專利名稱：一種薄膜晶體管、陣列基板及裝置和一種制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種薄膜晶體管、陣列基板及裝置和一種制備方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置包括設(shè)有薄膜晶體管的陣列基板和設(shè)有公共電極的彩色濾光板，目前的陣列基板一般采用常規(guī)的四道或五道光罩制程制備，制程均采用多層薄膜沉積后進(jìn)行黃光工藝在對(duì)應(yīng)膜層刻蝕出相應(yīng)的圖形，需要分別在物理氣相沉積(PVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)多個(gè)腔室中反復(fù)沉積多層薄膜隨后在對(duì)各層進(jìn)行相應(yīng)的刻蝕；目前采用的工藝有明顯幾點(diǎn)不足1.工藝流程復(fù)雜在制備金屬層后均需要制備非金屬層起到阻礙金屬間短路及保護(hù)金屬層作用，制備非金屬阻擋層需要機(jī)臺(tái)及物料成本；由于非金屬層為整體覆蓋，因此對(duì)其光線穿透性要求較高，因而也對(duì)工藝控制提出較高要求；2.設(shè)備投入高各層薄膜均需要單獨(dú)成膜，PVD及PECVD等需要多個(gè)腔室，提高設(shè)備投入；3.重金屬污染目前廣泛采用的Mo金屬為重金屬，對(duì)環(huán)境有較大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單、低成本的薄膜晶體管、陣列基板及裝置和一種制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種薄膜晶體管，包括導(dǎo)電金屬層，所述金屬層表面形成有絕緣的氧化層。優(yōu)選的，所述金屬層為Al，所述氧化層為Al2O315此為一種具體的金屬層和氧化層材料，Al2O3作為氧化層，絕緣性能好，且其介電常數(shù)跟現(xiàn)有氮化硅接近，很適合替代氮化硅作為金屬層之間的絕緣材料。優(yōu)選的，所述金屬層為所述薄膜晶體管的柵電極、源極、漏極中的一種或多種。此為金屬層的具體形式。一種陣列基板，包括上述的一種薄膜晶體管。一種液晶顯示裝置，包括上述的一種陣列基板。一種薄膜晶體管的制備方法，包括步驟A 在所述薄膜晶體管陣列基板的金屬層表面加工出絕緣的氧化層的步驟。優(yōu)選的，所述步驟A中，氧化層采用微弧氧化方法制成。微弧氧化一般用于在金屬表面形成致密的氧化層，增強(qiáng)金屬的耐磨、耐腐蝕特性，多用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)表面的瓷化處理。發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)該致密的陶瓷層具有良好的絕緣性能，可作為一種具體的氧化層制作方法，而且其工藝簡(jiǎn)單，成本較低。優(yōu)選的，所述步驟A中，通過(guò)延長(zhǎng)電解溶液的作用時(shí)間，將所述金屬層表面晶粒充分氧化，形成致密的氧化層。致密的氧化層可以更牢固的固定在金屬層表面，不易脫落，絕緣效果也更好。優(yōu)選的，所述步驟A中，金屬層為所述薄膜晶體管的柵電極、源極、漏極中的一種或多種。此為金屬層的具體形式。優(yōu)選的，所述金屬層為Al，所述氧化層為Al2O315此為一種具體的金屬層和氧化層材料，Al2O3作為氧化層，絕緣性能好，且其介電常數(shù)跟現(xiàn)有氮化硅接近，很適合替代氮化硅作為金屬層之間的絕緣材料。一種薄膜晶體管的制備方法，包括以下步驟Al 在玻璃基板上形成金屬的薄膜晶體管的柵電極；A2 采用微弧氧化方法，在所述柵電極的金屬表面形成絕緣的氧化層；A3 在所述柵電極的氧化層上連續(xù)沉積非晶硅層及摻雜非晶硅層；A4 在摻雜非晶硅層上形成金屬的薄膜晶體管的源電極和漏電極；A5:采用微弧氧化方法，分別在所述源電極和漏電極的金屬表面形成絕緣的氧化層。此為一種在薄膜晶體管的柵電極、源電極、漏電極表面都進(jìn)行氧化處理的具體技術(shù)方案。本發(fā)明由于對(duì)金屬層表面進(jìn)行氧化處理，形成絕緣的氧化層，該氧化層可以替代氮化硅作為薄膜晶體管的阻擋層，相比制備氮化硅阻擋層需要機(jī)臺(tái)及物料成本，制備氧化層的設(shè)備便宜、而且無(wú)需增加額外的物料，因此可以節(jié)約成本。另外氧化層只存在于金屬層表面，對(duì)光線的阻隔少，對(duì)穿透率要求不高，因此工藝控制相對(duì)簡(jiǎn)單，可以進(jìn)一步降低成本。


圖1是本發(fā)明的薄膜晶體管示意圖；圖2是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟一示意圖；圖3是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟二示意圖；圖4是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟三示意圖；圖5是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟四示意圖；圖6是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟五示意圖；圖7是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟六示意圖；圖8是本發(fā)明薄膜晶體管的制備方法的步驟七示意圖；其中1、玻璃基板；2、柵電極；3、第一陶瓷層；4、非晶硅層；5、經(jīng)過(guò)摻雜的非晶硅層；6、源極；7、漏極；8、第二陶瓷層；9、接觸窗口 ；10、像素電極。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。一種液晶顯示裝置，包括一種陣列基板，該陣列基板包括薄膜晶體管。如圖1所示，所述薄膜晶體管設(shè)置在玻璃基板1上，上面依次為柵電極2、為柵電極 2金屬經(jīng)處理后的金屬氧化層(即第一陶瓷層幻、為非晶硅層4、經(jīng)過(guò)摻雜的非晶硅層5、源極6、漏極7、為源/漏極7金屬層經(jīng)處理后產(chǎn)生的金屬氧化層(即第二陶瓷層8)、接觸窗口 9、像素電極10。所述像素電極10通過(guò)接觸窗口 9跟漏極7連接。所述柵電極2、源極6、漏極7為金屬層，所述第一陶瓷層3和第二陶瓷層8位金屬層表面形成的氧化層。進(jìn)一步的， 通過(guò)延長(zhǎng)電解液的作用時(shí)間，將金屬層表面晶粒充分氧化，可以形成致密的氧化層，這樣氧化層可以牢固地覆蓋在金屬層表面，不易脫落，而且絕緣性能也更好；另外，現(xiàn)有的薄膜晶體管采用氮化硅作為金屬層表面的絕緣材料，為了保證絕緣性能的同時(shí)，金屬層之間的電容能可靠驅(qū)動(dòng)液晶，因此氧化層的材質(zhì)的介電常數(shù)選用跟氮化硅接近的會(huì)更好。下面以金屬層為Al，氧化層為Al2O3為例，詳細(xì)介紹一下本發(fā)明薄膜晶體管陣列基板的制備方法。步驟一如圖2所示，先在玻璃基板1上采用金屬Al沉積形成柵電極2步驟二 如圖3所示，采用微弧氧化方法，在柵電極2的金屬Al表面氧化形成 Al2O3，充當(dāng)絕緣層、阻擋層及介電層的第一陶瓷層3。步驟三如圖4所示，在柵電極2的Al2O3氧化層上連續(xù)陸續(xù)沉積非晶硅層4及經(jīng)過(guò)摻雜的非晶硅層5。步驟四如圖5所示，在摻雜非晶硅層4上采用金屬Al沉積源電極及漏電極并刻蝕出溝道等圖形。 步驟五如圖6所示，采用微弧氧化方法，在源電極及漏電極的金屬Al表面氧化形成Al2O3，充當(dāng)絕緣層、阻擋層及介電層的第二陶瓷層8。步驟六如圖7所示，采用干刻在形成的陶瓷層上加工出通孔，形成接觸窗口 9。步驟七如圖8所示，在漏極7對(duì)應(yīng)的Al2O3氧化層上沉積并圖形化像素電極10。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的金屬層不限于采用金屬Al，相應(yīng)的，所述氧化層也不局限于Al2O3，凡是具備導(dǎo)電性能并能形成絕緣氧化層的金屬都能應(yīng)用于本發(fā)明。發(fā)明專利CN1252321C于2006年4月19日公開(kāi)了一種鋁合金鑄件微弧氧化處理電解溶液，本發(fā)明中氧化層的制備可選用該發(fā)明的電解液進(jìn)行氧化層的制備，具體技術(shù)方案不再贅述，當(dāng)然也可以采用其他金屬氧化技術(shù)也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，包括導(dǎo)電金屬層，其特征在于，所述金屬層表面形成有絕緣的氧化層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬層為Al，所述氧化層為 Al2O30
3.如權(quán)利要求1所述的一種薄膜晶體管，其特征在于，所述金屬層為所述薄膜晶體管的柵電極、源極、漏極中的一種或多種。
4.一種陣列基板，包括如權(quán)利要求1 3任一所述的一種薄膜晶體管。
5.一種液晶顯示裝置，包括如權(quán)利要求4所述的一種陣列基板。
6.一種薄膜晶體管的制備方法，包括步驟A 在所述薄膜晶體管陣列基板的金屬層表面加工出絕緣的氧化層的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟A中，氧化層采用微弧氧化方法制成。
8.—種如權(quán)利要求6所述的一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟A中， 通過(guò)延長(zhǎng)電解溶液的作用時(shí)間，將所述金屬層表面晶粒充分氧化，形成致密的氧化層。
9.如權(quán)利要求6所述的一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述步驟A中，金屬層為所述薄膜晶體管的柵電極、源極、漏極中的一種或多種。
10.如權(quán)利要求6所述的一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，所述金屬層為Al， 所述氧化層為αι203。
11.一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 Al 在玻璃基板上形成金屬的薄膜晶體管的柵電極；A2 采用微弧氧化方法，在所述柵電極的金屬表面形成絕緣的氧化層；A3 在所述柵電極的氧化層上連續(xù)沉積非晶硅層及摻雜非晶硅層；A4 在摻雜非晶硅層上形成金屬的薄膜晶體管的源電極和漏電極；A5 采用微弧氧化方法，分別在所述源電極和漏電極的金屬表面形成絕緣的氧化層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種薄膜晶體管、陣列基板及裝置和一種制備方法。一種薄膜晶體管，包括導(dǎo)電金屬層，所述金屬層表面形成有絕緣的氧化層。本發(fā)明由于對(duì)金屬層表面進(jìn)行氧化處理，形成絕緣的氧化層，該氧化層可以替代氮化硅作為薄膜晶體管的阻擋層，相比制備氮化硅阻擋層需要機(jī)臺(tái)及物料成本，制備氧化層的設(shè)備便宜、而且無(wú)需增加額外的物料，因此可以節(jié)約成本。另外氧化層只存在于金屬層表面，對(duì)光線的阻隔少，對(duì)穿透率要求不高，因此工藝控制相對(duì)簡(jiǎn)單，可以進(jìn)一步降低成本。
文檔編號(hào)H01L21/77GK102386237SQ20111037584
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者寇浩 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司