[发明专利]具有金属氧化物的薄膜晶体管基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有金属氧化物的薄膜晶体管基板及其制造方法，所述薄膜晶体管基板能够通过降低沟道长度而降低功耗并通过降低薄膜晶体管区域的大小而应用于高分辨率模型。

背景技术

近年来，随着多媒体的发展，平板显示器(FPD)的重要性增加。因此，若干显示器都被商业化，例如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、场发射显示器(FED)、有机场发光装置等。

它们之中，相比于阴极射线管，液晶显示装置具有优异的可视性、平均功耗小且散热少。此外，场发光装置由于响应速率高至小于1ms、功耗低且因自发光而视角极大，所以成为下一代显示装置的焦点。

驱动显示装置的方法包括无源矩阵法以及使用薄膜晶体管的有源矩阵。无源矩阵法是通过以直角形成阳极和阴极和选择线来驱动显示装置的方式，而有源矩阵法是薄膜晶体管与每个像素电极相连并且根据与薄膜晶体管的栅极相连的电容器的电容所保持的电压来驱动显示装置的方式。

非常重要的是具有能够维持薄膜晶体管的长使用期限的耐久性以及电可靠性以及诸如迁移性、漏电流等的基本特性。在此，薄膜晶体管的有源层主要通过非晶硅或多晶硅而形成。如果使用非晶硅，成膜工艺更简单且制造成本低，但问题是可能不能确保电可靠性。此外，如果使用多晶硅，问题是由于工艺的高温，非常难于大面积应用并且根据结晶法不能确保均一性。

另一方面，如果由金属氧化物形成有源层，尽管是在低温形成有源层，但可以获得高迁移性，并且根据氧含量，由于电阻的巨大改变而可以容易地获得想要的特性。因此，在薄膜晶体管中的应用近来引起了巨大的兴趣。特别地，金属氧化物半导体可以是，例如氧化锌(ZnO)、铟锌氧化物(InZnO)、锌锡氧化物(ZnSnO)、铟镓锌氧化物(InGaZnO4)等。

图1示出现有技术的包括金属氧化物的薄膜晶体管基板的截面图。参照图1，在基板10上布置栅极15和栅绝缘膜20，并在栅绝缘膜20上布置由金属氧化物组成的有源层25。在有源层25上布置保护有源层25的蚀刻终止层30，并在蚀刻终止层30上布置源极35a和漏极35b以与有源层25相接触，从而形成薄膜晶体管。此外，布置钝化膜40以保护薄膜晶体管和与漏极35b相接触的像素电极45。

薄膜晶体管形成有蚀刻终止层30以防止在源极35a和漏极35b的制造工序期间直接损坏有源层25。在此情形下，问题是由于蚀刻终止层30，有源层25的沟道长度非常长。因此，现有技术中由非晶硅组成的有源层的沟道长度长约5μm，而现有技术中由金属氧化物组成的有源层的沟道长度长约10μm。结果，由于显示装置的功耗增加，并且薄膜晶体管的面积增加，存在分辨率下降的问题。

发明内容

本发明致力于提供一种制造薄膜晶体管基板的方法，所述薄膜晶体管基板能够通过降低沟道长度而降低功耗并通过降低薄膜晶体管区域的大小而应用于高分辨率模型。

一方面，提供一种薄膜晶体管基板，包括：布置在基板上的栅极，布置在栅极上的栅绝缘膜，布置在栅绝缘膜上并包括金属氧化物的有源层，与有源层基本上平行于基板的一侧相接触的源极和与有源层基本上平行于基板的另一侧相接触的像素电极；和插入到源极和像素电极之间的蚀刻终止层。

另一方面，一种制造薄膜晶体管基板的方法，包括：在基板上形成栅极，在栅极上形成栅绝缘膜，在栅绝缘膜上形成包括金属氧化物的有源层，形成与有源层的一侧相接触的源极以及与有源层的另一侧相接触的像素电极以及在源极和像素电极之间形成蚀刻终止层。

另一方面，一种薄膜晶体管基板，包括：布置在基板上的栅极，布置在栅极上的栅绝缘膜，布置在栅绝缘膜上并包括金属氧化物的有源层，覆盖至少部分有源层的蚀刻终止层，至少部分覆盖蚀刻终止层和有源层的源极，和至少部分被有源层和蚀刻终止层覆盖的像素电极。

另一方面，一种薄膜晶体管基板，包括：布置在基板上的栅极，布置在栅极上的栅绝缘膜，布置在栅绝缘膜上并包括金属氧化物的有源层，至少部分覆盖有源层的蚀刻终止层，至少部分覆盖蚀刻终止层和有源层的像素电极，和至少部分被有源层和蚀刻终止层覆盖的源极。

附图说明

附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1示出现有技术中包括金属氧化物的薄膜晶体管的横截面图。

图2示出根据本发明示例性实施方式的薄膜晶体管基板的平面图。

图3示出在图2的薄膜晶体管基板中沿线I-I'的横截面图。