專利名稱：薄膜晶體管陣列基板、顯示面板、顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液晶顯示領(lǐng)域，特別是指一種薄膜晶體管陣列基板、顯示面板、顯示裝置。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯不器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點(diǎn)，在當(dāng)前的平板顯示器市場中占據(jù)了主導(dǎo)地位。近年來TFT-IXD獲得了飛速的發(fā)展，其尺寸和分辨率不斷地提高，大尺寸、高分辨率的液晶電視成為TFT-LCD發(fā)展的一個(gè)主流。隨著TFT-LCD尺寸的不斷增大、分辨率的不斷提高，為了提高顯示質(zhì)量，需要采用更高頻率的驅(qū)動電路，現(xiàn)有的非晶硅薄膜晶體管的遷移率很難滿足液晶顯示器的需要。非晶硅薄晶體管的遷移率一般在O. 5cm2/V. S左右，但是 在液晶顯示器尺寸超過80英寸，驅(qū)動頻率為120Hz時(shí)需要lcm2/V. S以上的遷移率，現(xiàn)在非晶硅硅薄膜晶體管的遷移率顯然很難滿足。金屬氧化物TFT (非晶IGZ0)遷移率高，均一性好，透明且制作工藝簡單，可以更好地滿足大尺寸液晶顯示器和有源有機(jī)電致發(fā)光的需求，備受人們的關(guān)注。但是現(xiàn)有技術(shù)在制作金屬氧化物TFT時(shí)，一般在金屬氧化物上面加一層保護(hù)層，以避免在形成源漏金屬電極時(shí)對金屬氧化物層的破壞，這樣就增加了構(gòu)圖工藝的次數(shù)，影響了生產(chǎn)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種薄膜晶體管陣列基板、顯示面板、顯示裝置，能夠簡化金屬氧化物TFT陣列基板的制造工藝，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供技術(shù)方案如下—方面，提供一種薄膜晶體管陣列基板，包括由第一金屬氧化物層形成的有源層；由第二金屬氧化物層形成的過渡層，過渡層的導(dǎo)電率比有源層的導(dǎo)電率大，過渡層包括源電極過渡層和漏電極過渡層；由源漏金屬層形成的源電極、漏電極；其中，源電極過渡層位于所述有源層和所述源電極之間，所述漏電極過渡層位于所述有源層和所述漏電極之間。進(jìn)一步地，所述過渡層包括有至少兩個(gè)金屬氧化物層，從靠近所述有源層到遠(yuǎn)離所述有源層的方向上，金屬氧化物層的導(dǎo)電率依次增大。進(jìn)一步地，所述薄膜晶體管陣列基板具體包括基板；位于所述基板上由柵金屬層形成的柵電極和柵極掃描線；[0016]位于形成有所述柵電極和柵極掃描線的基板上的柵絕緣層；位于所述柵絕緣層上的所述由第一金屬氧化物層形成的有源層；位于所述有源層上的所述由第二金屬氧化物層形成的源電極過渡層和漏電極過
渡層；分別位于所述源電極過渡層和漏電極過渡層上的所述由所述源漏金屬層形成的所述源電極、所述漏電極和數(shù)據(jù)線；位于形成有所述源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線的基板上的包括有接觸過孔的鈍化層；位于所述鈍化層上的像素電極，所述像素電極通過所述接觸過孔與所述漏電極相 連接。進(jìn)一步地，所述過渡層的材料為非晶IGZ0。進(jìn)一步地，所述有源層的材料為非晶IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4, ZnO:Al、TiO2:Nb 或 Cd-Sn-0。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示面板，包括如上所述的薄膜晶體管陣列基板。本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種顯示裝置，包括如上所述的薄膜晶體管陣列基板。本實(shí)用新型的實(shí)施例具有以下有益效果上述方案中，通過導(dǎo)電率高的第二金屬氧化物層既可在刻蝕源漏金屬層時(shí)保護(hù)有源層，而且第二金屬氧化物層還可以最后形成減少源電極和漏電極與有源層的接觸電阻的過渡層，從而有源層和由源漏金屬層形成的源電極、漏電極通過一次構(gòu)圖工藝形成，能夠節(jié)省構(gòu)圖工藝，提升生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的平面示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法第一次構(gòu)圖工藝后對應(yīng)于圖I中A— B位置處的截面示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法第二次構(gòu)圖工藝中曝光顯影后對應(yīng)于圖I中A—B位置處的截面示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法第二次構(gòu)圖工藝中第一次刻蝕后對應(yīng)于圖I中A—B位置處的截面示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法第二次構(gòu)圖工藝中灰化后對應(yīng)于圖I中A—B位置處的截面示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法第二次構(gòu)圖工藝后對應(yīng)于圖I中A— B位置處的截面示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法第三次構(gòu)圖工藝中第一次刻蝕后對應(yīng)于圖I中A—B位置處的截面示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的對應(yīng)于圖I中A— B位置處的截面示意圖。附圖標(biāo)記[0037]I 基板2柵電極3柵絕緣層4-1有源層4-2過渡層5源電極6漏電極7鈍化層 8像素電極10光刻膠12柵極掃描線13數(shù)據(jù)線
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的實(shí)施例要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)用新型的實(shí)施例針對現(xiàn)有技術(shù)中在制作金屬氧化物TFT時(shí)，一般在金屬氧化物上面加一層保護(hù)層，以避免在形成源漏金屬電極時(shí)對金屬氧化物層的破壞，這樣就增加了構(gòu)圖工藝的次數(shù)，影響了生產(chǎn)效率的問題，提供一種薄膜晶體管陣列基板、顯示面板、顯示裝置，能夠簡化金屬氧化物TFT陣列基板的制造工藝，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管陣列基板，包括由第一金屬氧化物層形成的有源層；由第二金屬氧化物層形成的過渡層，過渡層的導(dǎo)電率比有源層的導(dǎo)電率大，過渡層包括源電極過渡層和漏電極過渡層；由源漏金屬層形成的源電極、漏電極；其中，源電極過渡層位于有源層和源電極之間，漏電極過渡層位于有源層和漏電極之間。其中，過渡層位于有源層和源漏金屬層之間，由金屬氧化物形成，其目的是為了減少源電極和漏電極與有源層的接觸電阻，同時(shí)保護(hù)有源層，提升金屬氧化物TFT的性能。其中，有源層的材料為低導(dǎo)電率的金屬氧化物層，過渡層的材料為高導(dǎo)電率的金屬氧化物層。其中，高導(dǎo)電率的金屬氧化物層中氧的含量高，該金屬氧化物層的導(dǎo)電性好，Rs<106歐姆·平方毫米/米，接近導(dǎo)體；低導(dǎo)電率的金屬氧化物層中氧的含量低，該金屬氧化物層的導(dǎo)電性不好，IO6歐姆·平方毫米/米〈Rs〈10n歐姆平方毫米/米，為半導(dǎo)體。具體地，過渡層可以采用非晶IGZ0，有源層可以采用HIZO、IZO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn,In2O3:Mo、Cd2Sn04Zn0:Al、Ti02:Nb、Cd-Sn-O 或其他金屬氧化物。進(jìn)一步地，過渡層可以由兩個(gè)以上高導(dǎo)電率的金屬氧化物層形成，從靠近有源層到遠(yuǎn)離有源的方向上，該兩個(gè)以上金屬氧化物層的導(dǎo)電率依次增大。下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型的薄膜晶體管陣列基板進(jìn)行進(jìn)一步地說明。本實(shí)施例中，溝道區(qū)域和源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線等部分的結(jié)構(gòu)為[0061]由第一金屬氧化物層形成的有源層；位于有源層上由第二金屬氧化物層形成的過渡層，過渡層的導(dǎo)電率比有源層的導(dǎo)電率大，過渡層包括源電極過渡層和漏電極過渡層；分別位于源電極過渡層和漏電極過渡層上的由源漏金屬層形成的源電極、漏電極。該薄膜晶體管陣列基板的結(jié)構(gòu)可以如圖I和圖8所示，具體包括基板I ;位于基板I上由柵金屬層形成的柵電極2和柵極掃描線12 ；位于形成有柵電極2和柵極掃描線12的基板I上的柵絕緣層3 ；位于柵絕緣層3上的由第一金屬氧化物層形成的有源層4-1 ；位于有源層4-1上由第二金屬氧化物層形成的源電極過渡層和漏電極過渡層；分別位于源電極過渡層和漏電極過渡層上的由源漏金屬層形成的源電極5、漏電極6和數(shù)據(jù)線13 ；位于形成有源電極5、漏電極6和數(shù)據(jù)線13的基板I上的包括有接觸過孔的鈍化層7;位于鈍化層7上的像素電極8，像素電極8通過接觸過孔與漏電極6相連接。下面對本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝進(jìn)行詳細(xì)說明，其工藝流程包括第一次構(gòu)圖工藝提供一基板I，該基板I可以為玻璃基板或者石英基板，在基板I上沉積柵金屬層以形成柵電極和柵極掃描線。具體地，可以采用濺射或熱蒸發(fā)的方法在基板I上沉積厚度為500 4000A的柵金屬層，柵金屬層可以選用Cr、W、Ti、Ta、Mo、Al、Cu等金屬或合金,柵金屬層可以是單層金屬或單層合金，還可以是多層金屬或多層合金。在柵金屬層上涂布光刻膠，利用掩模板對光刻膠進(jìn)行曝光和顯影之后進(jìn)行刻蝕，形成柵電極2和柵極掃描線12，圖2所示為經(jīng)第一次構(gòu)圖工藝后所形成結(jié)構(gòu)的截面示意圖。第二次構(gòu)圖工藝在形成有柵電極2和柵極掃描線12的基板I上依次沉積柵絕緣
層3、第一金屬氧化物層、第二金屬氧化物層和源漏金屬層。具體地，可以在形成有柵電極2和柵極掃描線12的基板I通過PECVD (PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition,等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)沉積厚度為2000 5000 .人的柵絕緣層3，柵絕緣層3可以選用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，對應(yīng)的反應(yīng)氣體可以為SiH4, NH3, N2或SiH2Cl2, NH3, N2。柵絕緣層可以使單層，也可以是多層，一般靠近金屬氧化物層的為氧化物柵絕緣層。然后通過濺射的方法在柵絕緣層3上連續(xù)沉積厚度均為50 2000 A的第一金屬氧化物層和第二金屬氧化物層，以便由第一金屬氧化物層形成有源層，由第二金屬氧化物層形成過渡層。過渡層位于有源層和源漏金屬層之間，由金屬氧化物形成，其目的是為了減少源電極和漏電極與有源層的接觸電阻，同時(shí)用于形成該過渡層的第二金屬氧化物層在刻蝕源漏金屬層形成源電極和漏電極時(shí)還可保護(hù)下面的有源層，提升金屬氧化物TFT的性倉泛。其中，有源層的導(dǎo)電率低于過渡層的導(dǎo)電率，導(dǎo)電率接近半導(dǎo)體，過渡層可以由至少一個(gè)金屬氧化物層形成，在過渡層由兩個(gè)以上高導(dǎo)電率的金屬氧化物層形成時(shí)，從靠近有源層到遠(yuǎn)離有源層的方向上，該兩個(gè)以上的金屬氧化物層的導(dǎo)電率依次增大。本實(shí)施例以過渡層僅包括一個(gè)金屬氧化物層為例進(jìn)行具體說明。本實(shí)施例中，在柵絕緣層3上連續(xù)沉積兩個(gè)金屬氧化物層，先沉積的金屬氧化物層導(dǎo)電率較低，可以作為有源層4-1，后沉積的金屬氧化物層導(dǎo)電率較高，可以作為過渡層4-2。如果在柵絕緣層3上沉積三個(gè)以上的金屬氧化物層時(shí)，則最下層的金屬氧化物層作為有源層，其余的金屬氧化物層作為過渡層。沉積金屬氧化物層時(shí)通過控制氧的含量可以有效地控制金屬氧化物層的導(dǎo)電性，金屬氧化物層中氧的含量高，則該金屬氧化物層的導(dǎo)電性好，Rs<106歐姆·平方毫米/米，接近導(dǎo)體；金屬氧化物層中氧的含量低，則該金屬氧化物層導(dǎo)電性不好，IO6歐姆·平方毫米/米<RS〈10n歐姆·平方毫米/米，為半導(dǎo)體。具體地，第二金屬氧化物層可以采用非晶IGZ0，第一金屬氧化物層可以采用非晶IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn,In2O3:Mo> Cd2SnO4> ZnO:Al、Ti02:Nb、Cd-Sn-O或其他金屬氧化物；之后在第二金屬氧化物層 上沉積源漏金屬層，具體地，可以通過濺射或熱蒸發(fā)的方法沉積厚度為2000 4000 A源漏金屬層，源漏金屬層可以選用Cr、W、Ti、Ta、Mo等金屬和合金，可以是單層金屬薄膜或單層合金薄膜，也可以多層金屬薄膜或多層合金薄膜合并而成。通過涂布光刻膠和一次灰色調(diào)或者半色調(diào)掩模板曝光顯影后，形成完全去除區(qū)、部分保留區(qū)和完全保留區(qū)，如圖3所示，完全保留區(qū)對應(yīng)于源漏金屬電極和數(shù)據(jù)線，部分保留區(qū)對應(yīng)于TFT溝道區(qū)域。進(jìn)行第一次刻蝕工藝，刻蝕掉完全去除區(qū)的源漏金屬層和第一金屬氧化物層、第二金屬氧化物層，形成有源層4-1，結(jié)構(gòu)如圖4所示；接著進(jìn)行一次光刻膠灰化工藝去除掉部分保留區(qū)的光刻膠10，形成如圖5所示的結(jié)構(gòu)；接著再進(jìn)行第二次刻蝕工藝，先刻蝕掉TFT溝道區(qū)域的源漏金屬層，再刻蝕掉部分保留區(qū)的第二金屬氧化物層，為了保證完全刻蝕掉第二金屬氧化物層，在刻蝕時(shí)可以刻蝕掉一部分的第一金屬氧化物層，在源電極和漏電極之間形成TFT的溝道。本實(shí)施例中，過渡層4-2直接與源漏金屬層接觸，這樣設(shè)計(jì)可以減少有源層4-1與源電極和漏電極的接觸電阻，提升金屬氧化物TFT的開態(tài)電流。有源層4-1直接與柵絕緣層3接觸，低含氧量的金屬氧化物層形成有源層能夠使得TFT性能更穩(wěn)定。進(jìn)一步地，為提升金屬氧化物TFT的性能可以對TFT溝道區(qū)域的有源層的表面進(jìn)行處理，以修復(fù)刻蝕時(shí)對有源層的損傷和污染。具體地，可以利用N2O或O2等離子體對溝道區(qū)域的有源層的表面進(jìn)行處理。以5G生產(chǎn)線為例，等離子體的工藝參數(shù)范圍是氣壓100-2000mT，射頻功率500W-4000W，N20氣體流量500-3000sccm，不同產(chǎn)線的設(shè)備，工藝參數(shù)有所不同，但處理的思想相同。之后去除殘余的光刻膠10，形成包括源電極過渡層和漏電極過渡層的過渡層4-2、源電極5、漏電極6和數(shù)據(jù)線13，經(jīng)第二次構(gòu)圖工藝最后形成的結(jié)構(gòu)如圖6所示。第三次構(gòu)圖工藝在完成第二次構(gòu)圖工藝的基板I上沉積鈍化層7，具體地，可以通過PECVD方法沉積厚度為2000 5000 A的鈍化層7，鈍化層7可以選用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，鈍化層7可以是單層結(jié)構(gòu)也可以是多層結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的反應(yīng)氣體可以為SiH4, NH3, N2或SiH2Cl2, NH3, N2。在鈍化層上涂布光刻膠，利用掩模板對光刻膠進(jìn)行曝光和顯影之后進(jìn)行刻蝕，形成包括有接觸過孔的鈍化層7的圖形，如圖7所示為經(jīng)第三次構(gòu)圖工藝后所形成結(jié)構(gòu)的截面示意圖；第四次構(gòu)圖工藝在完成第三次構(gòu)圖工藝的基板I上沉積透明導(dǎo)電層，具體地，可以通過濺射或熱蒸發(fā)的方法在形成有鈍化層7的基板I上沉積厚度為300 1500 A的透明導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電層可以采用ITO或者ΙΖ0，或者其他的透明金屬氧化物。在透明導(dǎo)電層上涂布光刻膠，利用掩模板對光刻膠進(jìn)行曝光和顯影之后進(jìn)行刻蝕，形成像素電極8，像素電極8通過接觸過孔與漏電極6相連接。如圖8所示為經(jīng)第四次構(gòu)圖工藝后所形成的薄膜晶體管陣列基板的截面示意圖，如圖I所示為經(jīng)過四次構(gòu)圖工藝后形成的薄膜晶體管陣列基板的平面示意圖。本實(shí)施例通過導(dǎo)電率高的第二金屬氧化物層既可在刻蝕源漏金屬層時(shí)保護(hù)有源層，而且第二金屬氧化物層還可以最后形成減少源電極和漏電極與有源層的接觸電阻的過 渡層，從而可通過一次構(gòu)圖工藝形成有源層、源電極和漏電極，能夠節(jié)省構(gòu)圖工藝，提升生 產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。此外，本實(shí)用新型的技術(shù)方案在柵絕緣層上形成兩層以上的金屬氧化物層，底層是有源層，其余層作為過渡層，在形成源電極和漏電極時(shí)刻蝕掉過渡層，形成溝道，這樣設(shè)計(jì)既可以減少源電極和漏電極與有源層的接觸電阻，同時(shí)利用過渡層保護(hù)有源層，可以提升金屬氧化物TFT的性能。本實(shí)用新型還提供了一種顯示面板，包括如上所述的薄膜晶體管陣列基板。本實(shí)用新型還提供了一種顯示裝置，包括如上所述的薄膜晶體管陣列基板，具體地，該顯示裝置可以應(yīng)用在液晶顯示器、平板電腦等電子器件中。以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，包括 由第一金屬氧化物層形成的有源層； 由第二金屬氧化物層形成的過渡層，過渡層的導(dǎo)電率比有源層的導(dǎo)電率大，過渡層包括源電極過渡層和漏電極過渡層； 由源漏金屬層形成的源電極、漏電極； 其中，源電極過渡層位于所述有源層和所述源電極之間，所述漏電極過渡層位于所述有源層和所述漏電極之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述過渡層包括有至少兩個(gè)金屬氧化物層，從靠近所述有源層到遠(yuǎn)離所述有源層的方向上，金屬氧化物層的導(dǎo)電率依次增大。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，具體包括 基板； 位于所述基板上由柵金屬層形成的柵電極和柵極掃描線； 位于形成有所述柵電極和柵極掃描線的基板上的柵絕緣層； 位于所述柵絕緣層上的所述由第一金屬氧化物層形成的有源層； 位于所述有源層上的所述由第二金屬氧化物層形成的源電極過渡層和漏電極過渡層； 分別位于所述源電極過渡層和漏電極過渡層上的所述由所述源漏金屬層形成的所述源電極、所述漏電極和數(shù)據(jù)線； 位于形成有所述源電極、漏電極和數(shù)據(jù)線的基板上的包括有接觸過孔的鈍化層； 位于所述鈍化層上的像素電極，所述像素電極通過所述接觸過孔與所述漏電極相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述過渡層的材料為非晶 IGZO。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，所述有源層的材料為非晶 IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn, In2O3:Mo, Cd2SnO4, ZnO:Al, TiO2:Nb 或Cd-Sn-O。
6.一種顯示面板，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管陣列基板。
7.—種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管陣列基板。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種薄膜晶體管陣列基板、顯示面板、顯示裝置，屬于液晶顯示領(lǐng)域。其中，該薄膜晶體管陣列基板包括由第一金屬氧化物層形成的有源層；由第二金屬氧化物層形成的過渡層，過渡層的導(dǎo)電率比有源層的導(dǎo)電率大，過渡層包括源電極過渡層和漏電極過渡層；由源漏金屬層形成的源電極、漏電極；其中，源電極過渡層位于所述有源層和所述源電極之間，所述漏電極過渡層位于所述有源層和所述漏電極之間。本實(shí)用新型的技術(shù)方案能夠簡化金屬氧化物TFT陣列基板的制造工藝，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L29/786GK202601621SQ20122026168
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者劉翔, 李禹奉 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司