專利名稱：鍍膜薄膜晶體管基板及其制備方法和薄膜晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鍍膜薄膜晶體管基板及其制備方法和薄膜晶體管。
背景技術(shù)：
靜電放電(electro-static discharge,ESD)現(xiàn)象是指由靜電引起的放電現(xiàn)象。薄膜晶體管(thin film transistor, TFT)基板生產(chǎn)過程中的每一道工序都需要有防ESD的措施。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的ESD能擊穿TFT基板，造成TFT基板報廢，從而導(dǎo)致TFT基板的優(yōu)良率降低，企業(yè)生產(chǎn)成本增加；而且ESD很容易吸附空氣中的灰塵和水分，在TFT基板的表面形成一層塵埃的薄膜，影響TFT基板的亮度與視覺效果；而且ESD對工作人員的身體健康與生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命也會產(chǎn)生一定的危害。
因此，在TFT基板的生產(chǎn)過程中防ESD非常重要，而防ESD最有效的兩種方法就是減少靜電的產(chǎn)生和及時將已產(chǎn)生的靜電消散。根據(jù)上述兩種方法，在TFT基板的生產(chǎn)過程中，通常采用一系列外置的ESD防護(hù)措施的來減小ESD對TFT基板的損害，如工作人員通過穿戴防靜電服裝、使用離子風(fēng)機(jī)消除靜電、配戴防靜電手腕帶等，將工作臺接地、使用防靜電臺墊等。上述防ESD的措施具有一定的效果，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，實(shí)施的外置防ESD 的措施會增加TFT基板生產(chǎn)的工序，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，并且也沒有從根本上消除靜電的產(chǎn)生，只是減小了靜電對基板的損害。發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種自身具有防靜電放電特性的鍍膜薄膜晶體管基板及其制備方法。
一種鍍膜薄膜晶體管基板，包括薄膜晶體管基底、設(shè)于所述薄膜晶體管基底上的 SiO2層及設(shè)于所述SiO2層 上的摻鋁氧化鋅層。
在其中一個實(shí)施例中，所述SiO2層的厚度為18 22nm。
在其中一個實(shí)施例中，所述摻鋁氧化鋅層的厚度為If 19nm。
在其中一個實(shí)施例中，所述摻鋁氧化鋅層中三氧化二鋁的重量含量為2%。
摻鋁氧化鋅層是一種電阻率低、導(dǎo)電性能優(yōu)良及透光性好的透明導(dǎo)電層，能降低基板表面的電阻，從而使產(chǎn)生的靜電迅速從基板表面流出，及時將已產(chǎn)生的靜電消散，防止靜電的聚集，從而達(dá)到防ESD的目的。
一種鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，包括如下步驟
使用硅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在薄膜晶體管基底上鍍制SiO2層；及
使用摻鋁氧化鋅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在所述SiO2層上鍍制摻鋁氧化鋅層。
在其中一個實(shí)施例中，所述使用硅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍，總氣壓為O. 5Pa ;硅靶材與薄膜晶體管基底之間相距75mm，薄膜晶體管基底的走速為16. 6mm/s，鍍膜時間為150s，鍍制的SiO2層的厚度為18 22nm。
在其中一個實(shí)施例中，使用摻鋁氧化鋅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氬混合氣體氛圍，其中，氧氣與氬氣的體積比為O. 5:40，總氣壓為O. 5Pa ;摻鋁氧化鋅靶材與薄膜晶體管基底之間相距75mm，薄膜晶體管基底的走速為 16. 6mm/s,鍍膜時間為150s,所述摻招氧化鋅層的厚度為ll 19nm。
在其中一個實(shí)施例中，所述摻鋁氧化鋅層中三氧化二鋁的重量含量為2%。
在其中一個實(shí)施例中，還包括在鍍制SiO2前對所述薄膜晶體管基底進(jìn)行清洗以除去所述薄膜晶體管基底表面臟污的步驟。
該鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，首先采用真空磁控濺射鍍膜的方法在薄膜晶體管基底鍍制SiO2保護(hù)層，然后采用同樣的方法在SiO2保護(hù)層上鍍制摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電層。真空磁控濺射鍍膜具有易于控制膜的厚度、成膜速率快，便于大面積鍍膜等優(yōu)點(diǎn)，從而使得上述鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法具有反應(yīng)易于控制、適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
此外，還有必要提供一種使用上述鍍膜薄膜晶體管基板的薄膜晶體管。該薄膜晶體管由于使用了上述鍍膜晶體管基板，在制造過程中，防ESD效果好，且SiO2層與摻鋁氧化鋅層的雙層結(jié)構(gòu)可以保護(hù)薄膜晶體管基底，避免薄膜晶體管基底劃傷，整個薄膜晶體管的使用壽命增長。


圖1為一實(shí)施方式的鍍膜薄膜晶體管基板的結(jié)構(gòu)示意圖2為一實(shí)施方式的鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對鍍膜薄膜晶體管基板及其制備方法和薄膜晶體管進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，一實(shí)施方式的鍍膜薄膜晶體管基板100，包括薄膜晶體管(TFT)基底 110、SiO2層120及摻鋁氧化鋅(AZO)層130。其中，SiO2層120位于薄膜晶體管基底110 上。摻鋁氧化鋅層130位于SiO2層120上。
TFT基底110可以為常用的玻璃基底等。
透明的SiO2層120用于在TFT基底110上形成保護(hù)，防止后續(xù)鍍膜工序?qū)FT基底110的損傷，同時增強(qiáng)鍍膜TFT基板100的防劃傷、防腐蝕能力。SiO2層120的厚度可以根據(jù)具體需求設(shè)定，對于透光率不高但對防劃傷防腐蝕要求較高的領(lǐng)域，還可以增加設(shè)定的SiO2層120的厚度。
透明的AZO層130的設(shè)計(jì)同SiO2層120的設(shè)計(jì)類似，對于透光率要求不小于95% 的鍍膜TFT基板，設(shè)定的SiO2層的厚度在18 22nm之間時，可以設(shè)定AZO層130的厚度在 If 19nm之間。對于防靜電要求較高，薄膜晶體管基板制造過程中產(chǎn)生靜電較多且對透光率要求不高的領(lǐng)域，還可以增加設(shè)定的AZO層130的厚度。
此外，SiO2層120及AZO層130的厚度還需要考慮鍍膜前后整個鍍膜TFT基板的表面電阻因素，也即，對于要求不同的領(lǐng)域，SiO2層120及AZO層130的厚度可以根據(jù)具體需求而定，透光率滿足光的干涉和衍射原理。
由于3102層120具有良好的絕緣性能、穩(wěn)定性好、硬度高、抗磨耐腐蝕、與TFT基底110結(jié)合力強(qiáng)以及良好的透光性等優(yōu)點(diǎn)，使得SiO2層120能作為保護(hù)層對TFT基底110起保護(hù)作用同時還不影響TFT基底110的透光性；而八20層130是一種電阻率低、導(dǎo)電性能優(yōu)良及透光性好的透明導(dǎo)電層，能降低TFT基底110的表面電阻，從而使產(chǎn)生的靜電迅速從基板表面流出，及時將已產(chǎn)生的靜電消散，防止靜電的聚集，從而達(dá)到防ESD的目的。而且SiO2層120與AZO層130構(gòu)成減反射膜系，使得鍍膜TFT基板100具有高的透光率，不影響TFT基底的透光性，同時SiO2層120與AZO層130這種雙層結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步保護(hù)TFT基底110，避免TFT基底110劃傷，延長其使用壽命。因此，上述鍍膜TFT基板100自身具有防ESD的特性，同時還具有高透光性、使用壽命長的特性。此外，本實(shí)施方式還提供一種鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，如圖2所述，包括如下步驟步驟S210，對薄膜晶體管基底進(jìn)行清洗以除去薄膜晶體管基底表面的臟污。 具體可以將TFT基底置于清洗機(jī)中，依次使用純水、堿液清洗，最后噴淋清洗以出去TFT基底表面的灰塵等臟污。清洗后潔凈的TFT基底依次經(jīng)冷風(fēng)、熱風(fēng)干燥后進(jìn)行后續(xù)的鍍膜工藝?？梢岳斫猓谄渌麑?shí)施方式中，對于潔凈的TFT基底可以直接鍍膜，不需要此步清洗步驟。步驟S220，使用Si靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在薄膜晶體管基底上鍍制SiO2層。鍍膜之前，先將TFT基底加熱在90°C預(yù)熱一段時間，再進(jìn)行真空鍍膜。真空鍍膜室內(nèi)的真空度越低越好，一般控制在2. 5 X KT1Pa1. 5 X 10_3Pa。在鍍制SiO2層過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍。各鍍膜參數(shù)根據(jù)具體鍍制的SiO2層的厚度需要設(shè)定，如需要鍍置SiO2層的厚度在18 22nm之間時,鍍膜室內(nèi)氣體可以米用總氣壓為O. 5Pa氧氣氛圍,娃靶材與薄膜晶體管基底之間相距75mm，TFT基底的走速為16. 6mm/s，采用中頻(70(T750W)鍍膜時間為150s即可。此外，還可以采用多個靶材同時進(jìn)行濺射鍍膜，如可以采用兩個硅靶材同時進(jìn)行鍍制SiO2層等。步驟S230，使用AZO靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在SiO2層上鍍制AZO層。AZO層的鍍制過程可以接著在前續(xù)的SiO2層鍍制鍍膜室內(nèi)，也可以在獨(dú)立的鍍膜室內(nèi)進(jìn)行。鍍膜條件類似步驟S220，使用的靶材為摻鋁氧化鋅靶材，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氬混合氣體氛圍，其中，氧氣和氬氣的體積比為O. 5:40，總氣壓為O. 5Pa ;其中，摻鋁氧化鋅靶材可以為三氧化二鋁重量含量為2%的摻鋁氧化鋅靶材。鍍置AZO層過程中可以使用多個AZO靶材進(jìn)行間隔式鍍膜。上述鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，首先采用真空磁控濺射鍍膜的方法在薄膜晶體管基底鍍制SiO2保護(hù)層，然后采用同樣的方法在SiO2保護(hù)層上鍍制摻鋁氧化鋅透明導(dǎo)電層。真空磁控濺射鍍膜具有易于控制膜的厚度、成膜速率快，便于大面積鍍膜等優(yōu)點(diǎn)，從而使得上述鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法具有反應(yīng)易于控制、適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。而且制備得到的鍍膜薄膜晶體管基板自身具有防ESD，同時還具有高透光性、使用壽命長的特性，能有效的切斷對工作人員的身體健康與生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命有害的ESD。
此外，本實(shí)施方式還提供了一種使用上述鍍膜薄膜晶體管基板的薄膜晶體管。該薄膜晶體管由于使用了上述鍍膜晶體管基板，在制造過程中，防ESD效果好，且SiO2層與摻鋁氧化鋅層的雙層結(jié)構(gòu)可以保護(hù)薄膜晶體管基底，避免薄膜晶體管基底劃傷，整個薄膜晶體管的使用壽命增長。
以下為具體實(shí)施例部分
材料TFT基底，純度為99. 99%的AZO靶材(其中三氧化二鋁的重量含量為2%)，Si 靶材，氧氣、氬氣(純度為99. 999%)。
要求鍍膜TFT基板的表面電阻不大于600 Ω / 口，透過率比不小于95%。
過程
1.清洗在進(jìn)行鍍膜之前，使用清洗機(jī)對已減薄的TFT基底進(jìn)行純水、堿液、噴淋、 高壓噴淋多道清洗，以將TFT基底表面的灰塵等臟污清洗干凈，之后經(jīng)冷風(fēng)、熱風(fēng)干燥后， 檢驗(yàn)表面質(zhì)量，等待鍛月吳。
2.鍍膜
工藝條件將TFT基底置于真空鍍膜室內(nèi)，鍍膜室真空度2. 5*10^Pa^3. 50*10_3Pa 之間，TFT基底運(yùn)行速度為16. 6mm/s,祀材與基板相距75mm。
首先將TFT基底加熱至90°C，而后使用兩個硅靶材在TFT基底上鍍置SiO2層，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍，總氣壓為O. 5Pa，鍍膜時間為150s。再對鍍有SiO2層的 TFT基底使用三個AZO靶材間隔鍍膜，在SiO2層上鍍制AZO層，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氬混合氣體氛圍，其中，氧氣流量為O. 8SCCm，氬氣流量為64SCCm，總氣壓O. 5Pa，鍍制時間為150s，得到包含有三層結(jié)構(gòu)的鍍膜TFT基板。
檢測對多個鍍膜TFT基板進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，SiO2層的厚度在20±2nm之間，AZO層的厚度在15±4nm之間，鍍 膜TFT基板的表面電阻在46(Γ530 Ω / □之間，透光率為96%，符合要求。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鍍膜薄膜晶體管基板，其特征在于，包括薄膜晶體管基底、設(shè)于所述薄膜晶體管基底上的SiO2層及設(shè)于所述SiO2層上的摻鋁氧化鋅層。
2.如權(quán)利要求1所述的鍍膜薄膜晶體管基板，其特征在于，所述SiO2層的厚度為 18 22nm。
3.如權(quán)利要求1所述的鍍膜薄膜晶體管基板，其特征在于，所述摻鋁氧化鋅層的厚度為 11 19nm。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的鍍膜薄膜晶體管基板，其特征在于，所述摻鋁氧化鋅層中三氧化二鋁的重量含量為2%。
5.一種鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟使用硅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在薄膜晶體管基底上鍍制SiO2層；及使用摻鋁氧化鋅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜，在所述SiO2層上鍍制摻鋁氧化鋅層。
6.如權(quán)利要求5所述的鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，其特征在于，所述使用硅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氣氛圍，總氣壓為O. 5Pa ； 硅靶材與薄膜晶體管基底之間相距75mm，薄膜晶體管基底的走速為16. 6mm/s，鍍膜時間為 150s，鍍制的SiO2層的厚度為18 22nm。
7.如權(quán)利要求5或6所述的鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，其特征在于，使用摻鋁氧化鋅靶材進(jìn)行真空磁控濺射鍍膜的過程中，真空鍍膜室中氣體氛圍為氧氬混合氣體氛圍， 其中，氧氣和氬氣的體積比為O. 5:40,總氣壓為O. 5Pa ;摻鋁氧化鋅靶材與薄膜晶體管基底之間相距75mm，薄膜晶體管基底的走速為16. 6mm/s，鍍膜時間為150s，所述摻鋁氧化鋅層的厚度為ll 19nm。
8.如權(quán)利要求7所述的鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，其特征在于，所述摻鋁氧化鋅層中三氧化二鋁的重量含量為2%。
9.如權(quán)利要求4所述的鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法，其特征在于，還包括在鍍制 SiO2前對所述薄膜晶體管基底進(jìn)行清洗以除去所述薄膜晶體管基底表面臟污的步驟。
10.一種薄膜晶體管，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的鍍膜薄膜晶體管基板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍍膜薄膜晶體管基板，包括薄膜晶體管基底、置于薄膜晶體管基底上的SiO2層及置于SiO2層上的摻鋁氧化鋅層。上述鍍膜薄膜晶體管基板自身具有防ESD的特性，同時還具有高透光性的特性。本發(fā)明還提供一種鍍膜薄膜晶體管基板的制備方法及其在薄膜晶體管領(lǐng)域的應(yīng)用，該制備方法采用真空磁控濺射鍍膜法進(jìn)行鍍膜，具有反應(yīng)易于控制、適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C23C14/08GK103000637SQ20121051261
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者張迅, 張伯倫, 孫一綺, 易偉華 申請人:江西沃格光電科技有限公司