專利名稱：平板顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及一種平板顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
利用液晶的電光特性的平板顯示裝置(例如，液晶顯示裝置(LCD))和利用有機(jī)發(fā) 光二極管的自發(fā)射特征的有機(jī)發(fā)光顯示裝置0)LED)可以包括無源矩陣型和有源矩陣型。 因?yàn)榕c無源矩陣型相比，有源矩陣型具有優(yōu)良的分辨率并且適于顯示視頻，所以所期望的 會是會有源矩陣型。有源矩陣型平板顯示裝置可以包括薄膜晶體管和電容器。因此，會需要用來制造 薄膜晶體管和電容器的多個掩模和多道工藝。例如，會需要用來形成薄膜晶體管的有源層 和電容器的下電極的掩模、用來形成薄膜晶體管的柵電極和電容器的上電極的掩模、用來 暴露源區(qū)和漏區(qū)的掩模以及用來形成源電極和漏電極的掩模。

發(fā)明內(nèi)容
多個實(shí)施例旨在提供表現(xiàn)出優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的平板顯示裝置及其制造方法。一個實(shí)施例的特征在于提供一種平板顯示裝置，所述平板顯示裝置可以利用數(shù)量 少的掩模來制造，從而降低了制造成本。上述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)中的至少一種可以通過提供一種平板顯示裝置來實(shí)現(xiàn)，所 述平板顯示裝置包括基底，所述基底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；有源層，位于基底的第一 區(qū)域上，所述有源層包含半導(dǎo)體材料；下電極，位于基底的第二區(qū)域上，所述下電極包含所 述半導(dǎo)體材料；第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極，位于第一絕緣 層上，所述柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案和第二導(dǎo)電層圖案；上電極， 位于第一絕緣層上，所述上電極位于下電極的上方并且包括所述第一導(dǎo)電層圖案和所述第 二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極和上電極上，所述第二絕緣層暴露有源層的部分和 上電極的部分；源電極和漏電極，連接到有源層的暴露部分。半導(dǎo)體材料可以包括非晶硅或多晶硅。下電極可以包括注入到下電極中的摻雜劑離子。第一導(dǎo)電層圖案可以包含非晶ΙΤ0、多晶ITO和IZO中的至少一種。第二半導(dǎo)體層圖案可以包含鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銅 (Cu)、金(Au)、鉻(Cr)、鈮(Nb)和它們的合金中的至少一種。與上電極對應(yīng)的第二半導(dǎo)體層圖案可以置于對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案的邊緣和 所述對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案上的第二絕緣層的邊緣之間。上述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)中的至少一種也可以通過提供一種平板顯示裝置來實(shí) 現(xiàn)，，所述平板顯示裝置包括基底，所述基底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；有源 層，位于基底的第一區(qū)域上，所述有源層包含半導(dǎo)體材料；下電極，位于基底的第二區(qū)域上， 所述下電極包含所述半導(dǎo)體材料；第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極，位于第一絕緣層上，所述柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案和第二 導(dǎo)電層圖案；上電極，位于第一絕緣層上，所述上電極位于下電極的上方并且包括所述第一 導(dǎo)電層圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；陽極電極，位于第三區(qū)域中的第一絕緣層上，所述陽極 電極包括所述第一導(dǎo)電層圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極、上電極和 陽極電極上，所述第二絕緣層暴露有源層的部分、陽極電極的部分和上電極的部分；源電 極，連接到有源層的暴露部分和陽極電極的暴露部分；漏電極，連接到有源層的暴露部分； 像素限定層，位于設(shè)置有源電極和漏電極的基底上，所述像素限定層暴露陽極電極的位于 發(fā)光區(qū)域中的部分；有機(jī)發(fā)光層，位于發(fā)光區(qū)域中的陽極電極上；陰極電極，位于有機(jī)發(fā)光 層上。半導(dǎo)體材料可以包括非晶硅或多晶硅。下電極可以包括注入到下電極中的摻雜劑離子。第一導(dǎo)電層圖案可以包含非晶ΙΤ0、多晶ITO和IZO中的至少一種。第二半導(dǎo)體層圖案可以包含鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銅 (Cu)、金(Au)、鉻(Cr)、鈮(Nb)和它們的合金中的至少一種。與上電極對應(yīng)的第二半導(dǎo)體層圖案可以置于對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案的邊緣和 所述對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案上的第二絕緣層的邊緣之間。基底可以包含透明玻璃或塑料。上述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)中的至少一種也可以通過提供一種平板顯示裝置來實(shí)現(xiàn)， 所述平板顯示裝置包括基底，所述基底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；有源層，位 于基底的第一區(qū)域上，所述有源層包含半導(dǎo)體材料；下電極，位于基底的第二區(qū)域上，所述 下電極包含所述半導(dǎo)體材料；第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極， 位于第一絕緣層上，所述柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案和第二導(dǎo)電層 圖案；上電極，位于第一絕緣層上，所述上電極位于下電極的上方并且包括所述第一導(dǎo)電層 圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極和上電極上，所述第二絕緣層暴露有 源層的部分和上電極的部分；源電極和漏電極，連接到有源層的暴露部分；第三絕緣層，位 于設(shè)置有源電極和漏電極的基底上，所述第三絕緣層暴露源電極的部分或漏電極的部分； 陽極電極，連接到源電極或漏電極的暴露部分；像素限定層，位于陽極電極上，所述像素限 定層暴露陽極電極的部分；有機(jī)發(fā)光層，位于發(fā)光區(qū)域中的陽極電極上；陰極電極，位于有 機(jī)發(fā)光層上。半導(dǎo)體材料可以包括非晶硅或多晶硅。下電極可以包括注入到下電極中的摻雜劑離子。第一導(dǎo)電層圖案可以包含非晶ΙΤ0、多晶ITO和IZO中的至少一種。第二半導(dǎo)體層圖案可以包含鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銅 (Cu)、金(Au)、鉻(Cr)、鈮(Nb)和它們的合金中的至少一種。與上電極對應(yīng)的第二半導(dǎo)體層圖案可以置于對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案的邊緣和 所述對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案上的第二絕緣層的邊緣之間?；卓梢园该鞑ＡЩ蛩芰?。上述和其他特征及優(yōu)點(diǎn)中的至少一種也可以通過提供一種制造平板顯示裝置的 方法來實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟提供基底，使得基底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；在基底上形成半導(dǎo)體材料層并將半導(dǎo)體材料層圖案化，以在第一區(qū)域中形成有源層并在第二區(qū) 域中形成下電極；在設(shè)置有有源層和下電極的基底上形成第一絕緣層；在第一絕緣層上形 成第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層；將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層圖案化，以在第一絕緣層上形成 柵電極使得柵電極位于有源層的上方并包括第一導(dǎo)電層圖案和第二導(dǎo)電層圖案，并在第一 絕緣層上形成上電極使得上電極位于下電極的上方并包括所述第一導(dǎo)電層圖案和所述第 二導(dǎo)電層圖案；在設(shè)置有柵電極和上電極的第一絕緣層上形成第二絕緣層；將第二絕緣層 圖案化，以形成開口圖案，使得開口圖案暴露有源層的部分和上電極的部分；在第二絕緣層 上形成第三導(dǎo)電層，使得第三導(dǎo)電導(dǎo)填充開口圖案；將第三導(dǎo)電層圖案化，以形成源電極和 漏電極，使得源電極和漏電極連接到有源層的暴露部分；去除第二區(qū)域中的上電極的第二 導(dǎo)電層圖案的被開口圖案暴露的部分；通過開口圖案、第一導(dǎo)電層圖案和與開口圖案對應(yīng) 的第一絕緣層將離子注入到下電極中。半導(dǎo)體材料可以包括非晶硅或多晶硅。下電極可以包括注入到下電極中的摻雜劑離子。第一導(dǎo)電層圖案可以包含非晶ΙΤ0、多晶ITO和IZO中的至少一種。第二半導(dǎo)體層圖案可以包含鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銅 (Cu)、金(Au)、鉻(Cr)、鈮(Nb)和它們的合金中的至少一種。


通過參照附圖詳細(xì)地描述示例性實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言上述和其 他特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，在附圖中圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的平板顯示裝置的剖視圖；圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施例的平板顯示裝置的剖視圖；圖3A至圖31示出了根據(jù)實(shí)施例的在制造平板顯示裝置的方法中多個階段的剖視 圖；圖4示出了根據(jù)又一實(shí)施例的平板顯示裝置的剖視圖；圖5A至圖5H示出了根據(jù)另一實(shí)施例的在制造平板顯示裝置的方法中多個階段的 剖視圖。
具體實(shí)施例方式在韓國知識產(chǎn)權(quán)局于2009年12月10日提交的、名稱為“Flat Panel Display Device and Method of Manufacturing the Same (平板顯示裝置及其制造方法)”的韓國 專利申請通過引用全部包含于此。現(xiàn)在將在下文中參照附圖更充分地描述示例實(shí)施例；然而，示例實(shí)施例可以以不 同的形式來實(shí)施，而不應(yīng)被解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得 本公開將是徹底的和完全的，并且這些實(shí)施例將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，為了示出的清晰，會夸大層和區(qū)域的尺寸。還應(yīng)該理解的是，當(dāng)層或元 件被稱作“在”另一層或基底“上”時，該層或元件可以直接在另一層或基底上，或者也可存 在中間層。此外，還應(yīng)該理解的是，當(dāng)層被稱作“在”兩層“之間”時，該層可以是這兩層之間唯一的層，或者也可以存在一個或多個中間層。相同的標(biāo)號始終表示相同的元件。當(dāng)元件被稱作“連接到”另一元件時，該元件可以直接連接到另一元件，或者可以 利用置于該元件和另一元件之間的一個或多個中間元件而間接連接到另一元件。圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的平板顯示裝置的剖視圖。在圖1中，示意性地示出了形 成有薄膜晶體管和電容器的區(qū)域。由例如絕緣材料制成的基底10可以包括薄膜晶體管形成區(qū)域T和電容器形成區(qū) 域C。緩沖層12可以設(shè)置在基底10的薄膜晶體管形成區(qū)域T和電容器形成區(qū)域C上。包 括溝道區(qū)與源區(qū)和漏區(qū)的有源層Ha可以在薄膜晶體管形成區(qū)域T中設(shè)置在緩沖層12上。 下電極14b可以在電容器形成區(qū)域C中設(shè)置在緩沖層12上。有源層1 和下電極14b可 以包含由例如非晶硅或多晶硅制成的半導(dǎo)體材料?？梢栽谙码姌O14b中注入摻雜劑離子用 于導(dǎo)電。在一個實(shí)施方案中，下電極14b和有源層1 可以在緩沖層12上設(shè)置在同一平面 內(nèi)。第一絕緣層16可以設(shè)置在包括有源層Ha和下電極14b的緩沖層12上。第一絕 緣層16可以用作薄膜晶體管的柵極絕緣層和電容器的電介質(zhì)。包括第一導(dǎo)電層圖案18和第二導(dǎo)電層圖案20的柵電極20a可以設(shè)置在有源層 Ha上方的第一絕緣層16上，也即可以位于有源層1 的上方。包括第一導(dǎo)電層圖案18和 第二導(dǎo)電層圖案20的上電極20b可以設(shè)置在下電極14b上方的第一絕緣層16上，也即可 以位于下電極14b的上方。在一個實(shí)施方案中，柵電極20a的第一導(dǎo)電層圖案18和上電極 20b的第一導(dǎo)電層圖案18可以在第一絕緣層16上設(shè)置在同一平面內(nèi)，柵電極20a的第二導(dǎo) 電層圖案20和上電極20b的第二導(dǎo)電層圖案20可以在第一絕緣層16上設(shè)置在同一平面 內(nèi)。第二絕緣層22可以設(shè)置在包括柵電極20a和上電極20b的第一絕緣層16上。開 口圖案(即，多個孔)可以形成在第二絕緣層22上，以暴露有源層14a的源區(qū)和漏區(qū)的部 分以及上電極20b的部分。上電極20b的第二導(dǎo)電層圖案20可以置于對應(yīng)的第一導(dǎo)電層 圖案18的邊緣和該對應(yīng)的第一導(dǎo)電層圖案18上的第二絕緣層圖案22的邊緣之間。第一 導(dǎo)電層圖案18可以包含例如透明導(dǎo)電材料，第二導(dǎo)電層圖案20可以包含例如金屬或合金。源電極2 可以設(shè)置在第二絕緣層22上，并且可以通過開口圖案連接到有源層 14a的源區(qū)。漏電極24b可以設(shè)置在第二絕緣層22上，并且可以通過開口圖案連接到有源 層14a的漏區(qū)。圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施例的平板顯示裝置的剖視圖。具體地講，圖2中示出的 平板顯示裝置可以是底部發(fā)射型的有機(jī)發(fā)光顯示裝置。由絕緣材料(例如透明玻璃和/或塑料)制成的基底10可以包括薄膜晶體管形 成區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū)域P。緩沖層12可以設(shè)置在基底10的薄膜晶體 管形成區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū)域P上。包括溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)的有源層 1 可以在薄膜晶體管形成區(qū)域T中設(shè)置在緩沖層12上。下電極14b可以在電容器形成 區(qū)域C中設(shè)置在緩沖層12上。有源層1 和下電極14b可以包含半導(dǎo)體材料，例如，非晶 硅或多晶硅。可以在下電極14b中注入摻雜劑離子用于導(dǎo)電。在一個實(shí)施方案中，下電極 14b和有源層1 可以在緩沖層12上設(shè)置在同一平面內(nèi)。第一絕緣層16可以設(shè)置在包括有源層Ha和下電極14b的緩沖層12上。第一絕緣層16可以用作薄膜晶體管的柵極絕緣層和電容器的電介質(zhì)。包括第一導(dǎo)電層圖案18和第二導(dǎo)電層圖案20的柵電極20a可以設(shè)置在有源層 Ha上方的第一絕緣層16上，也即可以位于有源層1 的上方。包括第一導(dǎo)電層圖案18和 第二導(dǎo)電層圖案20的上電極20b可以設(shè)置在下電極14b上方的第一絕緣層16上，也即可 以位于下電極14b的上方。包括第一導(dǎo)電層圖案18和第二導(dǎo)電層圖案20的陽極電極20c 可以在像素形成區(qū)域P中設(shè)置在第一絕緣層16上。在一個實(shí)施方案中，柵電極20a的第一 導(dǎo)電層圖案18和上電極20b的第一導(dǎo)電層圖案18可以在第一絕緣層16上設(shè)置在同一平 面內(nèi)，柵電極20a的第二導(dǎo)電層圖案20和上電極20b的第二導(dǎo)電層圖案20可以在第一絕 緣層16上設(shè)置在同一平面內(nèi)。第二絕緣層22可以設(shè)置在包括柵電極20a、上電極20b和陽極電極20c的第一絕 緣層16上。開口圖案(即，多個孔)可以形成在第二絕緣層22上，以暴露有源層14a的源 區(qū)和漏區(qū)的部分、上電極20b的部分及陽極電極20c的位于發(fā)光區(qū)域中的部分。上電極20b 的第二導(dǎo)電層圖案20可以置于對應(yīng)的第一導(dǎo)電層圖案18的邊緣和該對應(yīng)的第一導(dǎo)電層圖 案18上的第二絕緣層圖案22的邊緣之間。此外，陽極電極20c的第二導(dǎo)電層圖案20可以 置于對應(yīng)的第一導(dǎo)電層圖案18的邊緣和該對應(yīng)的第一導(dǎo)電層圖案18上的第二絕緣層22 的邊緣之間。第一導(dǎo)電層圖案18可以包含例如透明導(dǎo)電材料，第二導(dǎo)電層圖案20可以包 含例如金屬或合金。源電極2 可以設(shè)置在第二絕緣層22上，并且可以通過開口圖案連接到有源層 14a的源區(qū)和發(fā)光區(qū)域中的陽極電極20c。漏電極24b可以設(shè)置在第二絕緣層22上，并且 可以通過開口圖案連接到有源層14a的漏區(qū)。像素限定層沈可以設(shè)置在其上包括源電極2 和漏電極24b的第二絕緣層22上。 開口圖案可以形成在像素限定層26中，以暴露陽極電極20c的位于發(fā)光區(qū)域中的部分。有 機(jī)發(fā)光層觀可以設(shè)置在陽極電極20c的位于發(fā)光區(qū)域中的暴露部分上。陰極電極30可以 設(shè)置在其上包括有機(jī)發(fā)光層觀的像素限定層26上。在根據(jù)本實(shí)施例的平板顯示裝置中，可以將外部提供的信號存儲在電容器中。此 外，可以通過薄膜晶體管將信號提供給陽極電極20c。因此，當(dāng)向陽極電極20c和陰極電極 30施加預(yù)定的電壓時，從陽極電極20c注入的空穴和從陰極電極30注入的電子可以在有機(jī) 發(fā)光層觀中復(fù)合。因此，可以通過有機(jī)發(fā)光層觀發(fā)出的光穿過基底10向外部顯示字符和 /或圖像?，F(xiàn)在將通過具有上述構(gòu)造的平板顯示裝置的制造工藝來更詳細(xì)地描述實(shí)施例。圖3A至圖31示出了根據(jù)實(shí)施例的在制造平板顯示裝置的方法中多個階段的剖視 圖。具體地講，在以下的描述中以制造圖2的平板顯示裝置的結(jié)構(gòu)的方法作為例子。參照圖3A，可以提供包括薄膜晶體管形成區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū) 域P的基底10?？梢栽诎ū∧ぞw管形成區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū)域P 的基底10上順序地形成緩沖層12和半導(dǎo)體層(未示出)。可以將半導(dǎo)體層圖案化，以在薄 膜晶體管形成區(qū)域T中的緩沖層12上形成包括溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)的有源層14a，并在電容 器形成區(qū)域C中的緩沖層12上形成下電極14b。因此，可以同時形成有源層1 和下電極 14b?？梢岳玫谝谎谀Ｍㄟ^例如光刻或蝕刻來執(zhí)行圖案化。半導(dǎo)體層可以包含例如非晶 硅或多晶硅，如果需要的話，可以對半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶化。
參照圖:3B，可以在其上包括有源層1 和下電極14b的緩沖層12上順序地形成第 一絕緣層16、第一導(dǎo)電層18’和第二導(dǎo)電層20’。第一絕緣層16可以包含例如氧化硅SW2 膜。第一導(dǎo)電層18’可以包含例如具有足以用作電極的導(dǎo)電率的透明導(dǎo)電材料。在一個實(shí) 施方案中，透明導(dǎo)電材料可以包括例如非晶ITO(氧化銦錫)、多晶ITO和/或ΙΖ0(氧化銦 鋅)。第二導(dǎo)電層20’可以包含例如金屬或其合金。在一個實(shí)施方案中，第二導(dǎo)電層20’可 以包含例如鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、鉻(Cr)、鈮 (Nb)和它們的合金中的至少一種。參照圖3C，可以分別在有源層14a、下電極14b和像素形成區(qū)域P上將第一導(dǎo)電層 18’和第二導(dǎo)電層20’圖案化來形成柵電極20a、上電極20b和陽極電極20c。因此，柵電 極20a、上電極20b和陽極電極20c均可以包括第一導(dǎo)電層圖案18和第二導(dǎo)電層圖案20， 并且可以同時形成。可以利用第二掩模通過例如光刻或蝕刻來執(zhí)行圖案化。在一個實(shí)施方 案中，可以利用柵電極20a作為掩模將高濃度摻雜劑離子注入到有源層14a的源區(qū)和漏區(qū) 中。然后，可以在其上包括柵電極20a、上電極20b和陽極電極20c的第一絕緣層16上 形成第二絕緣層22。參照圖3D，可以利用第三掩模通過例如光刻或蝕刻將第二絕緣層22和第一絕緣 層16圖案化來形成包括開口 2加、22b和22c的開口圖案(即，多個孔)。開口 2h、22b和 22c可以暴露有源層1 的源區(qū)和漏區(qū)的部分、上電極20b的部分及陽極電極20c的位于發(fā) 光區(qū)域中的部分。參照圖3E，可以在第二絕緣層22上形成導(dǎo)電層M，以填充開口 2加、22b和22c。參照圖3F，可以將導(dǎo)電層M圖案化，以形成通過開口 2 連接到有源層14a的源 區(qū)和發(fā)光區(qū)域中的陽極電極20c的源電極Ma以及通過開口 2 連接到有源層1 的漏區(qū) 的漏電極Mb?？梢岳玫谒难谀Ｍㄟ^例如光刻或蝕刻來執(zhí)行圖案化。在圖案化工藝中，可 以利用第四掩模去除第二導(dǎo)電層圖案20的被電容器形成區(qū)域C中(S卩，上電極20b中)的 開口 22b和像素形成區(qū)域P中(即，陽極電極中)的開口 22c暴露的部分。參照圖3G，可以通過電容器形成區(qū)域C中的開口 22b將摻雜劑離子注入到下電極 14b中。在注入工藝中，由于可以通過第一絕緣層16和第一導(dǎo)電層圖案18的暴露部分將摻 雜劑離子注入到下電極14b中，所以可以調(diào)整離子注入能，使得包括半導(dǎo)體層的下電極14b 具有足夠的導(dǎo)電率。參照圖3H，可以在其上包括源電極2 和漏電極24b的第二絕緣層22上形成像素 限定層26?？梢岳玫谖逖谀Ｍㄟ^例如光刻或蝕刻將像素限定層沈圖案化來暴露陽極電 極20c的位于發(fā)光區(qū)域中的部分。參照圖31，可以在陽極電極20c的位于發(fā)光區(qū)域^a中的暴露部分上形成有機(jī)發(fā) 光層觀。然后，可以在其上包括有機(jī)發(fā)光層觀的像素限定層沈上形成陰極電極30。通過去除第二導(dǎo)電層圖案20的被電容器形成區(qū)域C中的開口 22b暴露的部分，根 據(jù)本實(shí)施例的方法可以有助于確保理想的離子注入?？梢岳玫谒难谀?即，用來形成源 電極2 和漏電極24b的同一掩模)來去除第二導(dǎo)電層圖案20的被開口 22b暴露的部分。 因此，注入步驟可以為下電極14b提供足夠的導(dǎo)電率，而無需使用單獨(dú)的掩模(見圖3F和 圖3G)。因此，僅僅利用五個掩模(第一掩模至第五掩模)就能夠制造平板顯示裝置，從而通過減少掩模的數(shù)量和工藝的數(shù)量而降低了制造成本。此外，由于通過薄膜晶體管的制造工藝來實(shí)現(xiàn)具有MOS (金屬-氧化物-半導(dǎo)體) 結(jié)構(gòu)(包括下電極14b-絕緣層16-上電極20b)的電容器，所以通過使用相對薄的絕緣層 (SiO2) 16作為電介質(zhì)就能夠?qū)崿F(xiàn)高靜電容量。此外，由于可以從相對小的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高靜電 容量，所以能夠相對地增大發(fā)光區(qū)域的尺寸(開口率)。圖4示出了根據(jù)又一實(shí)施例的平板顯示裝置的剖視圖。具體地講，圖4示出了頂 部發(fā)射型有機(jī)發(fā)光顯示裝置。包含絕緣材料(例如透明玻璃和/或塑料)的基底40可以包括薄膜晶體管形成 區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū)域P。緩沖層42可以在薄膜晶體管形成區(qū)域T、電 容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū)域P中設(shè)置在基底40上。包括溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)的有源層 4 可以在薄膜晶體管形成區(qū)域T中設(shè)置在緩沖層42上。下電極44b可以在電容器形成 區(qū)域C中設(shè)置在緩沖層42上。有源層4 和下電極44b可以包含半導(dǎo)體材料，例如，非晶 硅或多晶硅?？梢栽谙码姌O44b中注入摻雜劑離子用于導(dǎo)電。在一個實(shí)施方案中，下電極 44b和有源層4 可以在緩沖層42上設(shè)置在同一平面內(nèi)。第一絕緣層46可以設(shè)置在其上包括有源層4 和下電極44b的緩沖層42上。第 一絕緣層46可以用作薄膜晶體管的柵極絕緣層和電容器的電介質(zhì)。包括第一導(dǎo)電層圖案48和第二導(dǎo)電層圖案50的柵電極50a可以設(shè)置在有源層 44a上方的第一絕緣層46上，也即可以位于有源層4 的上方。包括第一導(dǎo)電層圖案48和 第二導(dǎo)電層圖案50的上電極50b可以設(shè)置在下電極44b上方的第一絕緣層46上，也即可 以位于下電極44b的上方。在一個實(shí)施方案中，柵電極50a的第一導(dǎo)電層圖案48和上電極 50b的第一導(dǎo)電層圖案48可以在第一絕緣層46上設(shè)置在同一平面內(nèi)，柵電極50a的第二導(dǎo) 電層圖案50和上電極50b的第二導(dǎo)電層圖案50可以在第一絕緣層46上設(shè)置在同一平面 內(nèi)。第二絕緣層52可以設(shè)置在其上包括柵電極50a和上電極50b的第一絕緣層46上。 開口圖案(即，多個孔)可以形成在第二絕緣層52上，以暴露有源層44a的源區(qū)和漏區(qū)的 部分以及上電極50b的部分。上電極50b的第二導(dǎo)電層圖案50可以置于對應(yīng)的第一導(dǎo)電 層圖案48的邊緣和該對應(yīng)的第一導(dǎo)電層圖案48上的第二絕緣層52的邊緣之間。第一導(dǎo) 電層圖案48可以包含例如透明導(dǎo)電材料；第二導(dǎo)電層圖案50可以包含例如金屬和/或合
^^ ο源電極5 和漏電極54b可以設(shè)置在第二絕緣層52上，并且可以通過開口圖案分 別連接到有源層44a的源區(qū)和漏區(qū)。第三絕緣層56可以設(shè)置在其上包括源電極5 和漏 電極Mb的第二絕緣層52上。通孔可以形成在第三絕緣層56中，以暴露源電極5 或漏 電極Mb的部分。陽極電極58可以設(shè)置在第三絕緣層56上，并且可以通過通孔連接到源電極5 或漏電極54b的暴露部分。像素限定層60可以設(shè)置在其上包括陽極電極58的第三絕緣層 56上。開口圖案可以形成在像素限定層60中，以暴露陽極電極58的位于發(fā)光區(qū)域中的部 分。有機(jī)發(fā)光層62可以設(shè)置在陽極電極58的位于發(fā)光區(qū)域中的暴露部分上。陰極電極64 可以設(shè)置在其上包括有機(jī)發(fā)光層62的像素限定層60上。在根據(jù)本實(shí)施例的平板顯示裝置中，可以將外部提供的信號存儲在電容器中。此外，可以通過薄膜晶體管將信號提供給陽極電極58。因此，當(dāng)向陽極電極58和陰極電極64 施加預(yù)定的電壓時，從陽極電極58注入的空穴和從陰極電極64注入的電子可以在有機(jī)發(fā) 光層62中復(fù)合。因此，可以通過有機(jī)發(fā)光層62發(fā)出的光向外部顯示字符和/或圖像。圖5A至圖5H示出了根據(jù)另一實(shí)施例的在制造平板顯示裝置的方法中多個階段的 剖視圖。具體地講，本實(shí)施例的方法可以形成具有圖4的結(jié)構(gòu)的平板顯示裝置。參照圖5A，可以提供包括薄膜晶體管形成區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū) 域P的基底40。可以在包括薄膜晶體管形成區(qū)域T、電容器形成區(qū)域C和像素形成區(qū)域P 的基底40上順序地形成緩沖層42和半導(dǎo)體層(未示出)?？梢詫雽?dǎo)體層圖案化，從而在 薄膜晶體管形成區(qū)域T中的緩沖層42上形成包括溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)的有源層44a，并在電 容器形成區(qū)域C中的緩沖層42上形成下電極44b。因此，可以同時形成有源層4 和下電 極44b?？梢岳玫谝谎谀Ｍㄟ^例如光刻或蝕刻來執(zhí)行圖案化。半導(dǎo)體層可以包含例如非 晶硅或多晶硅，如果需要的話，可以對半導(dǎo)體層進(jìn)行結(jié)晶化。參照圖5B，可以在其上包括有源層4 和下電極44b的緩沖層42上順序地形成第 一絕緣層46、第一導(dǎo)電層48，和第二導(dǎo)電層50，。第一絕緣層46可以包含例如氧化硅SW2 膜。第一導(dǎo)電層48’可以包含例如具有足以用作電極的導(dǎo)電率的透明導(dǎo)電材料。在一個實(shí) 施方案中，透明導(dǎo)電材料可以包括例如非晶ITO(氧化銦錫)、多晶ITO和/或ΙΖ0(氧化銦 鋅)。第二導(dǎo)電層50’可以包含例如金屬或其合金。在一個實(shí)施方案中，第二導(dǎo)電層50’可 以包含例如鎢(W)、鈦(Ti)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鉭(Ta)、鋁(Al)、銅(Cu)、金(Au)、鉻(Cr)、鈮 (Nb)和它們的合金中的至少一種。參照圖5C，可以利用第二掩模通過例如光刻或蝕刻將第二導(dǎo)電層50’和第一導(dǎo)電 層48’圖案化，在有源層4 和下電極44b上形成柵電極50a和上電極50b。因此，柵電極 50a和上電極50b均可以包括第一導(dǎo)電層圖案48和第二導(dǎo)電層圖案50，并且可以同時形 成。在一個實(shí)施方案中，可以利用柵電極50a作為掩模將高濃度摻雜劑離子注入到有源層 44a的源區(qū)和漏區(qū)中。 然后，可以在其上包括柵電極50a和上電極50b的第一絕緣層46上形成第二絕緣 層52。參照圖5D，可以利用第三掩模通過例如光刻或蝕刻將第二絕緣層52和第一絕緣 層46圖案化來形成包括開口 5 和52b的開口圖案(即，多個孔)。開口 5 和52b可以 分別暴露有源層44a的源區(qū)和漏區(qū)的部分與上電極50b的部分。參照圖5E，可以在第二絕緣層52上形成導(dǎo)電層54，以填充開口 5 和52b。參照圖5F，可以將導(dǎo)電層M圖案化，以形成通過開口 5 連接到有源層4 的源 區(qū)的源電極5 和通過開口 5 連接到有源層44a的漏區(qū)的漏電極Mb?？梢岳玫谒难?模通過例如光刻或蝕刻來執(zhí)行圖案化。在圖案化工藝中，可以利用第四掩模去除第二導(dǎo)電 層圖案50的被電容器形成區(qū)域C中的開口 52b暴露的部分。參照圖5G，可以通過電容器形成區(qū)域C中的開口 52b將摻雜劑離子注入到下電極 44b中。在注入工藝中，由于可以通過第一絕緣層46和第一導(dǎo)電層圖案48的暴露部分將摻 雜劑離子注入到下電極44b中，所以可以調(diào)整離子注入能，使得包含半導(dǎo)體材料的下電極 44b具有足夠的導(dǎo)電率。參照圖5H，可以在其上包括源電極5 和漏電極54b的第二絕緣層52上形成第三絕緣層56。可以利用第五掩模通過例如光刻或蝕刻將第三絕緣層56圖案化來形成通孔，以 暴露源電極5 或漏電極Mb的部分?？梢栽诘谌^緣層56上形成導(dǎo)電層(未示出)，以填充通孔?？梢岳玫诹谀?通過例如光刻或蝕刻將導(dǎo)電層圖案化來形成通過通孔連接到源電極5 或漏電極54b的暴 露部分的陽極電極58?？梢栽谄渖习枠O電極58的第三絕緣層56上形成像素限定層60。可以利用第 七掩模通過例如光刻或蝕刻將像素限定層60圖案化來形成開口，以暴露陽極電極58的位 于發(fā)光區(qū)域中的部分。此外，可以在陽極電極58的位于發(fā)光區(qū)域中的暴露部分上形成有機(jī) 發(fā)光層62?？梢栽谄渖习ㄓ袡C(jī)發(fā)光層62的像素限定層60上形成陰極電極64。通過去除第二導(dǎo)電層圖案50的被電容器形成區(qū)域C中的開口 52b暴露的部分，根 據(jù)本實(shí)施例的方法可以有助于確保適合的離子注入條件。可以利用第四掩模(即，用來形 成源電極5 和漏電極Mb的同一掩模)來去除第二導(dǎo)電層圖案50的被開口 52b暴露的 部分。因此，注入步驟可以為下電極44b提供足夠的導(dǎo)電率，而無需使用單獨(dú)的掩模(見圖 5F和圖5G)。因此，能夠利用更少的掩模來制造平板顯示裝置，從而通過減少掩模的數(shù)量和 工藝的數(shù)量而降低了制造成本。此外，由于可以通過實(shí)施例的制造工藝來形成具有MOS (金屬-氧化物-半導(dǎo)體) 結(jié)構(gòu)(包括下電極44b-絕緣層46-上電極50b)的電容器，所以通過使用相對薄的絕緣層 (SiO2)46作為電介質(zhì)就能夠?qū)崿F(xiàn)高靜電容量。由于可以從相對小的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高靜電容量， 所以能夠相對地增大發(fā)光區(qū)域的尺寸(開口率)。由于可以將摻雜劑離子注入在由半導(dǎo)體材料形成的下電極中，而無需使用單獨(dú)的 掩模來提供導(dǎo)電率，所以能夠利用五個掩模(第一掩模至第五掩模)來制造平板顯示裝置。 因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠通過減少掩模的數(shù)量和工藝的數(shù)量來降低制造成本。因此，由 于少數(shù)的掩模而不會在制造裝置時花費(fèi)很多；由于工藝步驟減少使得可以提高產(chǎn)率，從而 可以降低總的制造成本。已經(jīng)在此公開了示例性實(shí)施例，雖然采用了特定的術(shù)語，但是僅僅以通常的和描 述性的意義而不是以限制的目的來使用和解釋這些特定的術(shù)語。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員應(yīng)該明白，在不脫離由權(quán)利要求書所闡述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各 種形式和細(xì)節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示裝置，所述平板顯示裝置包括 基底，所述基底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；有源層，位于基底的第一區(qū)域上，所述有源層包含半導(dǎo)體材料； 下電極，位于基底的第二區(qū)域上，所述下電極包含所述半導(dǎo)體材料； 第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極，位于第一絕緣層上，所述柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案 和第二導(dǎo)電層圖案；上電極，位于第一絕緣層上，所述上電極位于下電極的上方并且包括所述第一導(dǎo)電層 圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極和上電極上，所述第二絕緣層暴露有源層的部分和上電極的 部分；源電極和漏電極，連接到有源層的暴露部分。
2.如權(quán)利要求1所述的平板顯示裝置，其中，半導(dǎo)體材料包括非晶硅或多晶硅。
3.如權(quán)利要求1所述的平板顯示裝置，其中，下電極包括注入到下電極中的摻雜劑離子。
4.如權(quán)利要求1所述的平板顯示裝置，其中，第一導(dǎo)電層圖案包含非晶氧化銦錫、多晶 氧化銦錫和氧化銦鋅中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的平板顯示裝置，其中，第二半導(dǎo)體層圖案包含鎢、鈦、鉬、銀、鉭、 鋁、銅、金、鉻、鈮和它們的合金中的至少一種。
6.如權(quán)利要求1所述的平板顯示裝置，其中，與上電極對應(yīng)的第二半導(dǎo)體層圖案置于 對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案的邊緣和所述對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案上的第二絕緣層的邊緣 之間。
7.一種平板顯示裝置，所述平板顯示裝置包括 基底，所述基底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；有源層，位于基底的第一區(qū)域上，所述有源層包含半導(dǎo)體材料； 下電極，位于基底的第二區(qū)域上，所述下電極包含所述半導(dǎo)體材料； 第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極，位于第一絕緣層上，所述柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案 和第二導(dǎo)電層圖案；上電極，位于第一絕緣層上，所述上電極位于下電極的上方并且包括所述第一導(dǎo)電層 圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；陽極電極，位于第三區(qū)域中的第一絕緣層上，所述陽極電極包括所述第一導(dǎo)電層圖案 和所述第二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極、上電極和陽極電極上，所述第二絕緣層暴露有源層的部分、 陽極電極的部分和上電極的部分；源電極，連接到有源層的暴露部分和陽極電極的暴露部分； 漏電極，連接到有源層的暴露部分；像素限定層，位于設(shè)置有源電極和漏電極的基底上，所述像素限定層暴露陽極電極的 位于發(fā)光區(qū)域中的部分；有機(jī)發(fā)光層，位于發(fā)光區(qū)域中的陽極電極上； 陰極電極，位于有機(jī)發(fā)光層上。
8.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，半導(dǎo)體材料包括非晶硅或多晶硅。
9.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，下電極包括注入到下電極中的摻雜劑離子。
10.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，第一導(dǎo)電層圖案包含非晶氧化銦錫、多 晶氧化銦錫和氧化銦鋅中的至少一種。
11.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，第二半導(dǎo)體層圖案包含鎢、鈦、鉬、銀、 鉭、鋁、銅、金、鉻、鈮和它們的合金中的至少一種。
12.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，與上電極對應(yīng)的第二半導(dǎo)體層圖案置于 對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案的邊緣和所述對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案上的第二絕緣層的邊緣 之間。
13.如權(quán)利要求7所述的平板顯示裝置，其中，基底包含透明玻璃或塑料。
14.一種平板顯示裝置，所述平板顯示裝置包括 基底，所述基底包括第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域；有源層，位于基底的第一區(qū)域上，所述有源層包含半導(dǎo)體材料； 下電極，位于基底的第二區(qū)域上，所述下電極包含所述半導(dǎo)體材料； 第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極，位于第一絕緣層上，所述柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案 和第二導(dǎo)電層圖案；上電極，位于第一絕緣層上，所述上電極位于下電極的上方并且包括所述第一導(dǎo)電層 圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極和上電極上，所述第二絕緣層暴露有源層的部分和上電極的 部分；源電極和漏電極，連接到有源層的暴露部分；第三絕緣層，位于設(shè)置有源電極和漏電極的基底上，所述第三絕緣層暴露源電極的部 分或漏電極的部分；陽極電極，連接到源電極或漏電極的暴露部分； 像素限定層，位于陽極電極上，所述像素限定層暴露陽極電極的部分； 有機(jī)發(fā)光層，位于發(fā)光區(qū)域中的陽極電極上； 陰極電極，位于有機(jī)發(fā)光層上。
15.如權(quán)利要求14所述的平板顯示裝置，其中，半導(dǎo)體材料包括非晶硅或多晶硅。
16.如權(quán)利要求14所述的平板顯示裝置，其中，下電極包括注入到下電極中的摻雜劑罔子。
17.如權(quán)利要求14所述的平板顯示裝置，其中，第一導(dǎo)電層圖案包含非晶氧化銦錫、多 晶氧化銦錫和氧化銦鋅中的至少一種。
18.如權(quán)利要求14所述的平板顯示裝置，其中，第二半導(dǎo)體層圖案包含鎢、鈦、鉬、銀、 鉭、鋁、銅、金、鉻、鈮和它們的合金中的至少一種。
19.如權(quán)利要求14所述的平板顯示裝置，其中，與上電極對應(yīng)的第二半導(dǎo)體層圖案置于對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案的邊緣和所述對應(yīng)的第一半導(dǎo)體層圖案上的第二絕緣層的邊 緣之間。
20.如權(quán)利要求14所述的平板顯示裝置，其中，基底包含透明玻璃或塑料。
21.一種制造平板顯示裝置的方法，所述方法包括以下步驟 提供基底，使得基底包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；在基底上形成半導(dǎo)體材料層并將半導(dǎo)體材料層圖案化，以在第一區(qū)域中形成有源層并 在第二區(qū)域中形成下電極；在設(shè)置有有源層和下電極的基底上形成第一絕緣層； 在第一絕緣層上形成第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層；將第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層圖案化，以在第一絕緣層上形成柵電極使得柵電極位于有 源層的上方并包括第一導(dǎo)電層圖案和第二導(dǎo)電層圖案，并在第一絕緣層上形成上電極使得 上電極位于下電極的上方并包括所述第一導(dǎo)電層圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案； 在設(shè)置有柵電極和上電極的第一絕緣層上形成第二絕緣層；將第二絕緣層圖案化，以形成開口圖案，使得開口圖案暴露有源層的部分和上電極的 部分；在第二絕緣層上形成第三導(dǎo)電層，使得第三導(dǎo)電導(dǎo)填充開口圖案； 將第三導(dǎo)電層圖案化，以形成源電極和漏電極，使得源電極和漏電極連接到有源層的 暴露部分；去除第二區(qū)域中的上電極的第二導(dǎo)電層圖案的被開口圖案暴露的部分；通過開口圖案、第一導(dǎo)電層圖案和與開口圖案對應(yīng)的第一絕緣層將離子注入到下電極中。
22.如權(quán)利要求21所述的制造平板顯示裝置的方法，其中，半導(dǎo)體材料包括非晶硅或多晶娃。
23.如權(quán)利要求21所述的制造平板顯示裝置的方法，其中，第一導(dǎo)電層圖案包含非晶 氧化銦錫、多晶氧化銦錫和氧化銦鋅中的至少一種。
24.如權(quán)利要求21所述的制造平板顯示裝置的方法，其中，第二半導(dǎo)體層圖案包含鎢、 鈦、鉬、銀、鉭、鋁、銅、金、鉻、鈮和它們的合金中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平板顯示裝置及其制造方法。平板顯示裝置包括基底，包括第一區(qū)域和第二區(qū)域；有源層，位于基底的第一區(qū)域上并包含半導(dǎo)體材料；下電極，位于基底的第二區(qū)域上并包含所述半導(dǎo)體材料；第一絕緣層，位于設(shè)置有有源層和下電極的基底上；柵電極，位于第一絕緣層上，柵電極位于有源層的上方并且包括第一導(dǎo)電層圖案和第二導(dǎo)電層圖案；上電極，位于第一絕緣層上，上電極位于下電極的上方并且包括所述第一導(dǎo)電層圖案和所述第二導(dǎo)電層圖案；第二絕緣層，位于柵電極和上電極上并暴露有源層的部分和上電極的部分；源電極和漏電極，連接到有源層的暴露部分。
文檔編號H01L21/77GK102097438SQ20101026956
公開日2011年6月15日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者姜鎮(zhèn)熙, 樸鐘賢, 樸鮮, 李律圭, 柳春基 申請人:三星移動顯示器株式會社