CN105470262A - 薄膜晶体管基板及使用薄膜晶体管基板的显示设备 - Google Patents

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Abstract

在各实施方式中，提供了一种薄膜晶体管基板及使用薄膜晶体管基板的显示设备。薄膜晶体管基板包括：基板；在基板上设置于同一层上的屏蔽层、源极电极和漏极电极；有源层，设置成与屏蔽层、源极电极和漏极电极交叠；设置于有源层上的栅极绝缘层；设置于栅极绝缘层上的第一栅极电极；设置于第一栅极电极上的层间电介质；设置于层间电介质上的第一连接电极，通过第一接触孔与有源层和源极电极连接；设置于层间电介质上的第二连接电极，通过第二接触孔与有源层和漏极电极连接；设置于第一连接电极和第二连接电极上的平坦化层；和设置于平坦化层上的像素电极，通过第三接触孔与第二连接电极连接。

Description

薄膜晶体管基板及使用薄膜晶体管基板的显示设备
本申请要求于2014年9月30日提交的韩国专利申请No.10-2014-0131762的优先权，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管(TFT)基板，尤其涉及一种应用于柔性显示设备的TFT基板。
背景技术
薄膜晶体管(TFT)正广泛用作诸如液晶显示(LCD)设备、有机发光显示设备等之类的显示设备的开关装置。因此，形成有多个TFT的TFT基板是显示设备的基本元件。
近来，正在积极进行对柔性显示设备的研究。因为柔性显示设备需要弯曲或卷绕，所以代替玻璃，使用诸如聚酰亚胺(PI)等之类的聚合物材料作为构成TFT基板的基底的基板材料。
下文中，将描述使用诸如PI等之类的聚合物材料作为基板材料的现有技术TFT基板。
图1是现有技术TFT基板的示意性剖面图。
如图1中所示，现有技术TFT基板包括基板10、第一缓冲层15、屏蔽层20、第二缓冲层25、有源层30、第一栅极绝缘层35、第一栅极电极40、第二栅极绝缘层45、第二栅极电极50、层间电介质55、源极电极60a、漏极电极60b、钝化层65、平坦化层70和像素电极80。
如上所述，基板10由诸如PI等之类的聚合物材料形成。
在基板10上形成第一缓冲层15。
在第一缓冲层15上形成屏蔽层20。屏蔽层20形成在基板10与有源层30之间，防止有源层30的沟道区域中的电子的移动受基板10中包含的组分的不利影响。
在屏蔽层20上形成第二缓冲层25。
在第二缓冲层25上形成有源层30。有源层30包括沟道区域31、分别设置在沟道区域31的左侧和右侧处的多个低浓度掺杂区域32、以及分别设置在低浓度掺杂区域32中的一个的左侧和低浓度掺杂区域32中的另一个的右侧处的多个高浓度掺杂区域33。
在有源层30与第一栅极电极40之间形成第一栅极绝缘层35，第一栅极电极40形成在第一栅极绝缘层35上。
在第一栅极电极40与第二栅极电极50之间形成第二栅极绝缘层45，第二栅极电极50形成在第二栅极绝缘层45上。
在第二栅极电极50上形成层间电介质55，并在层间电介质55上形成源极电极60a和漏极电极60b。源极电极60a通过第一接触孔CH1与有源层30的高浓度掺杂区域33中的一个连接，漏极电极60b通过第二接触孔CH2与高浓度掺杂区域33中的另一个连接。
在源极电极60a和漏极电极60b上形成钝化层65，并在钝化层65上形成平坦化层70。
在平坦化层70上形成像素电极80。像素电极80通过第三接触孔CH3与漏极电极60b连接。
图2A到2I是图解制造现有技术TFT基板的工艺的示图。
首先，如图2A中所示，在基板10上形成第一缓冲层15，在第一缓冲层15上图案化形成屏蔽层20，并在屏蔽层20上形成第二缓冲层25。
执行第一掩模工艺来形成屏蔽层20的图案。在本说明书中，掩模工艺表示图案形成工艺，其包括使用用于获得具体图案结构的掩模的曝光工艺。尽管未示出，但屏蔽层20在基板10的外部部分处与外部信号驱动器连接。为此，屏蔽层20延伸至基板10的外部部分；为了在基板10的外部部分处暴露屏蔽层20的一部分，执行在第二缓冲层25中形成接触孔的工艺。执行第二掩模工艺形成接触孔。
随后，如图2B中所示，在第二缓冲层25上图案化形成用于有源层的半导体层30a，并在用于有源层的半导体层30a上形成第一栅极绝缘层35。执行第三掩模工艺来图案化形成用于有源层的半导体层30a。
随后，如图2C中所示，在第一栅极绝缘层35上图案化形成第一栅极电极40。执行第四掩模工艺来图案化形成第一栅极电极40。
在图案化形成第一栅极电极40之后，通过使用第一栅极电极40作为掩模，对用于有源层的半导体层30a掺入低浓度掺杂剂。因此，未被掺入低浓度掺杂剂的区域成为沟道区域31，且在沟道区域31的左侧和右侧处分别形成了低浓度掺杂区域32。随后，尽管未示出，但在第一栅极绝缘层35上形成光刻胶图案，然后通过使用光刻胶图案作为掩模，在低浓度掺杂区域32中的一个的左侧和低浓度掺杂区域32中的另一个的右侧处分别形成高浓度掺杂区域33。结果，完成了有源层30，有源层30包括沟道区域31、分别设置在沟道区域31的左侧和右侧处的低浓度掺杂区域32、以及分别设置在低浓度掺杂区域32中的一个的左侧和低浓度掺杂区域32中的另一个的右侧处的高浓度掺杂区域33。在这种情形中，执行第五掩模工艺来形成用于形成每个高浓度区域33的光刻胶图案。
随后，如图2D中所示，在第一栅极电极40上形成第二栅极绝缘层45，并在第二栅极绝缘层45图案化形成第二栅极电极50。执行第六掩模工艺来图案化形成第二栅极电极50。
随后，如图2E中所示，在第二栅极电极50上形成层间电介质55，并形成用于暴露有源层30的高浓度掺杂区域33的第一接触孔CH1和第二接触孔CH2。执行第七掩模工艺来形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2。此外，在形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2之前执行用于激活的热处理工艺。
随后，如图2F中所示，图案化形成源极电极60a和漏极电极60b，源极电极60a和漏极电极60b通过第一接触孔CH1和第二接触孔CH2分别与有源层30的高浓度掺杂区域33连接。执行第八掩模工艺来形成源极电极60a和漏极电极60b。
随后，如图2G中所示，在源极电极60a和漏极电极60b上形成钝化层65，并形成用于暴露漏极电极60b的第三接触孔CH3。执行第九掩模工艺来形成第三接触孔CH3。在形成第三接触孔CH3之前执行用于氢化的热处理工艺。通过执行用于氢化的热处理工艺，钝化层65中包含的氢(H)扩散到有源层30，因而减少了有源层30的悬空键。
随后，如图2H中所示，在钝化层65上形成平坦化层70，然后形成用于暴露漏极电极60b的第三接触孔CH3。通过去除位于钝化层65上方以及位于在之前工艺中使用第九掩模形成的钝化层65中的开口内的部分平坦化层70来获得第三接触孔CH3，由此再次暴露漏极电极60b的表面。说明性地，在两个分离的工艺中形成第三接触孔CH3，首先(在形成平坦化层70之前)在钝化层65中形成开口，其次在随后的工艺中，在形成平坦化层70之后，去除位于钝化层65上方以及钝化层65中的开口内的平坦化层70的材料。执行第十掩模工艺来通过去除部分平坦化层70获得第三接触孔CH3。
随后，如图2I中所示，图案化形成通过第三接触孔CH3与漏极电极60b连接的像素电极80。执行第十一掩模工艺来图案化形成像素电极80。
如上所述，在现有技术TFT基板中，因为需要总共十一次掩模工艺，所以工艺非常复杂。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的TFT基板及其制造方法以及使用TFT基板的显示设备。
本发明的一个方面旨在提供一种掩模工艺数量减少的TFT基板及其制造方法以及使用TFT基板的显示设备。
在下面的描述中将部分列出本发明的附加优点和特征，这些优点和特征的一部分根据下面的解释对于所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
在各实施方式中，提供一种薄膜晶体管(TFT)基板。所述TFT基板可包括：基板；在所述基板上设置于同一层上的屏蔽层、源极电极和漏极电极；有源层，所述有源层设置成与所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极交叠；设置于所述有源层上的栅极绝缘层；设置于所述栅极绝缘层上的第一栅极电极；设置于所述第一栅极电极上的层间电介质；设置于所述层间电介质上的第一连接电极，所述第一连接电极通过第一接触孔与所述有源层和所述源极电极连接；设置于所述层间电介质上的第二连接电极，所述第二连接电极通过第二接触孔与所述有源层和所述漏极电极连接；设置于所述第一连接电极和所述第二连接电极上的平坦化层；和设置于所述平坦化层上的像素电极，所述像素电极通过第三接触孔与所述第二连接电极连接。
所述薄膜晶体管基板可进一步包括：薄膜晶体管区域和电容器区域；和形成在所述电容器区域中的至少一个电容器。所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极可形成在所述薄膜晶体管区域中。
所述电容器可包括第一电容器电极和第二电容器电极。所述第一电容器电极、所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极可设置在同一层上。
所述薄膜晶体管基板可进一步包括：设置于所述基板上的第一缓冲层；和设置于所述第一缓冲层上的第二缓冲层。所述源极电极和所述漏极电极可夹在所述第一缓冲层和所述第二缓冲层之间。
此外，所述源极电极和所述漏极电极可由分别与所述屏蔽层和所述第一电容器电极(如果存在的话)的材料不同的材料形成。
在各实施方式中，所述电容器可包括第一电容器电极和第二电容器电极。所述第二电容器电极和所述第一栅极电极可形成在相同层上。
所述第二电容器电极和所述第一栅极电极可由相同的材料形成。
所述第一电容器电极和所述第二电容器电极可形成为彼此横向交叠。
所述薄膜晶体管基板可进一步包括第二栅极电极。所述第二栅极电极、所述第一连接电极和所述第二连接电极可形成在同一层上。
此外，所述第二栅极电极、所述第一连接电极和所述第二连接电极可形成在所述层间电介质上。
此外，所述第一连接电极和所述第二连接电极的每一个都可延伸经过所述层间电介质、所述栅极绝缘层和所述有源层，并可分别与所述源极电极和所述漏极电极电连接。
所述第一接触孔和所述第二接触孔的每一个可与所述有源层直接接触。
所述有源层可包括具有两个第一部分区域的第一区域、具有两个第二部分区域的第二区域以及沟道区域，所述第一部分区域具有第一掺杂浓度，所述第二部分区域具有小于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度。一个第二部分区域可布置成与所述沟道区域的一侧上的沟道区域相邻，另一个第二部分区域可布置成与所述沟道区域的相反侧上的沟道区域相邻。一个第一部分区域可布置成与一侧上的一个第二部分区域相邻，另一个第一部分区域可布置成与另一个第二部分区域相邻。所述第一连接电极可与所述一个第一部分区域以及所述源极电极电连接。所述第二连接电极可与所述另一个第一部分区域以及所述漏极电极电连接。
所述一个第一部分区域可与所述源极电极横向交叠。所述另一个第一部分区域可与所述漏极电极横向交叠。所述沟道区域可与所述屏蔽层横向交叠。
在各实施方式中，提供了一种发光显示设备。所述发光显示设备可包括如前面所述或将要在下面进一步描述的薄膜晶体管基板、以及与所述薄膜晶体管相对布置的另一基板。
所述发光显示设备可进一步包括形成在所述薄膜晶体管基板与所述另一基板之间的液晶层。
在各实施方式中，提供了一种发光显示设备。所述发光显示设备可包括如前面所述或将要在下面进一步描述的薄膜晶体管基板、以及配置成发光的有机层结构。所述有机层结构可设置在所述像素电极上。
所述发光显示设备可进一步包括设置在所述薄膜晶体管基板与所述有机层结构之间的堤部。
所述发光显示设备可进一步包括设置在所述有机层结构上的另一电极。
应当理解，本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并且并入本申请构成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是现有技术TFT基板的示意性剖面图；
图2A到2I是图解制造现有技术TFT基板的工艺的示图；
图3是根据本发明实施方式的TFT基板的示意性剖面图；
图4A到4F是图解根据本发明实施方式的制造TFT基板的工艺的示图；
图5是根据本发明实施方式的有机发光显示设备的示意性剖面图；以及
图6是根据本发明实施方式的LCD设备的示意性剖面图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的典型实施方式，在附图中图示了这些实施方式的一些例子。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。
将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本发明的优点和特征以及其实现方法。然而，本发明可以以不同的形式实施，不应解释为限于在此列出的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使公开内容全面和完整，并将本发明的范围充分地传递给所属领域技术人员。此外，本发明仅由权利要求书的范围限定。
为了描述本发明的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例，因而本发明不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的元件。在下面的描述中，当确定对相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使本发明的重点模糊不清时，将省略该详细描述。在本说明书中使用“包括”、“具有”和“包含”进行描述的情况下，可添加其他部件，除非使用了“仅”。
在解释一要素时，尽管没有明确说明，但该要素应解释为包含误差范围。
在描述位置关系时，例如，当两个部件之间的位置关系描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”时，可在这两个部件之间设置一个或多个其他部件，除非使用了“正好”或“直接”。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时，可包括不连续的情况，除非使用了“正好”或“直接”。
将理解到，尽管在本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来彼此区分元件。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一元件可能被称为第二元件，相似地，第二元件可能被称为第一元件。
所属领域技术人员能够充分理解，本发明各实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合，且可在技术上彼此进行各种互操作和驱动。本发明的实施方式可彼此独立实施，或者以相互依赖的关系共同实施。
下文中，将参照附图详细描述本发明的典型实施方式。
图3是根据本发明实施方式的TFT基板的示意性剖面图。
如图3中所示，根据本发明实施方式的TFT基板可包括TFT区域和电容器区域。根据本发明实施方式的TFT基板可包括基板100、第一缓冲层150、屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212、第一电容器电极220、第二缓冲层250、有源层300、栅极绝缘层350、第一栅极电极400、第二电容器电极420、层间电介质450、第二栅极电极500、第一连接电极510、第二连接电极520、平坦化层550和像素电极600。
基板100可由诸如聚酰亚胺(PI)等之类的聚合物材料形成。
可在基板100上形成第一缓冲层150。第一缓冲层150可形成在TFT区域和电容器区域二者中。第一缓冲层150可由诸如硅氮化物等之类的无机绝缘材料形成，但并不限于此。
屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220可形成在同一层上。详细地说，屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220可形成在第一缓冲层150上。屏蔽层200、源极电极211和漏极电极212可形成在TFT区域中，第一电容器电极220可形成在电容器区域中。
屏蔽层200可形成在基板100与有源层300之间，防止有源层300的沟道区域中的电子的移动受基板100中包含的组分的不利影响。因此，屏蔽层200可形成为与有源层300交叠。屏蔽层200可由与第一电容器电极220相同的材料形成，例如可由诸如氧化铟锡(ITO)等之类的透明导电材料形成。然而，本实施方式并不限于此。例如，屏蔽层200可由导电金属材料形成。此外，屏蔽层200可与第一电容器电极220电连接，并可从外部驱动电路单元向屏蔽层200和第一电容器电极220施加确定电压。
源极电极211和漏极电极212可分别设置在屏蔽层200的一侧和另一侧处，且源极电极211和漏极电极212可形成为与有源层300交叠。特别是，源极电极211和漏极电极212可形成为与有源层300的高浓度掺杂区域330交叠。源极电极211和漏极电极212的每一个可由与屏蔽层200和第一电容器电极220的每一个不同的材料形成。例如，源极电极211和漏极电极212的每一个可由诸如ITO等之类的透明导电层以及形成在透明导电层上的金属层形成。金属层可形成为MoTi、铜(Cu)和MoTi的三层结构。源极电极211可与数据线(未示出)电连接并可从数据线接收数据信号。
可在屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220上形成第二缓冲层250。第二缓冲层250可形成在TFT区域和电容器区域二者中。第二缓冲层250可由诸如硅氮化物等之类的无机绝缘材料形成，但并不限于此。
可在第二缓冲层250上形成有源层300。有源层300可包括沟道区域310、分别设置在沟道区域310的一侧和另一侧处的多个低浓度掺杂区域320、以及分别设置在低浓度掺杂区域320中的一个的一侧和低浓度掺杂区域320中的另一个的一侧处的多个高浓度掺杂区域330。沟道区域310可由晶体硅形成，可通过对晶体硅掺入掺杂剂来形成低浓度掺杂区域320和高浓度掺杂区域330。在掺杂剂的掺杂浓度方面，低浓度掺杂区域320低于高浓度掺杂区域330。
有源层300可形成在TFT区域中，更详细地说，有源层300可形成为与屏蔽层200、源极电极211和漏极电极212交叠。特别是，高浓度掺杂区域330中的一个可形成为与源极电极211交叠例如横向交叠，高浓度掺杂区域330中的另一个可形成为与漏极电极212交叠例如横向交叠。沟道区域可与屏蔽层横向交叠。
可在有源层300上形成栅极绝缘层350。栅极绝缘层350可形成在TFT区域和电容器区域二者中。
第一栅极电极400和第二电容器电极420可形成在同一层上。详细地说，第一栅极电极400和第二电容器电极420可形成在栅极绝缘层350上。第一栅极电极400和第二电容器电极420可由相同的材料形成。第一栅极电极400可与第二电容器电极420连接。
第一栅极电极400可形成在TFT区域中，特别是，第一栅极电极400可形成为与有源层300的沟道区域310交叠。第二电容器电极420可形成在电容器区域中，特别是，第二电容器电极420可形成为与第一电容器电极220横向交叠。
可在第一栅极电极400和第二电容器电极420上形成层间电介质450。层间电介质450可形成在TFT区域和电容器区域二者中。层间电介质450可由含氢(H)材料形成。根据本发明的实施方式，因为层间电介质450由含H材料形成，所以层间电介质450中包含的氢可在热处理工艺中移动到有源层300中，因而减少有源层300的悬空键。因此，不需要用作氢供给源的单独钝化层，因而简化了结构和制造工艺。此外，通常使用钝化层保护源极电极和漏极电极，但根据本发明的实施方式，因为源极电极211和漏极电极212设置在下部部分处，所以不需要用于保护源极电极211和漏极电极212的钝化层。
第二栅极电极500、第一连接电极510和第二连接电极520可形成在同一层上。详细地说，第二栅极电极500、第一连接电极510、第二连接电极520可形成在层间电介质450上。第二栅极电极500、第一连接电极510、第二连接电极520可由相同的材料形成。
第二栅极电极500可在TFT区域中形成为与第一栅极电极400交叠。第二栅极电极500可通过单独的接触孔与第一栅极电极400电连接，因而可具有双栅极结构。双栅极结构可提供如下优点：可改善对有源区域中的电荷载流子的迁移率的控制，这例如在使用ITO作为栅极材料的情形中是很重要的。此外，使用双栅极结构可减小各个栅极电极的宽度。
第一连接电极510可从TFT区域延伸到电容器区域。特别是，第一连接电极510可通过第一接触孔CH1与源极电极211以及设置在有源层300一侧处的高浓度掺杂区域330连接。在TFT区域中，第一连接电极510可将源极电极211与设置在有源层300一侧处的高浓度掺杂区域330连接。此外，在电容器区域中，第一连接电极510可形成为与第二电容器电极420交叠并可用作第三电容器电极。
第二连接电极520可形成在TFT区域中。特别是，第二连接电极520可通过第二接触孔CH2与漏极电极212以及设置在有源层300另一侧处的高浓度掺杂区域330连接。第二连接电极520可将漏极电极212与设置在有源层300另一侧处的高浓度掺杂区域330连接。
可通过去除第二缓冲层250、有源层300的高浓度掺杂区域330、栅极绝缘层350和层间电介质450的每一个的部分区域形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2的每一个。第一接触孔和第二接触孔均可与有源层直接接触。
可在第二栅极电极500、第一连接电极510和第二连接电极520上形成平坦化层550。平坦化层550可形成在TFT区域和电容器区域二者中。平坦化层550可由诸如丙烯基聚合物等之类的有机聚合物材料形成。可在平坦化层550中包含第三接触孔CH3，可通过第三接触孔CH3暴露第二连接电极520。
可在平坦化层550上形成像素电极600。像素电极600可通过第三接触孔CH3与第二连接电极520连接。结果，像素电极600可通过第二连接电极520与漏极电极212连接。
像素电极600可从TFT区域延伸到电容器区域。延伸到电容器区域的部分像素电极600可形成为与第二电容器电极420以及用作第三电容器电极的第一连接电极510交叠。因此，延伸到电容器区域的部分像素电极600可用作第四电容器电极。第一连接电极和第二连接电极的每一个可延伸经过层间电介质、栅极绝缘层和有源层，并分别与源极电极和漏极电极电连接。
图4A到4F是图解根据本发明实施方式的制造TFT基板的工艺的示图。
首先，如图4A中所示，可在基板100上形成第一缓冲层150，并可在第一缓冲层150上图案化形成屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220。
第一缓冲层150可由诸如硅氮化物等之类的无机绝缘材料形成在包括TFT区域和电容器区域的整个基板100上。
可在TFT区域中图案化形成屏蔽层200、源极电极211和漏极电极212，并可在电容器区域中图案化形成第一电容器电极220。
可执行第一掩模工艺图案化形成屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220。
屏蔽层200和第一电容器电极220可由相同的材料形成。可通过设置诸如ITO之类的透明导电材料并在透明导电材料上堆叠金属材料获得源极电极211和漏极电极212的每一个。源极电极211和漏极电极212的组合可由与屏蔽层200和第一电容器电极220的组合不同的材料形成。在这种情形中，可通过使用半色调掩模的一次掩模工艺图案化形成屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220，由此减少掩模工艺的数量。
随后，如图4B中所示，可在屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212和第一电容器电极220上形成第二缓冲层250，并可在第二缓冲层250上图案化形成用于有源层的半导体层300a。
第二缓冲层250可由诸如硅氮化物等之类的无机绝缘材料形成在包括TFT区域和电容器区域的整个基板100上。在现有技术中，单独需要用于第二缓冲层(图1中的25)的第二掩模工艺来形成在基板的外部部分处将外部信号驱动器连接到屏蔽层(图1中的20)的接触孔。然而，根据本发明的实施方式，在下面将要描述的图4D的工艺中，可与将外部信号驱动器连接到屏蔽层200的接触孔一起形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2，因而不需要用于第二缓冲层250的单独掩模工艺。
用于有源层的半导体层300a可图案化形成在TFT区域中。可通过沉积非晶硅(a-Si)、随后执行脱氢工艺、随后用激光将非晶硅结晶且随后执行在第二掩模工艺中形成图案的工艺来获得用于有源层的半导体层300a，但并不限于此。
随后，如图4C中所示，可在用于有源层的半导体层300a上形成栅极绝缘层350，可在栅极绝缘层350上图案化形成第一栅极电极400和第二电容器电极420，并可对用于有源层的半导体层300a掺入掺杂剂以完成有源层300。
栅极绝缘层350可由诸如硅氮化物等之类的无机绝缘材料形成在包括TFT区域和电容器区域的整个基板100上。在形成第一栅极电极400之前，可另外执行对用于有源层的半导体层300a掺入掺杂剂的工艺。
第一栅极电极400可图案化形成在TFT区域中，第二电容器电极420可图案化形成在电容器区域中。第一栅极电极400和第二电容器电极420可由相同的材料同时形成，为此，可执行第三掩模工艺。
可通过对用于有源层的半导体层300a掺入低浓度掺杂剂的工艺以及对用于有源层的半导体层300a掺入高浓度掺杂剂的工艺获得有源层300。详细地说，可通过使用第一栅极电极400作为掩模对用于有源层的半导体层300a掺入低浓度掺杂剂。因此，未被掺入低浓度掺杂剂的区域成为沟道区域310，可分别在沟道区域310的一侧和另一侧处形成低浓度掺杂区域320。随后，尽管未示出，但可在栅极绝缘层350上形成光刻胶图案，然后通过使用光刻胶图案作为掩模，可分别在低浓度掺杂区域320中的一个的一侧和低浓度掺杂区域320中的另一个的一侧处形成高浓度掺杂区域330。随后，可剥离光刻胶图案。因而，可完成有源层300，有源层300包括沟道区域310、分别设置在沟道区域310的一侧和另一侧处的低浓度掺杂区域320、以及分别设置在低浓度掺杂区域320中的一个的一侧和低浓度掺杂区域320中的另一个的一侧处的高浓度掺杂区域330。在这种情形中，可执行第四掩模工艺来形成用于形成高浓度掺杂区域330的光刻胶图案。
随后，如图4D中所示，可在第一栅极电极400和第二电容器电极420上形成层间电介质450，然后可形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2。
层间电介质450可形成在TFT区域和电容器区域二者中。特别是，层间电介质450可由含H材料，例如含氢的硅氮化物(SiNx)形成。层间电介质450可由包含SiNx和SiO2的双层形成。
层间电介质450可由含H材料形成，且在形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2之前，可一次执行用于激活和氢化的热处理工艺。层间电介质450中包含的氢(H)可通过热处理工艺扩散到有源层300，因而减少有源层300的悬空键。根据本发明的实施方式，因为一次执行用于激活和氢化的热处理工艺，所以与分离地执行用于激活的热处理和用于氢化的热处理的现有技术相比，减少了热处理工艺的数量。
可同时形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2，为此，可执行第五掩模工艺。可通过去除第二缓冲层250、有源层300的高浓度掺杂区域330、栅极绝缘层350和层间电介质450的每一个的部分区域形成第一接触孔CH1和第二接触孔CH2的每一个。可通过第一接触孔CH1暴露源极电极211，并可通过第二接触孔CH2暴露漏极电极212。
随后，如图4E中所示，可在层间电介质450上图案化形成第二栅极电极500、第一连接电极510和第二连接电极520，然后可形成平坦化层550。随后，可在平坦化层550中形成第三接触孔CH3。
可由相同的材料同时图案化形成第二栅极电极500、第一连接电极510和第二连接电极520，为此，可执行第六掩模工艺。
第二栅极电极500可图案化形成在TFT区域中并可通过单独接触孔与第一栅极电极400电连接。可与上述第一接触孔CH1和第二接触孔CH2同时地形成用于第二栅极电极500与第一栅极电极400之间的电连接的接触孔，因而不需要用于形成上述单独接触孔的单独掩模工艺。
第一连接电极510可通过第一接触孔CH1与源极电极211以及设置在有源层300一侧处的高浓度掺杂区域330连接。此外，第一连接电极510可延伸到电容器区域并用作第三电容器电极。
第二连接电极520可通过第二接触孔CH2与漏极电极212以及设置在有源层300另一侧处的高浓度掺杂区域330连接。
由于第一接触孔CH1和第二接触孔CH2的组合以及第一连接电极510和第二连接电极520的组合，减少了掩模工艺的数量，而且源极电极211可与有源层300连接，漏极电极212可与有源层300连接。
平坦化层500可形成在TFT区域和电容器区域二者中。
可执行第七掩模工艺以形成第三接触孔CH3。可通过去除平坦化层550的部分区域形成第三接触孔CH3。可通过第三接触孔CH3暴露第二连接电极520。
随后，如图4F中所示，可图案化形成像素电极600。
可执行第八掩模工艺图案化形成像素电极600。像素电极600可通过第三接触孔CH3与第二连接电极520连接。像素电极600可延伸到电容器区域并用作第四电容器电极。
根据本发明的实施方式，与现有技术相比，省略了三次掩模工艺。此外，因为与TFT区域同时地形成电容器区域，所以省略了用于图案化形成电容器区域的掩模工艺。
图5是根据本发明实施方式的有机发光显示设备的示意性剖面图，有机发光显示设备使用图3的上述TFT基板。
如图5中所示，根据本发明实施方式的有机发光显示设备可包括基板100、第一缓冲层150、屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212、第一电容器电极220、第二缓冲层250、有源层300、栅极绝缘层350、第一栅极电极400、第二电容器电极420、层间电介质450、第二栅极电极500、第一连接电极510、第二连接电极520、平坦化层550、像素电极600、堤层650、有机层700和上电极750。
从基板100到像素电极600的元件与上述TFT基板的元件相同，因而不再重复其详细描述。像素电极600可用作有机发光显示设备的阳极。
可在像素电极600上形成堤层650和有机层(或有机层结构)700。堤层650可形成为矩阵结构，以限定多个像素区域；有机层700可形成在多个像素区域的每一个中。有机层700可由空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层的组合构成，但并不限于此。例如，有机层700的结构可变为各种结构。可在有机层700上形成上电极750。上电极750可用作有机发光显示设备的阴极。
上面举例说明了根据本发明实施方式的有机发光显示设备，根据本发明实施方式的有机发光显示设备并不限于图5中所示的结构。根据本发明实施方式的有机发光显示设备的示例可包括具有包括上述TFT基板的各种结构的有机发光显示设备。
图6是根据本发明实施方式的LCD设备的示意性剖面图，LCD设备使用图3的上述TFT基板。
如图6中所示，根据本发明实施方式的LCD设备可包括TFT基板、与TFT基板相对的对向基板800、以及形成在TFT基板与对向基板800之间的液晶层900，其中TFT基板包括基板100、第一缓冲层150、屏蔽层200、源极电极211、漏极电极212、第一电容器电极220、第二缓冲层250、有源层300、栅极绝缘层350、第一栅极电极400、第二电容器电极420、层间电介质450、第二栅极电极500、第一连接电极510、第二连接电极520、平坦化层550和像素电极600。
尽管未详细示出，但对向基板800可包括黑矩阵和遮光层。根据本发明实施方式的LCD设备可进行变形并可适用于具有所属领域技术人员已知的各种模式，如扭曲向列(TN)模式、垂直取向(VA)模式、面内切换(IPS)模式、边缘场切换(FFS)模式等，因而对向基板800的结构可进行各种变化。此外，TFT基板可进一步包括与像素电极600一起驱动液晶层900的公共电极。
如上所述，根据本发明的实施方式，减少了掩模工艺的数量，因而简化了工艺。
在不背离本发明的精神或范围的情况下，本发明可进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (15)

1.一种薄膜晶体管(TFT)基板，包括：
基板；
在所述基板上设置于同一层上的屏蔽层、源极电极和漏极电极；
有源层，所述有源层设置成与所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极交叠；
设置于所述有源层上的栅极绝缘层；
设置于所述栅极绝缘层上的第一栅极电极；
设置于所述第一栅极电极上的层间电介质；
设置于所述层间电介质上的第一连接电极，所述第一连接电极通过第一接触孔与所述有源层和所述源极电极连接；
设置于所述层间电介质上的第二连接电极，所述第二连接电极通过第二接触孔与所述有源层和所述漏极电极连接；
设置于所述第一连接电极和所述第二连接电极上的平坦化层；和
设置于所述平坦化层上的像素电极，所述像素电极通过第三接触孔与所述第二连接电极连接。
2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，还包括：
薄膜晶体管区域和电容器区域；和
形成在所述电容器区域中的至少一个电容器，
其中所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极形成在所述薄膜晶体管区域中。
3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，还包括：
设置于所述基板上的第一缓冲层；和
设置于所述第一缓冲层上的第二缓冲层，
其中所述源极电极和所述漏极电极夹在所述第一缓冲层和所述第二缓冲层之间。
4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其中所述源极电极和所述漏极电极由与所述屏蔽层的材料不同的材料形成。
5.根据权利要求2所述的薄膜晶体管基板，
其中所述电容器包括第一电容器电极和第二电容器电极，
其中所述第二电容器电极和所述第一栅极电极形成在同一层上。
6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管基板，其中所述第二电容器电极和所述第一栅极电极由相同的材料形成。
7.根据权利要求5所述的薄膜晶体管基板，其中所述第一电容器电极和所述第二电容器电极形成为彼此横向交叠。
8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，还包括第二栅极电极，
其中所述第二栅极电极、所述第一连接电极和所述第二连接电极形成在同一层上，
其中所述第二栅极电极、所述第一连接电极和所述第二连接电极形成在所述层间电介质上。
9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其中所述第一连接电极和所述第二连接电极的每一个延伸经过所述层间电介质、所述栅极绝缘层和所述有源层，并分别与所述源极电极和所述漏极电极电连接。
10.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，其中所述第一接触孔和所述第二接触孔的每一个与所述有源层直接接触。
11.根据权利要求1所述的薄膜晶体管基板，
其中所述有源层包括具有两个第一部分区域的第一区域、具有两个第二部分区域的第二区域以及沟道区域，所述第一部分区域具有第一掺杂浓度，所述第二部分区域具有小于所述第一掺杂浓度的第二掺杂浓度，
其中一个第二部分区域布置成与所述沟道区域的一侧上的沟道区域相邻，另一个第二部分区域布置成与所述沟道区域的相反侧上的沟道区域相邻，
其中一个第一部分区域布置成与一侧上的一个第二部分区域相邻，另一个第一部分区域布置成与另一个第二部分区域相邻，
其中所述第一连接电极与所述一个第一部分区域以及所述源极电极电连接，
其中所述第二连接电极与所述另一个第一部分区域以及所述漏极电极电连接。
12.根据权利要求11所述的薄膜晶体管基板，
其中所述一个第一部分区域与所述源极电极横向交叠，其中所述另一个第一部分区域与所述漏极电极横向交叠，且
其中所述沟道区域与所述屏蔽层横向交叠。
13.一种显示设备，包括：
薄膜晶体管基板；和
与所述薄膜晶体管基板相对布置的另一基板，
其中所述薄膜晶体管基板包括：
基板；
在所述基板上设置于同一层上的屏蔽层、源极电极和漏极电极；
有源层，所述有源层设置成与所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极交叠；
设置于所述有源层上的栅极绝缘层；
设置于所述栅极绝缘层上的第一栅极电极；
设置于所述第一栅极电极上的层间电介质；
设置于所述层间电介质上的第一连接电极，所述第一连接电极通过第一接触孔与所述有源层和所述源极电极连接；
设置于所述层间电介质上的第二连接电极，所述第二连接电极通过第二接触孔与所述有源层和所述漏极电极连接；
设置于所述第一连接电极和所述第二连接电极上的平坦化层；和
设置于所述平坦化层上的像素电极，所述像素电极通过第三接触孔与所述第二连接电极连接。
14.根据权利要求13所述的显示设备，还包括形成在所述薄膜晶体管基板与所述另一基板之间的液晶层。
15.一种显示设备，包括：
薄膜晶体管基板；和
配置成发光的有机层结构，
其中所述有机层结构设置在所述像素电极上，且
其中所述薄膜晶体管基板包括：
基板；
在所述基板上设置于同一层上的屏蔽层、源极电极和漏极电极；
有源层，所述有源层设置成与所述屏蔽层、所述源极电极和所述漏极电极交叠；
设置于所述有源层上的栅极绝缘层；
设置于所述栅极绝缘层上的第一栅极电极；
设置于所述第一栅极电极上的层间电介质；
设置于所述层间电介质上的第一连接电极，所述第一连接电极通过第一接触孔与所述有源层和所述源极电极连接；
设置于所述层间电介质上的第二连接电极，所述第二连接电极通过第二接触孔与所述有源层和所述漏极电极连接；
设置于所述第一连接电极和所述第二连接电极上的平坦化层；和
设置于所述平坦化层上的像素电极，所述像素电极通过第三接触孔与所述第二连接电极连接。
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