[发明专利]具有双层氧化物半导体的薄膜晶体管基板

说明书

本发明涉及具有双层氧化物半导体的薄膜晶体管基板。本公开提供了一种薄膜晶体管基板，包括：基板；和氧化物半导体层，所述氧化物半导体层在所述基板上，其中，所述氧化物半导体层包括：具有铟、镓和锌的第一氧化物半导体层；和具有铟、镓和锌的第二氧化物半导体层，所述第二氧化物半导体层层叠在所述第一氧化物半导体层上，其中，所述第一氧化物半导体层和所述第二氧化物半导体层中的任一层具有1:1:1的铟、镓和锌的第一组成比；并且其中，另一层具有铟比率高于锌比率的铟、镓和锌的第二组成比。

技术领域

本公开涉及具有双层氧化物半导体的薄膜晶体管基板。特别地，本公开涉及层叠有两个不同的氧化物半导体层的平板显示器的薄膜晶体管基板。

背景技术

现在，随着信息社会的发展，对呈现信息的显示器的需求正在增加。因此，研发了各种平板显示器(或“FPD”)以克服阴极射线管(或“CRT”)的诸如重量重和体积大之类的许多缺点。平板显示装置包括液晶显示装置(或“LCD”)、场发射显示器(或“FED”)、等离子体显示面板(或“PDP”)、有机发光显示装置(“OLED”)和电泳显示装置(或“ED”)。

平板显示器的显示面板可以包括薄膜晶体管基板，该薄膜晶体管基板具有分配在以矩阵方式排列的每个像素区域中的薄膜晶体管。例如，液晶显示装置通过使用电场控制液晶层的透光性来呈现视频数据。有机发光二极管显示器通过在以矩阵方式排列的多个像素区域中的每一个像素区域处形成有机发光二极管来呈现视频图像。

图1是示出根据相关技术的用于边缘场型液晶显示器的具有氧化物半导体层的薄膜晶体管基板的平面图。图2是示出沿图1的切割线I-I'的薄膜晶体管基板的截面图。

图1和图2所示的具有金属氧化物半导体层的薄膜晶体管基板包括在下基板SUB上彼此交叉的选通线GL和数据线DL和二者之间的栅极绝缘层GI，以及形成在每个交叉部分处的薄膜晶体管T。通过选通线GL和数据线DL的交叉结构，来限定像素区域。

薄膜晶体管T包括从选通线GL伸出(或“突出”)的栅极G、从数据线DL伸出的源极S、面向源极S且经由像素接触孔PH连接到像素电极PXL的漏极D以及在栅极绝缘层GI上与栅极G交叠的半导体层A以用于在源极S和漏极D之间形成沟道。

由于氧化物半导体层的高电子迁移率，由氧化物半导体材料制成的半导体层A对于具有大充电电容的大面积薄膜晶体管基板是有利的。然而，具有氧化物半导体材料的薄膜晶体管将具有用于保护半导体层的上表面免受刻蚀材料影响的刻蚀阻挡层ES，以确保薄膜晶体管的稳定性和特性。更详细地说，具有刻蚀阻挡层ES以保护半导体层A免受用于形成它们之间的源极S和漏极D的刻蚀剂的影响是适当的。

在选通线GL的一端，形成用于接收选通信号的选通焊盘GP。选通焊盘GP经由穿透栅极绝缘层GI的第一选通焊盘接触孔GH1连接到选通焊盘中间端子IGT。选通焊盘中间端子IGT经由穿透第一钝化层PA1和第二钝化层PA2的第二选通焊盘接触孔GH2连接到选通焊盘端子GPT。此外，在数据线DL的一端处，形成用于接收像素信号的数据焊盘DP。数据焊盘DP经由穿透第一钝化层PA1和第二钝化层PA2的数据焊盘接触孔DPH连接到数据焊盘端子DPT。

在像素区域中，形成像素电极PXL和公共电极COM以及它们之间的第二钝化层PA2，以形成边缘电场。公共电极COM连接到与选通线GL平行设置的公共线CL。经由公共线CL给公共电极COM提供基准电压(或“公共电压”)。

根据设计目的和环境，公共电极COM和像素电极PXL可以具有各种形状和位置。当给公共电极COM提供具有恒定值的基准电压时，给像素电极PXL提供根据视频数据适时变化的数据电压。因此，在数据线DL和像素电极PXL之间，可以形成寄生电容。由于寄生电容，显示器的视频质量可能会劣化。因此，优选首先形成公共电极COM，然后在最上层形成像素电极PXL。