

利用類似上述說明中的薄膜晶體管基板，可獲取具有良好性質(zhì)的有源型平板顯示器。特別是，為了確保優(yōu)異的驅(qū)動性質(zhì)，優(yōu)選的是薄膜晶體管的有源層將包括金屬氧化物半導(dǎo)體材料。

金屬氧化物半導(dǎo)體材料在長時間暴露于光工作是可能劣化。因此，優(yōu)選的是具有金屬氧化物半導(dǎo)體材料的薄膜晶體管具有用于阻擋來自薄膜晶體管的上部和/或下部外側(cè)的光的結(jié)構(gòu)。例如，對于上述薄膜晶體管基板，優(yōu)選的是薄膜晶體管將按照底柵結(jié)構(gòu)形成。即，從基板外側(cè)(特別是從面向觀看者的基板的下側(cè))引入的光可被包括不透明金屬材料的柵極G阻擋。

用于平板顯示器的薄膜晶體管基板具有按照矩陣方式設(shè)置的多個像素區(qū)域。另外，各個像素區(qū)域包括至少一個薄膜晶體管。即，在整個基板上方，設(shè)置多個薄膜晶體管。多個像素區(qū)域和多個薄膜晶體管用于相同的目的并且它們應(yīng)該具有相同的質(zhì)量和特性，以使得它們具有相同的結(jié)構(gòu)。

然而，在一些情況下，薄膜晶體管可被形成為具有彼此不同的特性。對于有機發(fā)光二極管顯示器的示例，在一個像素區(qū)域中，設(shè)置有至少一個開關(guān)薄膜晶體管ST和至少一個驅(qū)動薄膜晶體管DT。由于開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT的目的彼此不同，所以它們所需的特性彼此也不同。為此，開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT可具有相同的結(jié)構(gòu)和相同的半導(dǎo)體材料，但是它們的溝道層具有不同的尺寸以用于優(yōu)化它們的特性?；蛘?，還可包括補償薄膜晶體管以用于支持任何薄膜晶體管的任何特定功能或性質(zhì)。

在用于說明本公開的第三應(yīng)用示例的圖8和圖9中，為了方便，簡要示出了有機發(fā)光二極管顯示器的開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT。從本公開的第一至第二實施方式說明的第一薄膜晶體管T1和/或第二薄膜晶體管T2可被應(yīng)用于該薄膜晶體管。例如，具有氧化物半導(dǎo)體材料的第二薄膜晶體管T2可被應(yīng)用于開關(guān)薄膜晶體管ST。具有多晶半導(dǎo)體材料的第一薄膜晶體管T1可被應(yīng)用于驅(qū)動薄膜晶體管DT。因此，由于在一個基板上包括第一薄膜晶體管T1和第二薄膜晶體管T2，它們的性能和特性可彼此補償。

<第四應(yīng)用示例>

又如，驅(qū)動器元件(或“驅(qū)動器IC”)可形成在用于平板顯示器的同一薄膜晶體管基板的非顯示區(qū)域中。以下，參照圖10和圖11，將說明在同一基板上具有驅(qū)動器IC的薄膜晶體管基板。

圖10是示出根據(jù)本公開的第四應(yīng)用實施方式的有機發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的放大平面圖。圖11是根據(jù)本公開的第四應(yīng)用實施方式的沿著圖10中的截取線III-III’示出有機發(fā)光二極管顯示器的結(jié)構(gòu)的橫截面圖。這里，由于該說明針對在同一基板中嵌入驅(qū)動元件的薄膜晶體管基板，所以關(guān)于薄膜晶體管和有機發(fā)光二極管的詳細(xì)說明可被省略。

首先，參照圖10，將詳細(xì)說明根據(jù)第四應(yīng)用示例的有機發(fā)光二極管顯示器的平面結(jié)構(gòu)。根據(jù)第四應(yīng)用示例的有機發(fā)光二極管顯示器包括基板SUB，該基板SUB包括用于表示視頻信息的顯示區(qū)域AA以及具有用于驅(qū)動顯示區(qū)域AA中的元件的各種元件的非顯示區(qū)域NA。在顯示區(qū)域AA中，限定有按照矩陣方式設(shè)置的多個像素區(qū)域PA。在圖10中，像素區(qū)域PA被示出為虛線。

例如，像素區(qū)域PA可被定義成N(行)x M(列)矩陣。然而，所設(shè)置的圖案不限于這種方式，而是具有各種類型。各個像素區(qū)域PA具有相同的尺寸或不同的尺寸。在一個單元像素具有包括紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)子像素的三個子像素的情況下，單元像素被規(guī)則地設(shè)置。利用最簡單的結(jié)構(gòu)說明，像素區(qū)域PA可由水平方向延伸的多條選通線GL與垂直方向延伸的多條數(shù)據(jù)線DL的交叉結(jié)構(gòu)來限定。

在被定義成圍繞像素區(qū)域PA的周圍區(qū)域的非顯示區(qū)域NA中，設(shè)置有用于向數(shù)據(jù)線DL供應(yīng)視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路DIC以及用于向選通線GL供應(yīng)掃描信號的選通驅(qū)動集成電路GIP。對于分辨率高于需要更多數(shù)據(jù)線DL和跟多驅(qū)動電流線VDD的VGA面板的顯示面板的情況，數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路DIC可從基板SUB外部安裝，并且數(shù)據(jù)接觸焊盤可被設(shè)置在基板SUB上，代替數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路DIC。

為了簡單示出顯示器的結(jié)構(gòu)，選通驅(qū)動集成電路GIP直接形成在基板SUB的一側(cè)部分上。用于供應(yīng)接地電壓的地線Vss可被設(shè)置在基板SUB的最外側(cè)。地線Vss被設(shè)置為從位于基板SUB之外的外部裝置接收接地電壓并且將該接地電壓供應(yīng)給數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路DIC和選通驅(qū)動集成電路GIP。例如，地線Vss可鏈接至設(shè)置在基板SUB的上側(cè)的數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路DIC以及設(shè)置在基板SUB的右側(cè)和/或左側(cè)的選通驅(qū)動集成電路GIP以圍繞基板SUB。

在各個像素區(qū)域PA處，設(shè)置有諸如有機發(fā)光二極管以及用于驅(qū)動有機發(fā)光二極管的薄膜晶體管的主要元件。薄膜晶體管被設(shè)置在限定在像素區(qū)域PA的一側(cè)的薄膜晶體管區(qū)域TA處。有機發(fā)光二極管包括陽極ANO、陰極CAT以及夾在這兩個電極之間的有機發(fā)光層OL。實際發(fā)射面積由與陽極ANO交疊的有機發(fā)光層OL的面積決定。

陽極ANO具有占據(jù)像素區(qū)域PA的一些面積的形狀并且連接至形成在薄膜晶體管區(qū)域TA中的薄膜晶體管。有機發(fā)光層OL被沉積在陽極ANO上。陰極CAT被沉積在有機發(fā)光層OL上以覆蓋具有像素區(qū)域PA的顯示區(qū)域AA的整個表面。

陰極CAT可經(jīng)過選通驅(qū)動集成電路GIP并且接觸設(shè)置在外側(cè)的地線Vss。因此，可通過地線Vss將接地電壓供應(yīng)給陰極CAT。陰極CAT接收接地電壓，陽極ANO接收與視頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的電壓，然后，通過陰極CAT與陽極ANO之間的電壓差，有機發(fā)光層OL輻射光以表示視頻信息。

另外參照圖11，將詳細(xì)說明根據(jù)第四應(yīng)用示例的有機發(fā)光二極管顯示器的橫截面結(jié)構(gòu)。在基板SUB上，限定有非顯示區(qū)域NA和顯示區(qū)域AA。非顯示區(qū)域NA設(shè)置有選通驅(qū)動集成電路GIP和地線Vss。顯示區(qū)域AA包括開關(guān)薄膜晶體管ST、驅(qū)動薄膜晶體管DT和有機發(fā)光二極管OLE。

選通驅(qū)動集成電路GIP具有薄膜晶體管，其在形成開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT時形成。像素區(qū)域PA中的開關(guān)薄膜晶體管ST具有柵極SG、柵極絕緣層GI、溝道層SA、源極SS和漏極SD。另外，驅(qū)動薄膜晶體管DT具有連接至開關(guān)薄膜晶體管ST的漏極SD的柵極DG、柵極絕緣層GI、溝道層DA、源極DS和漏極DD。

在薄膜晶體管ST和DT上，順序地沉積鈍化層PAS和平坦層PL。在平坦層PL上，設(shè)置有在像素區(qū)域PA內(nèi)具有隔離形狀的陽極ANO。陽極ANO通過穿透鈍化層PAS和平坦層PL的接觸孔連接至驅(qū)動薄膜晶體管DT的漏極DD。

在具有陽極ANO的基板SUB上，沉積堤BA以用于限定發(fā)射區(qū)域。通過對堤BA進行構(gòu)圖，陽極ANO的最中心的部分被暴露。在所暴露的陽極ANO上，沉積有機發(fā)光層OL。通過在堤BA和有機發(fā)光層OL上沉積透明導(dǎo)電材料，陰極CAT被層疊。設(shè)置包括陽極ANO、有機發(fā)光層OL和陰極CAT的有機發(fā)光二極管OLED。

在有機發(fā)光層OL可生成白光的情況下，還可包括濾色器CF以用于表示全彩色視頻信息。在該情況下，有機發(fā)光層OL將優(yōu)選被沉積為覆蓋顯示區(qū)域AA的整個表面。

陰極CAT在選通驅(qū)動集成電路GIP上方擴展，以使得它可覆蓋顯示區(qū)域AA和非顯示區(qū)域NA并且接觸設(shè)置在基板SUB的外周的地線Vss。結(jié)果，接地(或參考)電壓可經(jīng)由地線Vss被供應(yīng)給陰極CAT。

另外，地線Vss可與柵極SG和DG形成在同一層處并且由相同的材料制成。在該情況下，陰極CAT可通過穿透地線Vss上方的鈍化層PAS和柵極絕緣層GI的接觸孔連接至地線Vss?；蛘?，地線Vss可與源極和漏極SS-SD和DS-DD形成在同一層處并且由相同的材料制成。在這種情況下，陰極CAT可通過穿透地線Vss上方的鈍化層PAS的接觸孔來連接至地線Vss。

在用于說明本公開的第四應(yīng)用示例的圖10和圖11中，為了方便，簡要示出了有機發(fā)光二極管顯示器的開關(guān)薄膜晶體管ST和驅(qū)動薄膜晶體管DT。從本公開的第一至第三實施方式說明的第一薄膜晶體管T1和/或第二薄膜晶體管T2可被應(yīng)用于這些薄膜晶體管。例如，具有氧化物半導(dǎo)體材料的第二薄膜晶體管T2可被應(yīng)用于開關(guān)薄膜晶體管ST。具有多晶半導(dǎo)體材料的第一薄膜晶體管T1可被應(yīng)用于驅(qū)動薄膜晶體管DT。另外，對于選通驅(qū)動器IC GIP，可應(yīng)用具有多晶半導(dǎo)體材料的第一薄膜晶體管T1。如果需要，對于選通驅(qū)動器IC GIP，包括P-MOS型和N-MOS型薄膜晶體管的C-MOS型薄膜晶體管。

盡管參照附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不改變本發(fā)明的技術(shù)精神或基本特征的情況下，本發(fā)明可按照其它特定形式來實現(xiàn)。因此，應(yīng)該注意的是上述實施方式在所有方面均僅為例示性的，而不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定，而非本發(fā)明的詳細(xì)描述。在權(quán)利要求書的含義和范圍內(nèi)進行的所有改變或修改或其等同物應(yīng)該被解釋為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。