阵列基底及其制造方法和显示设备的制作方法

专利名称：阵列基底及其制造方法和显示设备的制作方法
技术领域：
所描述的技术总体上涉及一种阵列基底、一种制造阵列基底的方法以及包括该阵列基底的显示设备。
背景技术：
液晶显示器(IXD)通常包括i)阵列基底，其上形成有用于驱动像素的开关装置； )相对基底，面对阵列基底；iii)液晶层，形成在阵列基底和相对基底之间。LCD通过向液晶层施加电压来控制光的透射率，从而显示图像。为了支持液晶层的充电保持能力，将存储电容器与LCD中的液晶电容器并联电连接。存储电容器和薄膜晶体管(TFT)形成在基底上。通常，在作为TFT的有源层的硅层形成为存储电容器的电极的结构中，栅极线形成为存储电容器的另一个电极，栅极绝缘层对应于存储电容器的介电层。在栅极绝缘层用作存储电容器的介电层的这种结构中，栅极绝缘层的厚度可以制造得小，从而存储电容器的容量可以是大的。然而，这种结构对于静电敏感。

发明内容
—个发明方面是一种阵列基底、制造该阵列基底的方法和包括该阵列基底的显示设备，在所述阵列基底中，电容器的电容大，改进了薄膜晶体管(TFT)的特性，并且增加了透光区域的透射率。另一方面是一种阵列基底，所述阵列基底包括晶体管区域，晶体管形成在所述晶体管区域中；电容器区域，电容器形成在所述电容器区域中，其中，电容器电连接到晶体管； 透光区域，与晶体管区域和电容器区域中的至少一个相邻；第一绝缘层，形成在晶体管区域和电容器区域中的至少一个中，但是不形成在透光区域中；第二绝缘层，具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置为基本上与所述至少一个区域中第一绝缘层叠置，所述第二部分布置在透光区域中。第一绝缘层可以具有第一氢含量，第二绝缘层可以具有小于第一氢含量的第二氢含量，第一绝缘层可以包含具有第一折射率的第一材料，第二绝缘可以包含具有与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别是氮化硅和氧化硅。可以由硅烷气提供包含在第一绝缘层中的氢。第一绝缘层可以布置在晶体管区域中，晶体管的有源层和栅电极中的至少一个可以包含多晶硅，包含在第一绝缘层中的氢可以填充多晶硅的缺陷位，然后可以解决缺陷位。第一绝缘层可以布置在电容器区域中，电容器的至少一个电极可以包含多晶硅， 包含在第一绝缘层中的氢可以填充多晶硅的缺陷位，然后可以解决缺陷位。第一绝缘层可以布置在电容器区域中，并且可以用作电容器的介电层。第一绝缘层可以具有与电容器的至少一个电极的蚀刻表面相同的蚀刻表面。第一绝缘层可以布置在电容器区域中，并且可以布置在晶体管的栅电极上。第二绝缘层的第一部分可以用作晶体管的栅极绝缘层。第一绝缘层可以具有与栅电极的蚀刻表面相同的蚀刻表面。第三绝缘层可以形成在第一绝缘层上，第三绝缘层可以包含第二氢含量和具有与第二绝缘层的折射率相同的第二折射率的材料。形成在晶体管区域中的第三绝缘层可以布置在第一绝缘层与晶体管的源电极和漏电极之间，形成在电容器区域中的第三绝缘层可以布置在电容器上。阵列基底还可以包括连接到晶体管的源电极和漏电极之一并且形成在透光区域中的透明电极。第三绝缘层可以形成在第二绝缘层上。有机绝缘层可以形成在透明电极与晶体管的源电极和漏电极之间。有机绝缘层可以不形成在透光区域中。另一方面是一种显示设备，所述显示设备包括晶体管区域，晶体管形成在所述晶体管区域中；电容器区域，电容器形成在所述电容器区域中，其中，电容器电连接到所述晶体管；透光区域，与晶体管区域和电容器区域中的至少一个相邻；第一绝缘层，形成在晶体管区域和电容器区域的至少一个中，并且不形成在透光区域中；第二绝缘层，具有第一部分和第二部分，第一部分布置为与晶体管区域和电容器区域中的所述至少一个中的第一绝缘层叠置，第二部分布置在透光区域中；透明电极，连接到晶体管的源电极和漏电极之一，并且形成在透光区域中；共电极，面对透明电极；发光器件，布置在透明电极和共电极之间。第一绝缘层可以具有第一氢含量，第二绝缘层可以具有小于第一氢含量的第二氢含量，第一绝缘层可以包含具有第一折射率的材料，第二绝缘层可以包含具有与第一折射率不同的第二折射率的材料，所述发光器件包含液晶。另一方面是一种制造阵列基底的方法，所述方法包括以下步骤在底基底上形成半导体层，并且形成第二绝缘层以覆盖所述半导体层；在第二绝缘层上由相同的材料基本上同时形成栅电极和电容器第一电极；在第二绝缘层上形成第一绝缘层，以覆盖栅电极和电容器第一电极，然后在第一绝缘层上形成金属层；将第一绝缘层和所述金属层图案化，然后利用所述金属层形成电容器第二电极以与电容器第一电极对应，并且从透光区域去除第一绝缘层，以防止在没有布置薄膜晶体管(TFT)和电容器的透光区域中形成第一绝缘层； 形成连接到半导体层的源电极和漏电极。可以通过利用半色调掩模来执行图案化的操作，其中，所述半色调掩模包括不透明部分，与所述电容器对应；透反射部分，与TFT对应；透射部分，与透光区域对应。图案化第一绝缘层和金属层、然后形成电容器第二电极并且从透光区域去除第一绝缘层的操作可以包括利用掩模来形成电容器第二电极，其中，所述掩模包括与电容器对应的不透明部分和与TFT和透光区域对应的透射部分；在电容器第二电极和第一绝缘层上形成光致抗蚀剂，并且从底基底朝向光致抗蚀剂执行背面曝光，从而从透光区域去除第一绝缘层，并因此不在透光区域中形成第一绝缘层。形成源电极和漏电极的操作可以包括形成第三绝缘层，以覆盖第一绝缘层和第二绝缘层上的电容器第二电极的操作。可以在形成第三绝缘层之后执行退火工艺。在形成源电极和漏电极的操作之后，所述方法还可以包括在第三绝缘层上形成源电极和漏电极从而连接到半导体层和电容器第二电极的操作。可以在形成源电极和漏电极的操作之后执行退火工艺。另一方面是一种阵列基底，所述阵列基底包括晶体管区域，晶体管形成在所述晶体管区域中；电容器区域，电容器形成在所述电容器区域中，其中，电容器电连接到晶体管； 透光区域，与晶体管区域和电容器区域中的至少一个相邻；第一绝缘层，形成在晶体管区域和电容器区域中的至少一个中，其中，第一绝缘层不形成在透光区域中；第二绝缘层，具有 i)第一部分和ii)第二部分，第一部分布置为在所述至少一个区域中与第一绝缘层基本叠置，第二部分形成在透光部分中。在上述基底中，第一绝缘层具有第一含量的氢，第二绝缘层具有小于第一含量的第二含量的氢，其中，第一绝缘层包含具有第一折射率的第一材料，其中，第二绝缘层包含具有与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，第一绝缘层包含氢。在上述基底中，第一绝缘层至少形成在晶体管区域中，其中，晶体管的有源层和栅电极中的至少一个包含多晶硅，其中，包含在第一绝缘层中的氢被构造为填充多晶硅的有缺陷的区域。在上述基底中，第一绝缘层至少形成在电容器区域中，其中，电容器的至少一个电极包含多晶硅，其中，包含在第一绝缘层中的氢被构造为填充多晶硅的有缺陷的区域。上述基底还包括形成在第一绝缘层上的第三绝缘层，其中，第三绝缘层包含第二含量的氢和第二材料。在上述基底中，第三绝缘层包括i)第一部分，形成在第一绝缘层与晶体管的源电极和漏电极之间；ii)第二部分，形成在电容器上。在上述基底中，第一绝缘层至少形成在电容器区域中，并且用作电容器的介电层。在上述基底中，第一绝缘层具有与电容器的至少一个电极的蚀刻表面基本相同的蚀刻表面。在上述基底中，第一绝缘层形成在电容器的下电极和上电极之间，并且形成在晶体管的栅电极上。在上述基底上，第二绝缘层的第一部分用作晶体管的栅极绝缘层。在上述基底中，第一绝缘层具有与栅电极的蚀刻表面基本相同的蚀刻表面。上述基底还包括电连接到晶体管的源电极和漏电极之一并且形成在透光区域中的透明电极。上述基底还包括形成在第二绝缘层上的第三绝缘层。上述基底还包括形成在透明电极与晶体管的源电极和漏电极之间的有机绝缘层。在上述基底中，有机绝缘层不形成在透光区域中。另一方面是一种显示设备，所述显示设备包括非透光区域，在所述非透光区域中形成彼此电连接的电容器和晶体管；透光区域，与所述非透光区域相邻；第一绝缘层，仅形成在所述非透光区域中；第二绝缘层，具有布置为基本上与第一绝缘层叠置的第一部分和形成在所述透光区域中的第二部分；透明电极，电连接到所述晶体管的源电极和漏电极之一，并且形成在所述透光区域中；共电极，面对所述透明电极；发光器件，形成在所述透明电极和所述共电极之间。在上述基底中，第一绝缘层具有第一含量的氢，第二绝缘层具有小于第一含量的第二含量的氢，其中，第一绝缘层包含具有第一折射率的材料，第二绝缘层包含具有与第一折射率不同的第二折射率的材料，其中，发光器件包括液晶。另一方面是一种制造阵列基底的方法，所述方法包括以下步骤在底基底上形成半导体层，并且形成第二绝缘层以覆盖所述半导体层；在第二绝缘层上由相同的材料基本上同时形成栅电极和第一电容器电极；在第二绝缘层上形成第一绝缘层，以覆盖栅电极和第一电容器电极；在第一绝缘层上形成金属层；将第一绝缘层和所述金属层图案化；由所述金属层形成第二电容器电极，以使第二电容器电极基本上位于第一电容器电极正上方； 从透光区域去除第一绝缘层的一部分，从而第一绝缘层不形成在透光区域中，其中，薄膜晶体管(TFT)和电容器不形成在透光区域中；在所述半导体上方形成源电极和漏电极。在上述方法中，通过利用半色调掩模来执行图案化，其中，所述半色调掩模具有 i)不透明部分，基本上形成在所述电容器正上方；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区域正上方。在上述方法中，通过利用掩模来形成第二电容器电极，其中，所述掩模具有i)不透明部分，基本上形成在所述电容器正上方，和ii)透射部分，基本上形成在所述TFT和透光区域正上方；其中，通过i)在第二电容器电极和第一绝缘层上形成光致抗蚀剂，并且ii)从所述底基底向所述光致抗蚀剂执行背面曝光来从透光区域中去除第一绝缘层。上述方法还包括，在形成源电极和漏电极之前，在第二绝缘层上形成第三绝缘层， 从而覆盖第一绝缘层和第二电容器电极。上述方法还包括在形成第三绝缘层之后执行退火工艺。上述方法还包括将源电极和漏电极电连接到半导体层和第二电容器电极。在上述方法中，在形成源电极和漏电极之后执行退火工艺。


图1是根据实施例的阵列基底的剖视图。图2至图11是示出用于制造图1中的阵列基底的过程的剖视图。图12是根据另一实施例的阵列基底的剖视图。图13是根据又一实施例的液晶显示器(LCD)的剖视图。图14是根据又一实施例的IXD的剖视图。图15是根据又一实施例的阵列基底的剖视图。图16至图19是部分地示出制造图15中的阵列基底的过程的剖视图。图20是根据又一实施例的阵列基底的剖视图。图21是根据又一实施例的IXD的剖视图。图22是根据又一实施例的IXD的剖视图。
具体实施例方式在下文中，将参照附图详细描述实施例。图1是根据实施例的阵列基底100的剖视图。图2至图11是示出制造阵列基底 100的过程的剖视图。
参照图1，阵列基底100包括器件区域DA(或者非透光区域)，包括形成有薄膜晶体管(TFT)的晶体管区域和形成有电容器Cst的电容器区域；透光区域TA，在透光区域TA 中形成有透明电极140。在一个实施例中，透光区域TA形成为邻近晶体管区域和电容器区域中的一个。在另一实施例中，透光区域TA形成为邻近晶体管区域和电容器区域两者。在该实施例中，透光区域TA形成在晶体管区域和电容器区域(未示出)之间。TFT包括位于底基底110上的半导体层121 (即，有源层)，半导体层121包括沟道区121a、源区121b和漏区121c。这里，半导体层121可以至少部分由多晶硅形成。TFT包括与沟道区121a对应的栅电极122，第二绝缘层112用作位于栅电极122和沟道区121a之间的栅极绝缘层。这里，栅电极122可以至少部分由多晶硅形成。TFT包括经过第一接触孔 123电连接到源区121b的源电极124b和经过第一接触孔123电连接到漏区121c的漏电极 12 ，第一绝缘层113和第三绝缘层114设置在源电极124b和漏电极12 与源区121b和漏区121c之间。在一个实施例中，第一绝缘层113和第三绝缘层114分别用作第一层间绝缘层和第二层间绝缘层。同时，缓冲层111还可以形成在底基底110上，从而防止杂质渗透到底基底110 中，并且使得底基底110的顶表面是基本平坦的。阵列基底100的TFT包括多个绝缘层，例如，第二绝缘层112、第一绝缘层113和第三绝缘层114。在一个实施例中，其下方形成有栅电极122的第一绝缘层113具有比第二绝缘层112和第三绝缘层114的氢含量高的氢含量。例如，第一绝缘层113可以至少部分地由氮化硅形成，第二绝缘层112和第三绝缘层114可以至少部分地由氧化硅形成。当向阵列基底100的TFT规则地施加栅极电压时，源电极124b和漏电极12 之间的电流(已经穿过半导体层121的沟道区121a)增加。在一个实施例中，由于氢填充了至少部分地由多晶硅形成的半导体层121的有缺陷的区域(缺陷位)，从而TFT的电子迁移率增加，因此，电流增加，其中，在至少部分地由氮化硅形成第一绝缘层113时从硅烷气体提供所述氢。与形成在栅电极122上的仅具有氧化硅的TFT相比，形成在栅电极122上的具有高氢含量的氮化硅的TFT具有改进的特性。在本实施例中，阵列基底100的电容器Cst被图案化在底基底110上，并且与TFT 分开。电容器Cst包括第一电容器电极131，由与TFT的栅电极122的材料形同的材料形成，并且与TFT的栅电极122形成在同一层上；第二电容器电极132，形成在与第一电容器电极131对应的位置，第一绝缘层113设置在第一电容器电极131和第二电容器电极132 之间。第二电容器电极132经过第二接触孔133电连接到TFT的漏电极12 ，其中，穿过位于第二电容器电极132和TFT的漏电极12 之间的第三绝缘层114形成第二接触孔133。阵列基底100的电容器Cst使用用来形成TFT的第一绝缘层113的氮化硅作为介电层，从而与利用TFT的栅极绝缘层作为介电层的电容器相比，可以增加电容器Cst的电容。即，根据本实施例，通过使用介电常数比氧化硅的介电常数大的氮化硅，可以增加电容器Cst的电容。另外，根据本实施例，可以防止当为了增加使用氧化硅作为介电层的电容器的电容而减小介电层的厚度时产生的静电问题。在栅电极122包含多晶硅的情况下，第一电容器电极131也可以至少部分由多晶硅形成。在一个实施例中，氢基本上填充至少部分由多晶硅形成的第一电容器电极131的有缺陷的区域，其中，当至少部分由氮化硅形成介电层时，从硅烷气体提供所述氢，从而可以解决电容器Cst的缺陷。透光区域TA包括多个绝缘层(即，形成在底基底110上的缓冲层111、第二绝缘层 112、第三绝缘层114和有机绝缘层11 和形成在所述多个绝缘层上的透明电极140。这里，透明电极140电连接到TFT的漏电极12 ，有机绝缘层115设置在透明电极140和TFT 的漏电极IMc之间。布置在阵列基底100中的透光区域TA可以作为后面将描述的例如液晶显示器 (LCD)的显示设备中的允许外部光穿过的透光窗。为此，透光区域TA中形成的所有组件可以被构造为透射外部光。因此，底基底110和透明电极140至少部分由透明材料形成。在一个实施例中，形成在底基底110和透明电极140之间的缓冲层111、第二绝缘层112、第三绝缘层114和有机绝缘层115具有适合透射外部光的厚度。在一个实施例中，缓冲层111、第二绝缘层112和第三绝缘层114至少部分由无机材料形成。在本实施例中，无机层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，从而可以防止由于无机绝缘层的折射率之间的差异导致的透射率劣化。具体地讲，根据本实施例，形成在包括TFT和电容器Cst的器件区域DA中的第一绝缘层113不形成在透光区域TA中。S卩，在透光区域TA中不形成折射率比氧化硅的折射率小的氮化硅，从而可以防止由于透光区域TA中的折射率之间的差异导致的透射率劣化。透光区域TA中包括的有机绝缘层115可以至少部分由透明材料形成，从而支持透光区域TA起到透光窗的作用。然而，形成有机绝缘层115的材料不限于此。参照图12，根据一个实施例的阵列基底100'在透光区域TA中不包括有机绝缘层 115。在这种情况下，没有必要利用透明材料形成有机绝缘层115。因此，根据图12的阵列基底100'，可以通过省略透光区域TA中的有机绝缘层115来增加透光区域TA的透光率。在下文中，将参照图2至图11来描述制造图1的阵列基底100的方法。参照图2，在底基底110上形成缓冲层111，然后在缓冲层111上形成半导体层121 并且根据预定图案将半导体层121图案化。如上所述，底基底110形成为透明基底。可以通过利用包括化学气相沉积(CVD) 的各种沉积方法中的一种方法沉积氧化硅来形成缓冲层111。可以通过例如光刻方法将非晶硅或多晶硅图案化来形成半导体层121。参照图3，形成第二绝缘层112，以覆盖缓冲层111上的半导体层121。与缓冲层 111类似，第二绝缘层112可以至少部分地由氧化硅形成。参照图4，在第二绝缘层112上形成栅电极122和第一电容器电极131。栅电极 122和第一电容器电极131基本上同时由相同的材料形成，并且在同一层上图案化。参照图5，第一绝缘层113形成为至少部分地覆盖第二绝缘层112上的栅电极122 和第一电容器电极131。在一个实施例中，利用包括CVD的各种沉积方法中的一种方法在氢气气氛中至少部分由氮化硅形成第一绝缘层113。参照图6，在第一绝缘层113上堆叠金属层132M，并且在金属层132M上涂覆光致抗蚀剂rai，然后通过利用光掩模Ml将光致抗蚀剂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的半色调掩模。不透明部分Ml 1形成为与电容器Cst对应，或者基本上位于电容器Cst正上方；透反射部分 M12形成为与TFT对应，或者基本上位于TFT正上方；透射部分M13形成为与透光区域TA对应或者位于透光区域TA正上方。参照图7，与对应于透反射部分M12的区域A2的光致抗蚀剂冊12相比，对应于不透明部分Mll的区域Al的光致抗蚀剂rail保留相对厚，对应于透射部分M13的区域A3的光致抗蚀剂被去除。参照图8，当通过利用图7的光致抗蚀剂rail和光致抗蚀剂作为掩模来蚀刻金属层132M和第一绝缘层113时，仅有第一绝缘层113保留在栅电极122上，第一绝缘层113和第二电容器电极132保留在第一电容器电极131上，在第二绝缘层112的位于透光区域TA中的部分上不形成第一绝缘层113。如图8中所示，第一绝缘层113形成在第二绝缘层112的位于器件区域DA中的剩余部分上。因此，通过执行一次半色调掩模工艺，能够在器件区域DA中形成第一绝缘层113， 并且在透光区域TA中不形成第一绝缘层113。这里，由于通过利用同一光掩模M基本同时将第二电容器电极132和第一绝缘层 113图案化，所以第二电容器电极132和第一绝缘层113的蚀刻表面基本相同。参照图9，在图8的所得结构上形成第三绝缘层114。在一个实施例中，第三绝缘层114至少部分由氧化硅形成。参照图10，在图9的所得结构中形成第一接触孔123和第二接触孔133，然后形成源电极124b和漏电极12如。源电极124b经过第一接触孔123电连接到源区121b，漏电极 124c经过第一接触孔123电连接到漏区121c并且漏电极12 经过第二接触孔133电连接到第二电容器电极132。尽管图10中没有详细示出，但是可以通过光刻方法来形成第一接触孔123和第二接触孔133，并且也可以通过光刻方法来形成源电极124b和漏电极lMc。在一个实施例中，如图11中所示，在形成图10的源电极124b和漏电极12 之后，执行预定的退火工艺。然而，本实施例不限于此，因此可以在形成第一绝缘层113之后的任何时间执行退火工艺，然后形成用于保护第一绝缘层113的绝缘层(例如，第三绝缘层 114)。由于退火工艺，在形成氮化硅时提供的氢稳定地扩散到半导体层121。图13和图14是根据实施例的分别包括图1的阵列基底100和图12的阵列基底 100'的IXD的剖视图。参照图13，IXD包括图1中的阵列基底100 ；相对基底200，具有形成在相对基底 200的面对阵列基底100的表面上的共电极201 ；液晶层300，设置在阵列基底100和相对基底200之间。IXD通过向液晶层300施加电压来控制光的透射率，从而显示图像。此时，尽管图13中未示出，但是IXD还可以包括其它组件，例如，取向层、偏振板、
滤色器等ο在根据本实施例的IXD中，透光区域TA用作透光窗，从而人造光或环境光可以穿过阵列基底100和相对基底200。在本实施例中，共电极201和透明电极140至少部分由透明材料形成。另外，由于第一绝缘层113不形成在阵列基底100的透光区域TA中，所以能够防止可能由无机绝缘层的折射率之间的差导致的透射率劣化。有机绝缘层115也可以至少部分由透明材料形成。如图14中的LCD中所示，由于有机绝缘层115可以不形成在透光区域TA中，因此不必由透明材料形成有机绝缘层115。
此时，图13和图14的实施例指向IXD，但不限于此，因此图13和图14的实施例可以应用于各种类型的显示器，例如，经由底基底110显示图像的底部发射型有机发光显示器。在其它类型显示装置的情况下，发光器件可以形成在透明电极和共电极之间。图15是根据另一实施例的阵列基底1000的剖视图。图16至图19是部分地示出制造阵列基底1000的方法的剖视图。在下文中，将针对与阵列基底100的特征不同的特征来描述阵列基底1000。相同的标号在图中表示相同的元件。参照图15，阵列基底1000包括器件区域DA (或者非透光区域)，TFT和电容器 Cst形成在器件区域DA中；透光区域TA，透明电极140形成在透光区域TA中。与前面的实施例类似，在TFT的栅电极122上形成至少部分由氮化硅形成的第一绝缘层113，从而增加了 TFT的电子迁移率。另外，至少部分由氮化硅形成的第一绝缘层113 形成为电容器Cst的介电层，从而增加了电容器Cst的电容，并且第一绝缘层113不形成在透光区域TA中，从而可以提高透光率。在根据前面实施例(见图1和图13)的阵列基底100中，第一绝缘层113基本上完全覆盖TFT的栅电极122，并且形成在与半导体层121的顶部部分对应的区域上。然而， 根据本实施例的阵列基底1000的第一绝缘层113仅形成在栅电极122上以及电容器Cst 的两个电极之间。阵列基底100和阵列基底1000的区别源于制造阵列基底的不同方法。参照图20，根据另一实施例的阵列基底1000'可以不包括透光区域TA中的有机绝缘层115。在这种情况下，不必通过利用透明材料来形成有机绝缘层115。因此，根据图 20的阵列基底1000'，可以通过省略透光区域TA中的有机绝缘层115来增加透光区域TA 的透光率。在下文中，将参照图16至图19来描述制造图15中的阵列基底1000的方法。这里省略的操作可与制造图1的阵列基底100的操作相同。参照图16，如参照图6所述，在底基底110上按照所描述的顺序形成有缓冲层 111、半导体层121、第二绝缘层112、栅电极122和第一电容器电极131的结构上，按照所描述的顺序顺序地堆叠第一绝缘层113和金属层132M(未示出)，然后在其上涂覆光致抗蚀剂 PR2。 与前述实施例不同，不使用半色调掩模作为光掩模M2。根据本实施例的光掩模M2包括不透明部分M21和透射部分M23。不透明部分M21 形成为与电容器Cst对应，或者基本上位于电容器Cst正上方，透射部分M23形成为与透光区域TA对应，或者基本上位于透光区域TA正上方。尽管在图16中没有详细示出，但是利用光掩模M2将光致抗蚀剂PR2曝光，然后顺序执行显影、蚀刻和剥离工艺，从而在第一绝缘层113上形成第二电容器电极132的图案。参照图17，在图16的所得结构上涂覆光致抗蚀剂冊3，并且从底基底110向光致抗蚀剂PR3执行背面曝光。这里，栅电极122和第一电容器电极131用作阻挡掩模，所以光致抗蚀剂PR3被分为分别形成有栅电极122和第一电容器电极131的区域A4以及没有形成栅电极122和第一电容器电极131的区域A5。参照图17和图18，在顺序执行显影、蚀刻和剥离工艺之后，保留形成有栅电极122 和第一电容器电极131的区域A4的第一绝缘层113，并且去除包括没有形成栅电极122和第一电容器电极131的透光区域TA的区域A5的第一绝缘层113。
由于通过利用栅电极122作为阻挡掩模来执行图案化操作，所以栅电极122和第一绝缘层113的蚀刻表面基本上彼此相同。另外，由于第一电容器电极131用作阻挡掩模， 所以第一电容器电极131和第一绝缘层113的蚀刻表面基本上彼此相同。根据前述实施例，通过利用半色调掩模，仅在器件区域DA中保留第一绝缘层113， 而去除透光区域TA中的第一绝缘层113。然而，根据本实施例，通过利用普通的廉价光掩模和背面曝光，不必使用昂贵的半色调掩模就获得了相同的效果。参照图19，在图18的所得结构上形成第三绝缘层114、第一接触孔123和第二接触孔133，并且形成源电极124b和漏电极12如。源电极124b经过第一接触孔123电连接到源区121b，漏电极12 经过第一接触孔123电连接到漏区123c并且漏电极12 经过第二接触孔133电连接到第二电容器电极132。在形成源电极124b和漏电极12 之后，执行退火工艺。由于退火工艺，在形成氮化硅时提供的氢稳定地扩散到半导体层121。图21和图22是根据实施例的包括图15和图20中的阵列基底1000和1000'的 IXD的剖视图。参照图21，IXD包括图15中的阵列基底1000 ；相对基底200，具有形成在相对基底200的面对阵列基底1000的表面上的共电极201 ；液晶层300，设置在阵列基底1000和相对基底200之间。IXD通过向液晶层300施加电压来控制透光率，从而显示图像。此时，尽管在图21中没有示出，但是IXD还可以包括其它组件，例如，取向层、偏振板、滤色器等。在根据本实施例的IXD中，透光区域TA用作透光窗，从而人造光或者环境光可以穿过阵列基底1000和相对基底200。在本实施例中，共电极201和透明电极140至少部分由透明材料形成。另外，由于在阵列基底1000的透光区域TA中不形成第一绝缘层113，所以能够防止可能由无机绝缘层的折射率差异导致的透射率劣化。有机绝缘层115也可以至少部分由透明材料形成。如图22的LCD中所示，有机绝缘层115可以不形成在透光区域中， 因此不必通过利用透明材料来形成有机绝缘层115。根据所公开实施例的至少一个的阵列基底、制造阵列基底的方法和包括阵列基底的显示设备提供了以下优点。第一，使用介电常数大于氧化硅的介电常数的氮化硅作为电容器的介电层，从而增加了电容器的电容。第二，使用在氢气气氛中形成的氮化硅作为TFT的层间绝缘层和电容器的介电层，从而改善了 TFT和电容器的器件特性。第三，从透光区域中去除折射率与氧化硅的折射率不同的氮化硅，从而增加了透光窗的透射率。第四，通过使用半色调掩模，可以从透光区域中简单地去除氮化硅。第五，通过使用普通的光掩模和背面曝光，可以以低成本从透光区域去除氮化硅。此时，为了便于描述，可以夸大或缩小图中示出的组件，因此，实施例不限于图中组件的尺寸或形式。尽管已经参照附图具体地示出和描述了公开的实施例，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对此进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种阵列基底，所述阵列基底包括晶体管区域，晶体管形成在所述晶体管区域中；电容器区域，电容器形成在所述电容器区域中，其中，电容器电连接到晶体管；透光区域，与晶体管区域和电容器区域中的至少一个区域相邻；第一绝缘层，形成在晶体管区域和电容器区域中的至少一个区域中，其中，第一绝缘层不形成在透光区域中；第二绝缘层，具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置为基本上与所述至少一个区域中的第一绝缘层叠置，所述第二部分形成在透光区域中。
2.根据权利要求1所述的阵列基底，其中，第一绝缘层具有第一含量的氢，第二绝缘层具有小于第一含量的第二含量的氢，其中，第一绝缘层包含具有第一折射率的第一材料，其中，第二绝缘层包含具有与第一折射率不同的第二折射率的第二材料。
3.根据权利要求2所述的阵列基底，其中，第一折射率小于第二折射率。
4.根据权利要求3所述的阵列基底，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.根据权利要求4所述的阵列基底，其中，第一绝缘层包含氢。
6.根据权利要求5所述的阵列基底，其中，第一绝缘层至少形成在所述晶体管区域中，其中，所述晶体管的有源层和栅电极中的至少一个包含多晶硅，其中，包含在第一绝缘层中的氢被构造为填充多晶硅的有缺陷的区域。
7.根据权利要求5所述的阵列基底，其中，第一绝缘层至少形成在所述电容器区域中，其中，所述电容器的至少一个电极包含多晶硅，其中，包含在第一绝缘层中的氢被构造为填充多晶硅的有缺陷的区域。
8.根据权利要求2所述的阵列基底，所述阵列基底还包括形成在第一绝缘层上的第三绝缘层，其中，第三绝缘层包含第二含量的氢和第二材料。
9.根据权利要求8所述的阵列基底，其中，第三绝缘层包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分形成在第一绝缘层与所述晶体管的源电极和漏电极之间，所述第二部分形成在所述电容器上。
10.根据权利要求1所述的阵列基底，其中，第一绝缘层至少形成在所述电容器区域中，并且用作所述电容器的介电层。
11.根据权利要求10所述的阵列基底，其中，第一绝缘层具有与所述电容器的至少一个电极的蚀刻表面基本相同的蚀刻表面。
12.根据权利要求1所述的阵列基底，其中，第一绝缘层形成在所述电容器的下电极和上电极之间，并且形成在所述晶体管的栅电极上。
13.根据权利要求12所述的阵列基底，其中，第二绝缘层的第一部分用作所述晶体管的栅极绝缘层。
14.根据权利要求12所述的阵列基底，其中，第一绝缘层具有与所述栅电极的蚀刻表面基本相同的蚀刻表面。
15.根据权利要求1所述的阵列基底，所述阵列基底还包括透明电极，所述透明电极电连接到所述晶体管的源电极和漏电极之一，并且形成在透光区域中。
16.根据权利要求15所述的阵列基底，所述阵列基底还包括形成在第二绝缘层上的第三绝缘层。
17.根据权利要求15所述的阵列基底，所述阵列基底还包括形成在所述透明电极与所述晶体管的源电极和漏电极之间的有机绝缘层。
18.根据权利要求17所述的阵列基底，其中，所述有机绝缘层不形成在所述透光区域中。
19.一种显示设备，所述显示设备包括非透光区域，在所述非透光区域中形成彼此电连接的电容器和晶体管； 透光区域，与所述非透光区域相邻； 第一绝缘层，仅形成在所述非透光区域中；第二绝缘层，具有布置为基本上与第一绝缘层叠置的第一部分和形成在所述透光区域中的第二部分；透明电极，电连接到所述晶体管的源电极和漏电极之一，并且形成在所述透光区域中；共电极，面对所述透明电极；发光器件，形成在所述透明电极和所述共电极之间。
20.一种显示设备，所述显示设备包括非透光区域，在所述非透光区域中形成彼此电连接的电容器和晶体管； 透光区域，与所述非透光区域相邻； 第一绝缘层，仅形成在所述非透光区域中；第二绝缘层，具有布置为基本上与第一绝缘层叠置的第一部分和形成在所述透光区域中的第二部分；透明电极，电连接到所述晶体管的源电极和漏电极之一，并且形成在所述透光区域中；共电极，面对所述透明电极； 液晶层，形成在透明电极和共电极之间。
21.根据权利要求19或权利要求20所述的显示设备，其中，第一绝缘层具有第一含量的氢，第二绝缘层具有小于第一含量的第二含量的氢，其中，第一绝缘层包含具有第一折射率的第一材料，其中，第二绝缘层包含具有与第一折射率不同的第二折射率的材料。
22.一种制造阵列基底的方法，所述方法包括以下步骤在底基底上形成半导体层，并且形成第二绝缘层以覆盖所述半导体层； 在第二绝缘层上由相同的材料基本上同时形成栅电极和第一电容器电极； 在第二绝缘层上形成第一绝缘层，以覆盖栅电极和第一电容器电极； 在第一绝缘层上形成金属层； 将第一绝缘层和所述金属层图案化；由所述金属层形成第二电容器电极，以使第二电容器电极基本上位于第一电容器电极正上方；从透光区域去除第一绝缘层的一部分，从而第一绝缘层不形成在透光区域中，其中，薄膜晶体管和电容器不形成在透光区域中； 在所述半导体上方形成源电极和漏电极。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，通过利用半色调掩模来执行图案化，其中，所述半色调掩模具有不透明部分，基本上形成在所述电容器正上方；透反射部分，基本上形成在所述薄膜晶体管正上方；透射部分，基本上形成在所述透光区域正上方。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，通过利用掩模来形成第二电容器电极，其中， 所述掩模具有基本上形成在所述电容器正上方的不透明部分和基本上形成在所述薄膜晶体管和透光区域正上方的透射部分，其中，通过在第二电容器电极和第一绝缘层上形成光致抗蚀剂并且从所述底基底向所述光致抗蚀剂执行背面曝光来从透光区域中去除第一绝缘层。
25.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括在形成源电极和漏电极之前，在第二绝缘层上形成第三绝缘层，从而覆盖第一绝缘层和第二电容器电极。
26.根据权利要求25所述的方法，所述方法还包括在形成第三绝缘层之后执行退火工艺。
27.根据权利要求25所述的方法，所述方法还包括将所述源电极和所述漏电极电连接到所述半导体层和第二电容器电极。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，在形成所述源电极和所述漏电极之后执行退火工艺。
全文摘要
本发明公开了一种阵列基底及其制造方法和显示设备。在一个实施例中，所述基底包括1)晶体管区域，晶体管形成在所述晶体管区域中；2)电容器区域，电容器形成在所述电容器区域中，其中，电容器电连接到晶体管；3)透光区域，与晶体管区域和电容器区域中的至少一个相邻。所述基底还包括1)第一绝缘层，形成在晶体管区域和电容器区域中的至少一个中，其中，第一绝缘层不形成在透光区域中；2)第二绝缘层，具有i)第一部分和ii)第二部分，所述第一部分布置为基本上与所述至少一个区域中的第一绝缘层叠置，所述第二部分形成在透光区域中。
文档编号G02F1/1362GK102315230SQ20111018936
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者朴真奭, 马韩娜 申请人:三星移动显示器株式会社