[发明专利]包括氧化物薄膜晶体管的阵列基板及其制造方法

说明书

包括氧化物薄膜晶体管的阵列基板及其制造方法。一种阵列基板包括：栅屏障层，其在基板上；选通线，其在所述栅屏障层上，所述选通线具有暴露栅极区中的栅屏障层的栅开口部分；栅绝缘层，其在所述选通线上；有源层，其在所述栅极区中的所述栅屏障层上方的所述栅绝缘层上；源极和漏极，其在所述有源层上彼此分隔开。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2013-0143734的优先权，该专利申请的全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及阵列基板，更特别地，涉及包括氧化物薄膜晶体管的阵列基板及其制造方法。

背景技术

近来，随着信息社会的发展，处理和显示大量信息的显示装置已经快速进步并且已经开发出各种平板显示器(FPD)。具体地，已经用具有薄外形、轻重量和低功耗的优异性能的诸如液晶显示器(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、有机发光二极管(OLED)显示装置和场发射显示(FED)装置的FPD替代了阴极射线管(CRT)。

在各种FPD之中，在诸如笔记本、监视器和电视的各种领域中，已经使用了具有高对比度、显示移动图像的优点和低功耗的LCD装置。LCD装置利用液晶分子的光学各向异性和偏振性质。

另外，OLED显示装置具有诸如高亮度和能够低压下驱动的优异性质。由于OLED显示装置具有发射型，因此OLED显示装置具有高对比度和薄外形。OLED显示装置由于几微秒(μs)的短响应时间而在显示移动图像方面有优点。OLED显示装置在视角方面不受限制并且即使在低温下也是稳定的。

LCD装置和OLED显示装置包括具有薄膜晶体管(TFT)的阵列基板，薄膜晶体管用于开关像素区。通常，通过使用诸如非晶硅的半导体材料来形成TFT。

近来，随着FPD的尺寸和分辨率增大，需要具有更快处理速度、更稳定操作和耐久性的TFT。然而，由于使用非晶硅的TFT的迁移率小于大约1cm²/Vsec，因此使用非晶硅的TFT在应用于具有大尺寸和高分辨率的FPD时受到限制。

因此，广泛研究的是其中有源层由具有高迁移率和均一电流性质的氧化物半导体材料形成的氧化物TFT。

图1是示出根据相关技术的阵列基板的选通线的平面图，图2是示出根据相关技术的阵列基板的氧化物薄膜晶体管的剖视图。

在图1和图2中，选通线24沿着第一方向形成在基板10上并且包括对应于栅极区L1的栅极23。栅绝缘层30、有源层40、蚀刻阻止层45以及源极52和漏极54顺序形成在栅极23上，以构成氧化物薄膜晶体管(TFT)。另外，钝化层60和像素电极70顺序形成在氧化物TFT上。钝化层60具有暴露漏极54的漏接触孔62并且像素电极70通过漏接触孔62连接到漏极54。

包括栅极23的选通线24由具有相对低的电阻、相对高的导电率和相对低的介电常数的铜(Cu)形成。由于为了制造氧化物TFT执行多个热处理过程，因此由于热，导致在栅极23的顶表面上会生长铜的晶粒。

图3A是示出根据相关技术的阵列基板的栅极的顶表面上的晶粒生长的剖视图，图3B是示出图3A的AA部分的扫描电子显微图像。

在图3A和图3B中，由于热，导致在栅极23的中心部分的顶表面上生长晶粒。晶粒可从顶表面突出，在栅极23和选通线24中形成突起23a和腔体。另外，突起23a可造成顺序在栅极23上的栅绝缘层30、有源层40和钝化层60的突起，以致栅绝缘层30、有源层40和钝化层60没有平坦的顶表面。因为氧化物TFT的性质由于突起而劣化，所以包括氧化物TFT的阵列基板的可靠性降低并且使用阵列基板的显示装置的缺陷率升高。

另外，在具有不同于铜(Cu)的金属材料的金属中会出现晶粒生长和腔体形成并且包括金属线的阵列基板可劣化。