專利名稱：陣列基底及其制造方法和顯示設備的制作方法
技術領域：
所描述的技術總體上涉及一種陣列基底、一種制造陣列基底的方法以及包括該陣列基底的顯示設備。
背景技術：
液晶顯示器(IXD)通常包括i)陣列基底，其上形成有用于驅(qū)動像素的開關裝置； )相對基底，面對陣列基底；iii)液晶層，形成在陣列基底和相對基底之間。LCD通過向液晶層施加電壓來控制光的透射率，從而顯示圖像。為了支持液晶層的充電保持能力，將存儲電容器與LCD中的液晶電容器并聯(lián)電連接。存儲電容器和薄膜晶體管(TFT)形成在基底上。通常，在作為TFT的有源層的硅層形成為存儲電容器的電極的結(jié)構(gòu)中，柵極線形成為存儲電容器的另一個電極，柵極絕緣層對應于存儲電容器的介電層。在柵極絕緣層用作存儲電容器的介電層的這種結(jié)構(gòu)中，柵極絕緣層的厚度可以制造得小，從而存儲電容器的容量可以是大的。然而，這種結(jié)構(gòu)對于靜電敏感。

發(fā)明內(nèi)容
—個發(fā)明方面是一種陣列基底、制造該陣列基底的方法和包括該陣列基底的顯示設備，在所述陣列基底中，電容器的電容大，改進了薄膜晶體管(TFT)的特性，并且增加了透光區(qū)域的透射率。另一方面是一種陣列基底，所述陣列基底包括晶體管區(qū)域，晶體管形成在所述晶體管區(qū)域中；電容器區(qū)域，電容器形成在所述電容器區(qū)域中，其中，電容器電連接到晶體管； 透光區(qū)域，與晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個相鄰；第一絕緣層，形成在晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個中，但是不形成在透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置為基本上與所述至少一個區(qū)域中第一絕緣層疊置，所述第二部分布置在透光區(qū)域中。第一絕緣層可以具有第一氫含量，第二絕緣層可以具有小于第一氫含量的第二氫含量，第一絕緣層可以包含具有第一折射率的第一材料，第二絕緣可以包含具有與第一折射率不同的第二折射率的材料。第一折射率可以小于第二折射率。第一折射率的材料和第二折射率的材料可以分別是氮化硅和氧化硅?？梢杂晒柰闅馓峁┌诘谝唤^緣層中的氫。第一絕緣層可以布置在晶體管區(qū)域中，晶體管的有源層和柵電極中的至少一個可以包含多晶硅，包含在第一絕緣層中的氫可以填充多晶硅的缺陷位，然后可以解決缺陷位。第一絕緣層可以布置在電容器區(qū)域中，電容器的至少一個電極可以包含多晶硅， 包含在第一絕緣層中的氫可以填充多晶硅的缺陷位，然后可以解決缺陷位。第一絕緣層可以布置在電容器區(qū)域中，并且可以用作電容器的介電層。第一絕緣層可以具有與電容器的至少一個電極的蝕刻表面相同的蝕刻表面。第一絕緣層可以布置在電容器區(qū)域中，并且可以布置在晶體管的柵電極上。第二絕緣層的第一部分可以用作晶體管的柵極絕緣層。第一絕緣層可以具有與柵電極的蝕刻表面相同的蝕刻表面。第三絕緣層可以形成在第一絕緣層上，第三絕緣層可以包含第二氫含量和具有與第二絕緣層的折射率相同的第二折射率的材料。形成在晶體管區(qū)域中的第三絕緣層可以布置在第一絕緣層與晶體管的源電極和漏電極之間，形成在電容器區(qū)域中的第三絕緣層可以布置在電容器上。陣列基底還可以包括連接到晶體管的源電極和漏電極之一并且形成在透光區(qū)域中的透明電極。第三絕緣層可以形成在第二絕緣層上。有機絕緣層可以形成在透明電極與晶體管的源電極和漏電極之間。有機絕緣層可以不形成在透光區(qū)域中。另一方面是一種顯示設備，所述顯示設備包括晶體管區(qū)域，晶體管形成在所述晶體管區(qū)域中；電容器區(qū)域，電容器形成在所述電容器區(qū)域中，其中，電容器電連接到所述晶體管；透光區(qū)域，與晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個相鄰；第一絕緣層，形成在晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域的至少一個中，并且不形成在透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有第一部分和第二部分，第一部分布置為與晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的所述至少一個中的第一絕緣層疊置，第二部分布置在透光區(qū)域中；透明電極，連接到晶體管的源電極和漏電極之一，并且形成在透光區(qū)域中；共電極，面對透明電極；發(fā)光器件，布置在透明電極和共電極之間。第一絕緣層可以具有第一氫含量，第二絕緣層可以具有小于第一氫含量的第二氫含量，第一絕緣層可以包含具有第一折射率的材料，第二絕緣層可以包含具有與第一折射率不同的第二折射率的材料，所述發(fā)光器件包含液晶。另一方面是一種制造陣列基底的方法，所述方法包括以下步驟在底基底上形成半導體層，并且形成第二絕緣層以覆蓋所述半導體層；在第二絕緣層上由相同的材料基本上同時形成柵電極和電容器第一電極；在第二絕緣層上形成第一絕緣層，以覆蓋柵電極和電容器第一電極，然后在第一絕緣層上形成金屬層；將第一絕緣層和所述金屬層圖案化，然后利用所述金屬層形成電容器第二電極以與電容器第一電極對應，并且從透光區(qū)域去除第一絕緣層，以防止在沒有布置薄膜晶體管(TFT)和電容器的透光區(qū)域中形成第一絕緣層； 形成連接到半導體層的源電極和漏電極?？梢酝ㄟ^利用半色調(diào)掩模來執(zhí)行圖案化的操作，其中，所述半色調(diào)掩模包括不透明部分，與所述電容器對應；透反射部分，與TFT對應；透射部分，與透光區(qū)域?qū)D案化第一絕緣層和金屬層、然后形成電容器第二電極并且從透光區(qū)域去除第一絕緣層的操作可以包括利用掩模來形成電容器第二電極，其中，所述掩模包括與電容器對應的不透明部分和與TFT和透光區(qū)域?qū)耐干洳糠郑辉陔娙萜鞯诙姌O和第一絕緣層上形成光致抗蝕劑，并且從底基底朝向光致抗蝕劑執(zhí)行背面曝光，從而從透光區(qū)域去除第一絕緣層，并因此不在透光區(qū)域中形成第一絕緣層。形成源電極和漏電極的操作可以包括形成第三絕緣層，以覆蓋第一絕緣層和第二絕緣層上的電容器第二電極的操作?？梢栽谛纬傻谌^緣層之后執(zhí)行退火工藝。在形成源電極和漏電極的操作之后，所述方法還可以包括在第三絕緣層上形成源電極和漏電極從而連接到半導體層和電容器第二電極的操作?？梢栽谛纬稍措姌O和漏電極的操作之后執(zhí)行退火工藝。另一方面是一種陣列基底，所述陣列基底包括晶體管區(qū)域，晶體管形成在所述晶體管區(qū)域中；電容器區(qū)域，電容器形成在所述電容器區(qū)域中，其中，電容器電連接到晶體管； 透光區(qū)域，與晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個相鄰；第一絕緣層，形成在晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個中，其中，第一絕緣層不形成在透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有 i)第一部分和ii)第二部分，第一部分布置為在所述至少一個區(qū)域中與第一絕緣層基本疊置，第二部分形成在透光部分中。在上述基底中，第一絕緣層具有第一含量的氫，第二絕緣層具有小于第一含量的第二含量的氫，其中，第一絕緣層包含具有第一折射率的第一材料，其中，第二絕緣層包含具有與第一折射率不同的第二折射率的第二材料。在上述基底中，第一折射率小于第二折射率。在上述基底中，第一材料至少部分由氮化硅形成，其中，第二材料至少部分由氧化硅形成。在上述基底中，第一絕緣層包含氫。在上述基底中，第一絕緣層至少形成在晶體管區(qū)域中，其中，晶體管的有源層和柵電極中的至少一個包含多晶硅，其中，包含在第一絕緣層中的氫被構(gòu)造為填充多晶硅的有缺陷的區(qū)域。在上述基底中，第一絕緣層至少形成在電容器區(qū)域中，其中，電容器的至少一個電極包含多晶硅，其中，包含在第一絕緣層中的氫被構(gòu)造為填充多晶硅的有缺陷的區(qū)域。上述基底還包括形成在第一絕緣層上的第三絕緣層，其中，第三絕緣層包含第二含量的氫和第二材料。在上述基底中，第三絕緣層包括i)第一部分，形成在第一絕緣層與晶體管的源電極和漏電極之間；ii)第二部分，形成在電容器上。在上述基底中，第一絕緣層至少形成在電容器區(qū)域中，并且用作電容器的介電層。在上述基底中，第一絕緣層具有與電容器的至少一個電極的蝕刻表面基本相同的蝕刻表面。在上述基底中，第一絕緣層形成在電容器的下電極和上電極之間，并且形成在晶體管的柵電極上。在上述基底上，第二絕緣層的第一部分用作晶體管的柵極絕緣層。在上述基底中，第一絕緣層具有與柵電極的蝕刻表面基本相同的蝕刻表面。上述基底還包括電連接到晶體管的源電極和漏電極之一并且形成在透光區(qū)域中的透明電極。上述基底還包括形成在第二絕緣層上的第三絕緣層。上述基底還包括形成在透明電極與晶體管的源電極和漏電極之間的有機絕緣層。在上述基底中，有機絕緣層不形成在透光區(qū)域中。另一方面是一種顯示設備，所述顯示設備包括非透光區(qū)域，在所述非透光區(qū)域中形成彼此電連接的電容器和晶體管；透光區(qū)域，與所述非透光區(qū)域相鄰；第一絕緣層，僅形成在所述非透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有布置為基本上與第一絕緣層疊置的第一部分和形成在所述透光區(qū)域中的第二部分；透明電極，電連接到所述晶體管的源電極和漏電極之一，并且形成在所述透光區(qū)域中；共電極，面對所述透明電極；發(fā)光器件，形成在所述透明電極和所述共電極之間。在上述基底中，第一絕緣層具有第一含量的氫，第二絕緣層具有小于第一含量的第二含量的氫，其中，第一絕緣層包含具有第一折射率的材料，第二絕緣層包含具有與第一折射率不同的第二折射率的材料，其中，發(fā)光器件包括液晶。另一方面是一種制造陣列基底的方法，所述方法包括以下步驟在底基底上形成半導體層，并且形成第二絕緣層以覆蓋所述半導體層；在第二絕緣層上由相同的材料基本上同時形成柵電極和第一電容器電極；在第二絕緣層上形成第一絕緣層，以覆蓋柵電極和第一電容器電極；在第一絕緣層上形成金屬層；將第一絕緣層和所述金屬層圖案化；由所述金屬層形成第二電容器電極，以使第二電容器電極基本上位于第一電容器電極正上方； 從透光區(qū)域去除第一絕緣層的一部分，從而第一絕緣層不形成在透光區(qū)域中，其中，薄膜晶體管(TFT)和電容器不形成在透光區(qū)域中；在所述半導體上方形成源電極和漏電極。在上述方法中，通過利用半色調(diào)掩模來執(zhí)行圖案化，其中，所述半色調(diào)掩模具有 i)不透明部分，基本上形成在所述電容器正上方；ii)透反射部分，基本上形成在TFT正上方；iii)透射部分，基本上形成在所述透光區(qū)域正上方。在上述方法中，通過利用掩模來形成第二電容器電極，其中，所述掩模具有i)不透明部分，基本上形成在所述電容器正上方，和ii)透射部分，基本上形成在所述TFT和透光區(qū)域正上方；其中，通過i)在第二電容器電極和第一絕緣層上形成光致抗蝕劑，并且ii)從所述底基底向所述光致抗蝕劑執(zhí)行背面曝光來從透光區(qū)域中去除第一絕緣層。上述方法還包括，在形成源電極和漏電極之前，在第二絕緣層上形成第三絕緣層， 從而覆蓋第一絕緣層和第二電容器電極。上述方法還包括在形成第三絕緣層之后執(zhí)行退火工藝。上述方法還包括將源電極和漏電極電連接到半導體層和第二電容器電極。在上述方法中，在形成源電極和漏電極之后執(zhí)行退火工藝。


圖1是根據(jù)實施例的陣列基底的剖視圖。圖2至圖11是示出用于制造圖1中的陣列基底的過程的剖視圖。圖12是根據(jù)另一實施例的陣列基底的剖視圖。圖13是根據(jù)又一實施例的液晶顯示器(LCD)的剖視圖。圖14是根據(jù)又一實施例的IXD的剖視圖。圖15是根據(jù)又一實施例的陣列基底的剖視圖。圖16至圖19是部分地示出制造圖15中的陣列基底的過程的剖視圖。圖20是根據(jù)又一實施例的陣列基底的剖視圖。圖21是根據(jù)又一實施例的IXD的剖視圖。圖22是根據(jù)又一實施例的IXD的剖視圖。
具體實施例方式在下文中，將參照附圖詳細描述實施例。圖1是根據(jù)實施例的陣列基底100的剖視圖。圖2至圖11是示出制造陣列基底 100的過程的剖視圖。
參照圖1，陣列基底100包括器件區(qū)域DA(或者非透光區(qū)域)，包括形成有薄膜晶體管(TFT)的晶體管區(qū)域和形成有電容器Cst的電容器區(qū)域；透光區(qū)域TA，在透光區(qū)域TA 中形成有透明電極140。在一個實施例中，透光區(qū)域TA形成為鄰近晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的一個。在另一實施例中，透光區(qū)域TA形成為鄰近晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域兩者。在該實施例中，透光區(qū)域TA形成在晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域(未示出)之間。TFT包括位于底基底110上的半導體層121 (即，有源層)，半導體層121包括溝道區(qū)121a、源區(qū)121b和漏區(qū)121c。這里，半導體層121可以至少部分由多晶硅形成。TFT包括與溝道區(qū)121a對應的柵電極122，第二絕緣層112用作位于柵電極122和溝道區(qū)121a之間的柵極絕緣層。這里，柵電極122可以至少部分由多晶硅形成。TFT包括經(jīng)過第一接觸孔 123電連接到源區(qū)121b的源電極124b和經(jīng)過第一接觸孔123電連接到漏區(qū)121c的漏電極 12 ，第一絕緣層113和第三絕緣層114設置在源電極124b和漏電極12 與源區(qū)121b和漏區(qū)121c之間。在一個實施例中，第一絕緣層113和第三絕緣層114分別用作第一層間絕緣層和第二層間絕緣層。同時，緩沖層111還可以形成在底基底110上，從而防止雜質(zhì)滲透到底基底110 中，并且使得底基底110的頂表面是基本平坦的。陣列基底100的TFT包括多個絕緣層，例如，第二絕緣層112、第一絕緣層113和第三絕緣層114。在一個實施例中，其下方形成有柵電極122的第一絕緣層113具有比第二絕緣層112和第三絕緣層114的氫含量高的氫含量。例如，第一絕緣層113可以至少部分地由氮化硅形成，第二絕緣層112和第三絕緣層114可以至少部分地由氧化硅形成。當向陣列基底100的TFT規(guī)則地施加柵極電壓時，源電極124b和漏電極12 之間的電流(已經(jīng)穿過半導體層121的溝道區(qū)121a)增加。在一個實施例中，由于氫填充了至少部分地由多晶硅形成的半導體層121的有缺陷的區(qū)域(缺陷位)，從而TFT的電子遷移率增加，因此，電流增加，其中，在至少部分地由氮化硅形成第一絕緣層113時從硅烷氣體提供所述氫。與形成在柵電極122上的僅具有氧化硅的TFT相比，形成在柵電極122上的具有高氫含量的氮化硅的TFT具有改進的特性。在本實施例中，陣列基底100的電容器Cst被圖案化在底基底110上，并且與TFT 分開。電容器Cst包括第一電容器電極131，由與TFT的柵電極122的材料形同的材料形成，并且與TFT的柵電極122形成在同一層上；第二電容器電極132，形成在與第一電容器電極131對應的位置，第一絕緣層113設置在第一電容器電極131和第二電容器電極132 之間。第二電容器電極132經(jīng)過第二接觸孔133電連接到TFT的漏電極12 ，其中，穿過位于第二電容器電極132和TFT的漏電極12 之間的第三絕緣層114形成第二接觸孔133。陣列基底100的電容器Cst使用用來形成TFT的第一絕緣層113的氮化硅作為介電層，從而與利用TFT的柵極絕緣層作為介電層的電容器相比，可以增加電容器Cst的電容。即，根據(jù)本實施例，通過使用介電常數(shù)比氧化硅的介電常數(shù)大的氮化硅，可以增加電容器Cst的電容。另外，根據(jù)本實施例，可以防止當為了增加使用氧化硅作為介電層的電容器的電容而減小介電層的厚度時產(chǎn)生的靜電問題。在柵電極122包含多晶硅的情況下，第一電容器電極131也可以至少部分由多晶硅形成。在一個實施例中，氫基本上填充至少部分由多晶硅形成的第一電容器電極131的有缺陷的區(qū)域，其中，當至少部分由氮化硅形成介電層時，從硅烷氣體提供所述氫，從而可以解決電容器Cst的缺陷。透光區(qū)域TA包括多個絕緣層(即，形成在底基底110上的緩沖層111、第二絕緣層 112、第三絕緣層114和有機絕緣層11 和形成在所述多個絕緣層上的透明電極140。這里，透明電極140電連接到TFT的漏電極12 ，有機絕緣層115設置在透明電極140和TFT 的漏電極IMc之間。布置在陣列基底100中的透光區(qū)域TA可以作為后面將描述的例如液晶顯示器 (LCD)的顯示設備中的允許外部光穿過的透光窗。為此，透光區(qū)域TA中形成的所有組件可以被構(gòu)造為透射外部光。因此，底基底110和透明電極140至少部分由透明材料形成。在一個實施例中，形成在底基底110和透明電極140之間的緩沖層111、第二絕緣層112、第三絕緣層114和有機絕緣層115具有適合透射外部光的厚度。在一個實施例中，緩沖層111、第二絕緣層112和第三絕緣層114至少部分由無機材料形成。在本實施例中，無機層111、112和114由具有相同的折射率并且包括氧化硅的材料形成，從而可以防止由于無機絕緣層的折射率之間的差異導致的透射率劣化。具體地講，根據(jù)本實施例，形成在包括TFT和電容器Cst的器件區(qū)域DA中的第一絕緣層113不形成在透光區(qū)域TA中。S卩，在透光區(qū)域TA中不形成折射率比氧化硅的折射率小的氮化硅，從而可以防止由于透光區(qū)域TA中的折射率之間的差異導致的透射率劣化。透光區(qū)域TA中包括的有機絕緣層115可以至少部分由透明材料形成，從而支持透光區(qū)域TA起到透光窗的作用。然而，形成有機絕緣層115的材料不限于此。參照圖12，根據(jù)一個實施例的陣列基底100'在透光區(qū)域TA中不包括有機絕緣層 115。在這種情況下，沒有必要利用透明材料形成有機絕緣層115。因此，根據(jù)圖12的陣列基底100'，可以通過省略透光區(qū)域TA中的有機絕緣層115來增加透光區(qū)域TA的透光率。在下文中，將參照圖2至圖11來描述制造圖1的陣列基底100的方法。參照圖2，在底基底110上形成緩沖層111，然后在緩沖層111上形成半導體層121 并且根據(jù)預定圖案將半導體層121圖案化。如上所述，底基底110形成為透明基底。可以通過利用包括化學氣相沉積(CVD) 的各種沉積方法中的一種方法沉積氧化硅來形成緩沖層111?？梢酝ㄟ^例如光刻方法將非晶硅或多晶硅圖案化來形成半導體層121。參照圖3，形成第二絕緣層112，以覆蓋緩沖層111上的半導體層121。與緩沖層 111類似，第二絕緣層112可以至少部分地由氧化硅形成。參照圖4，在第二絕緣層112上形成柵電極122和第一電容器電極131。柵電極 122和第一電容器電極131基本上同時由相同的材料形成，并且在同一層上圖案化。參照圖5，第一絕緣層113形成為至少部分地覆蓋第二絕緣層112上的柵電極122 和第一電容器電極131。在一個實施例中，利用包括CVD的各種沉積方法中的一種方法在氫氣氣氛中至少部分由氮化硅形成第一絕緣層113。參照圖6，在第一絕緣層113上堆疊金屬層132M，并且在金屬層132M上涂覆光致抗蝕劑rai，然后通過利用光掩模Ml將光致抗蝕劑PRl曝光。光掩模Ml是包括不透明部分Mil、透反射部分M12和透射部分M13的半色調(diào)掩模。不透明部分Ml 1形成為與電容器Cst對應，或者基本上位于電容器Cst正上方；透反射部分 M12形成為與TFT對應，或者基本上位于TFT正上方；透射部分M13形成為與透光區(qū)域TA對應或者位于透光區(qū)域TA正上方。參照圖7，與對應于透反射部分M12的區(qū)域A2的光致抗蝕劑冊12相比，對應于不透明部分Mll的區(qū)域Al的光致抗蝕劑rail保留相對厚，對應于透射部分M13的區(qū)域A3的光致抗蝕劑被去除。參照圖8，當通過利用圖7的光致抗蝕劑rail和光致抗蝕劑作為掩模來蝕刻金屬層132M和第一絕緣層113時，僅有第一絕緣層113保留在柵電極122上，第一絕緣層113和第二電容器電極132保留在第一電容器電極131上，在第二絕緣層112的位于透光區(qū)域TA中的部分上不形成第一絕緣層113。如圖8中所示，第一絕緣層113形成在第二絕緣層112的位于器件區(qū)域DA中的剩余部分上。因此，通過執(zhí)行一次半色調(diào)掩模工藝，能夠在器件區(qū)域DA中形成第一絕緣層113， 并且在透光區(qū)域TA中不形成第一絕緣層113。這里，由于通過利用同一光掩模M基本同時將第二電容器電極132和第一絕緣層 113圖案化，所以第二電容器電極132和第一絕緣層113的蝕刻表面基本相同。參照圖9，在圖8的所得結(jié)構(gòu)上形成第三絕緣層114。在一個實施例中，第三絕緣層114至少部分由氧化硅形成。參照圖10，在圖9的所得結(jié)構(gòu)中形成第一接觸孔123和第二接觸孔133，然后形成源電極124b和漏電極12如。源電極124b經(jīng)過第一接觸孔123電連接到源區(qū)121b，漏電極 124c經(jīng)過第一接觸孔123電連接到漏區(qū)121c并且漏電極12 經(jīng)過第二接觸孔133電連接到第二電容器電極132。盡管圖10中沒有詳細示出，但是可以通過光刻方法來形成第一接觸孔123和第二接觸孔133，并且也可以通過光刻方法來形成源電極124b和漏電極lMc。在一個實施例中，如圖11中所示，在形成圖10的源電極124b和漏電極12 之后，執(zhí)行預定的退火工藝。然而，本實施例不限于此，因此可以在形成第一絕緣層113之后的任何時間執(zhí)行退火工藝，然后形成用于保護第一絕緣層113的絕緣層(例如，第三絕緣層 114)。由于退火工藝，在形成氮化硅時提供的氫穩(wěn)定地擴散到半導體層121。圖13和圖14是根據(jù)實施例的分別包括圖1的陣列基底100和圖12的陣列基底 100'的IXD的剖視圖。參照圖13，IXD包括圖1中的陣列基底100 ；相對基底200，具有形成在相對基底 200的面對陣列基底100的表面上的共電極201 ；液晶層300，設置在陣列基底100和相對基底200之間。IXD通過向液晶層300施加電壓來控制光的透射率，從而顯示圖像。此時，盡管圖13中未示出，但是IXD還可以包括其它組件，例如，取向?qū)?、偏振板?br> 濾色器等ο在根據(jù)本實施例的IXD中，透光區(qū)域TA用作透光窗，從而人造光或環(huán)境光可以穿過陣列基底100和相對基底200。在本實施例中，共電極201和透明電極140至少部分由透明材料形成。另外，由于第一絕緣層113不形成在陣列基底100的透光區(qū)域TA中，所以能夠防止可能由無機絕緣層的折射率之間的差導致的透射率劣化。有機絕緣層115也可以至少部分由透明材料形成。如圖14中的LCD中所示，由于有機絕緣層115可以不形成在透光區(qū)域TA中，因此不必由透明材料形成有機絕緣層115。
此時，圖13和圖14的實施例指向IXD，但不限于此，因此圖13和圖14的實施例可以應用于各種類型的顯示器，例如，經(jīng)由底基底110顯示圖像的底部發(fā)射型有機發(fā)光顯示器。在其它類型顯示裝置的情況下，發(fā)光器件可以形成在透明電極和共電極之間。圖15是根據(jù)另一實施例的陣列基底1000的剖視圖。圖16至圖19是部分地示出制造陣列基底1000的方法的剖視圖。在下文中，將針對與陣列基底100的特征不同的特征來描述陣列基底1000。相同的標號在圖中表示相同的元件。參照圖15，陣列基底1000包括器件區(qū)域DA (或者非透光區(qū)域)，TFT和電容器 Cst形成在器件區(qū)域DA中；透光區(qū)域TA，透明電極140形成在透光區(qū)域TA中。與前面的實施例類似，在TFT的柵電極122上形成至少部分由氮化硅形成的第一絕緣層113，從而增加了 TFT的電子遷移率。另外，至少部分由氮化硅形成的第一絕緣層113 形成為電容器Cst的介電層，從而增加了電容器Cst的電容，并且第一絕緣層113不形成在透光區(qū)域TA中，從而可以提高透光率。在根據(jù)前面實施例(見圖1和圖13)的陣列基底100中，第一絕緣層113基本上完全覆蓋TFT的柵電極122，并且形成在與半導體層121的頂部部分對應的區(qū)域上。然而， 根據(jù)本實施例的陣列基底1000的第一絕緣層113僅形成在柵電極122上以及電容器Cst 的兩個電極之間。陣列基底100和陣列基底1000的區(qū)別源于制造陣列基底的不同方法。參照圖20，根據(jù)另一實施例的陣列基底1000'可以不包括透光區(qū)域TA中的有機絕緣層115。在這種情況下，不必通過利用透明材料來形成有機絕緣層115。因此，根據(jù)圖 20的陣列基底1000'，可以通過省略透光區(qū)域TA中的有機絕緣層115來增加透光區(qū)域TA 的透光率。在下文中，將參照圖16至圖19來描述制造圖15中的陣列基底1000的方法。這里省略的操作可與制造圖1的陣列基底100的操作相同。參照圖16，如參照圖6所述，在底基底110上按照所描述的順序形成有緩沖層 111、半導體層121、第二絕緣層112、柵電極122和第一電容器電極131的結(jié)構(gòu)上，按照所描述的順序順序地堆疊第一絕緣層113和金屬層132M(未示出)，然后在其上涂覆光致抗蝕劑 PR2。 與前述實施例不同，不使用半色調(diào)掩模作為光掩模M2。根據(jù)本實施例的光掩模M2包括不透明部分M21和透射部分M23。不透明部分M21 形成為與電容器Cst對應，或者基本上位于電容器Cst正上方，透射部分M23形成為與透光區(qū)域TA對應，或者基本上位于透光區(qū)域TA正上方。盡管在圖16中沒有詳細示出，但是利用光掩模M2將光致抗蝕劑PR2曝光，然后順序執(zhí)行顯影、蝕刻和剝離工藝，從而在第一絕緣層113上形成第二電容器電極132的圖案。參照圖17，在圖16的所得結(jié)構(gòu)上涂覆光致抗蝕劑冊3，并且從底基底110向光致抗蝕劑PR3執(zhí)行背面曝光。這里，柵電極122和第一電容器電極131用作阻擋掩模，所以光致抗蝕劑PR3被分為分別形成有柵電極122和第一電容器電極131的區(qū)域A4以及沒有形成柵電極122和第一電容器電極131的區(qū)域A5。參照圖17和圖18，在順序執(zhí)行顯影、蝕刻和剝離工藝之后，保留形成有柵電極122 和第一電容器電極131的區(qū)域A4的第一絕緣層113，并且去除包括沒有形成柵電極122和第一電容器電極131的透光區(qū)域TA的區(qū)域A5的第一絕緣層113。
由于通過利用柵電極122作為阻擋掩模來執(zhí)行圖案化操作，所以柵電極122和第一絕緣層113的蝕刻表面基本上彼此相同。另外，由于第一電容器電極131用作阻擋掩模， 所以第一電容器電極131和第一絕緣層113的蝕刻表面基本上彼此相同。根據(jù)前述實施例，通過利用半色調(diào)掩模，僅在器件區(qū)域DA中保留第一絕緣層113， 而去除透光區(qū)域TA中的第一絕緣層113。然而，根據(jù)本實施例，通過利用普通的廉價光掩模和背面曝光，不必使用昂貴的半色調(diào)掩模就獲得了相同的效果。參照圖19，在圖18的所得結(jié)構(gòu)上形成第三絕緣層114、第一接觸孔123和第二接觸孔133，并且形成源電極124b和漏電極12如。源電極124b經(jīng)過第一接觸孔123電連接到源區(qū)121b，漏電極12 經(jīng)過第一接觸孔123電連接到漏區(qū)123c并且漏電極12 經(jīng)過第二接觸孔133電連接到第二電容器電極132。在形成源電極124b和漏電極12 之后，執(zhí)行退火工藝。由于退火工藝，在形成氮化硅時提供的氫穩(wěn)定地擴散到半導體層121。圖21和圖22是根據(jù)實施例的包括圖15和圖20中的陣列基底1000和1000'的 IXD的剖視圖。參照圖21，IXD包括圖15中的陣列基底1000 ；相對基底200，具有形成在相對基底200的面對陣列基底1000的表面上的共電極201 ；液晶層300，設置在陣列基底1000和相對基底200之間。IXD通過向液晶層300施加電壓來控制透光率，從而顯示圖像。此時，盡管在圖21中沒有示出，但是IXD還可以包括其它組件，例如，取向?qū)?、偏振板、濾色器等。在根據(jù)本實施例的IXD中，透光區(qū)域TA用作透光窗，從而人造光或者環(huán)境光可以穿過陣列基底1000和相對基底200。在本實施例中，共電極201和透明電極140至少部分由透明材料形成。另外，由于在陣列基底1000的透光區(qū)域TA中不形成第一絕緣層113，所以能夠防止可能由無機絕緣層的折射率差異導致的透射率劣化。有機絕緣層115也可以至少部分由透明材料形成。如圖22的LCD中所示，有機絕緣層115可以不形成在透光區(qū)域中， 因此不必通過利用透明材料來形成有機絕緣層115。根據(jù)所公開實施例的至少一個的陣列基底、制造陣列基底的方法和包括陣列基底的顯示設備提供了以下優(yōu)點。第一，使用介電常數(shù)大于氧化硅的介電常數(shù)的氮化硅作為電容器的介電層，從而增加了電容器的電容。第二，使用在氫氣氣氛中形成的氮化硅作為TFT的層間絕緣層和電容器的介電層，從而改善了 TFT和電容器的器件特性。第三，從透光區(qū)域中去除折射率與氧化硅的折射率不同的氮化硅，從而增加了透光窗的透射率。第四，通過使用半色調(diào)掩模，可以從透光區(qū)域中簡單地去除氮化硅。第五，通過使用普通的光掩模和背面曝光，可以以低成本從透光區(qū)域去除氮化硅。此時，為了便于描述，可以夸大或縮小圖中示出的組件，因此，實施例不限于圖中組件的尺寸或形式。盡管已經(jīng)參照附圖具體地示出和描述了公開的實施例，但是本領域普通技術人員將理解的是，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以對此進行形式和細節(jié)上的各種改變。
權利要求
1.一種陣列基底，所述陣列基底包括晶體管區(qū)域，晶體管形成在所述晶體管區(qū)域中；電容器區(qū)域，電容器形成在所述電容器區(qū)域中，其中，電容器電連接到晶體管；透光區(qū)域，與晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個區(qū)域相鄰；第一絕緣層，形成在晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個區(qū)域中，其中，第一絕緣層不形成在透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置為基本上與所述至少一個區(qū)域中的第一絕緣層疊置，所述第二部分形成在透光區(qū)域中。
2.根據(jù)權利要求1所述的陣列基底，其中，第一絕緣層具有第一含量的氫，第二絕緣層具有小于第一含量的第二含量的氫，其中，第一絕緣層包含具有第一折射率的第一材料，其中，第二絕緣層包含具有與第一折射率不同的第二折射率的第二材料。
3.根據(jù)權利要求2所述的陣列基底，其中，第一折射率小于第二折射率。
4.根據(jù)權利要求3所述的陣列基底，其中，第一材料至少部分由氮化硅形成，其中，第二材料至少部分由氧化硅形成。
5.根據(jù)權利要求4所述的陣列基底，其中，第一絕緣層包含氫。
6.根據(jù)權利要求5所述的陣列基底，其中，第一絕緣層至少形成在所述晶體管區(qū)域中，其中，所述晶體管的有源層和柵電極中的至少一個包含多晶硅，其中，包含在第一絕緣層中的氫被構(gòu)造為填充多晶硅的有缺陷的區(qū)域。
7.根據(jù)權利要求5所述的陣列基底，其中，第一絕緣層至少形成在所述電容器區(qū)域中，其中，所述電容器的至少一個電極包含多晶硅，其中，包含在第一絕緣層中的氫被構(gòu)造為填充多晶硅的有缺陷的區(qū)域。
8.根據(jù)權利要求2所述的陣列基底，所述陣列基底還包括形成在第一絕緣層上的第三絕緣層，其中，第三絕緣層包含第二含量的氫和第二材料。
9.根據(jù)權利要求8所述的陣列基底，其中，第三絕緣層包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分形成在第一絕緣層與所述晶體管的源電極和漏電極之間，所述第二部分形成在所述電容器上。
10.根據(jù)權利要求1所述的陣列基底，其中，第一絕緣層至少形成在所述電容器區(qū)域中，并且用作所述電容器的介電層。
11.根據(jù)權利要求10所述的陣列基底，其中，第一絕緣層具有與所述電容器的至少一個電極的蝕刻表面基本相同的蝕刻表面。
12.根據(jù)權利要求1所述的陣列基底，其中，第一絕緣層形成在所述電容器的下電極和上電極之間，并且形成在所述晶體管的柵電極上。
13.根據(jù)權利要求12所述的陣列基底，其中，第二絕緣層的第一部分用作所述晶體管的柵極絕緣層。
14.根據(jù)權利要求12所述的陣列基底，其中，第一絕緣層具有與所述柵電極的蝕刻表面基本相同的蝕刻表面。
15.根據(jù)權利要求1所述的陣列基底，所述陣列基底還包括透明電極，所述透明電極電連接到所述晶體管的源電極和漏電極之一，并且形成在透光區(qū)域中。
16.根據(jù)權利要求15所述的陣列基底，所述陣列基底還包括形成在第二絕緣層上的第三絕緣層。
17.根據(jù)權利要求15所述的陣列基底，所述陣列基底還包括形成在所述透明電極與所述晶體管的源電極和漏電極之間的有機絕緣層。
18.根據(jù)權利要求17所述的陣列基底，其中，所述有機絕緣層不形成在所述透光區(qū)域中。
19.一種顯示設備，所述顯示設備包括非透光區(qū)域，在所述非透光區(qū)域中形成彼此電連接的電容器和晶體管； 透光區(qū)域，與所述非透光區(qū)域相鄰； 第一絕緣層，僅形成在所述非透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有布置為基本上與第一絕緣層疊置的第一部分和形成在所述透光區(qū)域中的第二部分；透明電極，電連接到所述晶體管的源電極和漏電極之一，并且形成在所述透光區(qū)域中；共電極，面對所述透明電極；發(fā)光器件，形成在所述透明電極和所述共電極之間。
20.一種顯示設備，所述顯示設備包括非透光區(qū)域，在所述非透光區(qū)域中形成彼此電連接的電容器和晶體管； 透光區(qū)域，與所述非透光區(qū)域相鄰； 第一絕緣層，僅形成在所述非透光區(qū)域中；第二絕緣層，具有布置為基本上與第一絕緣層疊置的第一部分和形成在所述透光區(qū)域中的第二部分；透明電極，電連接到所述晶體管的源電極和漏電極之一，并且形成在所述透光區(qū)域中；共電極，面對所述透明電極； 液晶層，形成在透明電極和共電極之間。
21.根據(jù)權利要求19或權利要求20所述的顯示設備，其中，第一絕緣層具有第一含量的氫，第二絕緣層具有小于第一含量的第二含量的氫，其中，第一絕緣層包含具有第一折射率的第一材料，其中，第二絕緣層包含具有與第一折射率不同的第二折射率的材料。
22.一種制造陣列基底的方法，所述方法包括以下步驟在底基底上形成半導體層，并且形成第二絕緣層以覆蓋所述半導體層； 在第二絕緣層上由相同的材料基本上同時形成柵電極和第一電容器電極； 在第二絕緣層上形成第一絕緣層，以覆蓋柵電極和第一電容器電極； 在第一絕緣層上形成金屬層； 將第一絕緣層和所述金屬層圖案化；由所述金屬層形成第二電容器電極，以使第二電容器電極基本上位于第一電容器電極正上方；從透光區(qū)域去除第一絕緣層的一部分，從而第一絕緣層不形成在透光區(qū)域中，其中，薄膜晶體管和電容器不形成在透光區(qū)域中； 在所述半導體上方形成源電極和漏電極。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，通過利用半色調(diào)掩模來執(zhí)行圖案化，其中，所述半色調(diào)掩模具有不透明部分，基本上形成在所述電容器正上方；透反射部分，基本上形成在所述薄膜晶體管正上方；透射部分，基本上形成在所述透光區(qū)域正上方。
24.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，通過利用掩模來形成第二電容器電極，其中， 所述掩模具有基本上形成在所述電容器正上方的不透明部分和基本上形成在所述薄膜晶體管和透光區(qū)域正上方的透射部分，其中，通過在第二電容器電極和第一絕緣層上形成光致抗蝕劑并且從所述底基底向所述光致抗蝕劑執(zhí)行背面曝光來從透光區(qū)域中去除第一絕緣層。
25.根據(jù)權利要求22所述的方法，所述方法還包括在形成源電極和漏電極之前，在第二絕緣層上形成第三絕緣層，從而覆蓋第一絕緣層和第二電容器電極。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，所述方法還包括在形成第三絕緣層之后執(zhí)行退火工藝。
27.根據(jù)權利要求25所述的方法，所述方法還包括將所述源電極和所述漏電極電連接到所述半導體層和第二電容器電極。
28.根據(jù)權利要求27所述的方法，其中，在形成所述源電極和所述漏電極之后執(zhí)行退火工藝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陣列基底及其制造方法和顯示設備。在一個實施例中，所述基底包括1)晶體管區(qū)域，晶體管形成在所述晶體管區(qū)域中；2)電容器區(qū)域，電容器形成在所述電容器區(qū)域中，其中，電容器電連接到晶體管；3)透光區(qū)域，與晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個相鄰。所述基底還包括1)第一絕緣層，形成在晶體管區(qū)域和電容器區(qū)域中的至少一個中，其中，第一絕緣層不形成在透光區(qū)域中；2)第二絕緣層，具有i)第一部分和ii)第二部分，所述第一部分布置為基本上與所述至少一個區(qū)域中的第一絕緣層疊置，所述第二部分形成在透光區(qū)域中。
文檔編號G02F1/1362GK102315230SQ20111018936
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權日2010年7月1日
發(fā)明者樸真奭, 馬韓娜 申請人:三星移動顯示器株式會社