薄膜晶體管及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管制備方法，包括沉積第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，其中，采用如下步驟沉積第二薄膜晶體管：在襯底上形成第二薄膜晶體管的第二柵極；在襯底上方依次沉積絕緣層和半導(dǎo)體層，其中絕緣層和半導(dǎo)體層覆蓋第二柵極；在半導(dǎo)體層上方沉積光阻層，并對該光阻層進(jìn)行曝光；對半導(dǎo)體層和絕緣層進(jìn)行刻蝕，從而形成第二薄膜晶體管的第二有源層和設(shè)于第二柵極上方的第一連接窗口；在絕緣層和第二有源層的上方沉積第二薄膜晶體管的第二源極和第二漏極。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法。該方法減少了光罩的使用次數(shù)，從而節(jié)省了制程時(shí)間、提高了產(chǎn)能、節(jié)約了制備成本。
【專利說明】薄膜晶體管及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】；更具體地講，涉及一種薄膜晶體管制備方法及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 平板顯示器由于機(jī)身薄，耗電量小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的平板顯示器一般包括液晶顯示器(LCD)及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(OLED)。
[0003]有機(jī)發(fā)光二極管顯示器是由有機(jī)發(fā)光二極管顯示圖像的自發(fā)光顯示裝置。與液晶顯示器(IXD)不同，有機(jī)發(fā)光二極管顯示器利用由有機(jī)發(fā)射層中的電子-空穴結(jié)合產(chǎn)生的激子從激發(fā)態(tài)降到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的能量來發(fā)射光，因此其無需單獨(dú)光源，從而可具有較小的厚度和重量。此外，由于有機(jī)發(fā)光二極管顯示器呈現(xiàn)出高質(zhì)量特性，例如低功耗、高亮度和短響應(yīng)時(shí)間，它作為便攜式電子裝置的下一代顯示裝置而引人關(guān)注。
[0004]有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中一般使用薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)作為驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)高速度、高亮度、高對比度的顯示屏幕信息。近年來，基于金屬氧化物的薄膜晶體管因?yàn)槠溥w移率高、透光性好、薄膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、制備溫度低以及成本低等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的重視。特別是以銦鎵鋅氧化物(In-Ga-Zn-0，IGZ0)為代表的金屬氧化物TFT，與目前a-Si TFT制成兼容性較高，因而在大尺寸OLED面板的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0005]參閱圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中OLED中廣泛使用的2Tr_lCap結(jié)構(gòu)，在每個(gè)像素區(qū)包括一個(gè)有機(jī)發(fā)光二極管30、兩個(gè)薄膜晶體管10和20以及電容器40。其中，第一薄膜晶體管10作為開關(guān)為第二薄膜晶體管20提供開關(guān)電壓，第二薄膜晶體管20用于給有機(jī)發(fā)光二極管30提供驅(qū)動電流。第一薄膜晶體管10的第一柵極與掃描線510連接；第一薄膜晶體管10的第一源極與數(shù)據(jù)線520相連；第一薄膜晶體管10的第一漏極與第二薄膜晶體管20的第二柵極相連，同時(shí)通過電容器40連接到第二薄膜晶體管20的第二源極；第二薄膜晶體管20的第二源極與公共電源線530相連；第二薄膜晶體管20的第二漏極與有機(jī)發(fā)光二極管30的陽極相連，用于給該有機(jī)發(fā)光二極管30提供驅(qū)動電流。
[0006]參閱圖2，為現(xiàn)有技術(shù)提供的薄膜晶體管的制備方法，其中，沉積第二薄膜晶體管20的步驟包括:
[0007]i )在襯底210上沉積導(dǎo)電層。在導(dǎo)電層上沉積光阻層，同時(shí)進(jìn)行曝光和光刻，從而形成第一薄膜晶體管10的第一柵極121和第二薄膜晶體管20的第二柵極221。
[0008]ii)在襯底210上方沉積絕緣層230，該絕緣層230覆蓋第一柵極121和第二柵極221。在絕緣層230上方沉積光阻層，同時(shí)進(jìn)行曝光和光刻，從而在第二柵極221的上方的絕緣層230上形成一第一連接窗口 231。
[0009]iii )在絕緣層230上方沉積氧化物半導(dǎo)體層240。在氧化物半導(dǎo)體層240上方沉積光阻層，同時(shí)進(jìn)行曝光和光刻，從而形成第一薄膜晶體管10的第一有源層141和第二薄膜晶體管20的第二有源層241。
[0010]iv )在絕緣層230和第二有源層241的上方沉積第二薄膜晶體管20的第二源極251和第二漏極252 ;同時(shí)在絕緣層230和第一有源層141的上方沉積第一薄膜晶體管10的第一源極151和第一漏極152。其中，第一漏極152通過第一連接窗口 231與第二柵極221電連。
[0011]在上述步驟中需要經(jīng)過三次黃光機(jī)臺進(jìn)行曝光，這樣就增加了制程時(shí)間，降低了產(chǎn)能，從而增加了制備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種減少光罩使用次數(shù)、減少制程時(shí)間、提升產(chǎn)能的薄膜晶體管制備方法及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的目的之一是提供一種薄膜晶體管制備方法，包括沉積第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，其特征在于，采用如下步驟沉積第二薄膜晶體管:
[0014]a)在襯底上形成第二薄膜晶體管的第二柵極；
[0015]b)在襯底上方依次沉積絕緣層和半導(dǎo)體層，其中絕緣層和半導(dǎo)體層覆蓋第二柵極；
[0016]c)在半導(dǎo)體層上方沉積光阻層，并對該光阻層進(jìn)行曝光；對半導(dǎo)體層和絕緣層進(jìn)行刻蝕，從而形成第二薄膜晶體管的第二有源層和設(shè)于第二柵極上方的第一連接窗口 ；
[0017]d)在絕緣層和第二有源層的上方沉積第二薄膜晶體管的第二源極和第二漏極。
[0018]優(yōu)選地，對光阻曝光具體包括:對欲形成第一連接窗口處的光阻進(jìn)行全曝光；對欲形成第二有源層處的光阻不進(jìn)行曝光；對處于第二薄膜晶體管上方的其余的光阻進(jìn)行半曝光。
[0019]優(yōu)選地，對半導(dǎo)體層和絕緣層進(jìn)行刻蝕具體為:對全曝光窗口下的半導(dǎo)體層和絕緣層進(jìn)行刻蝕，形成第一連接窗口 ；去除半曝光后的光阻；對半曝光窗口下的半導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，形成第二有源層；去除第二有源層上方的光阻層。
[0020]優(yōu)選地，對全曝光窗口下的半導(dǎo)體層和絕緣層進(jìn)行刻蝕具體包括:采用濕法刻蝕的方法去除全曝光窗口下的半導(dǎo)體層；采用干法刻蝕的方法去除全曝光窗口下的絕緣層。
[0021]優(yōu)選地，采用濕法刻蝕的方法對半曝光窗口下的半導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕。
[0022]優(yōu)選地，采用O2灰化的方法去除半曝光后的光阻。
[0023]優(yōu)選地，所述第一薄膜晶體管的第一漏極通過第一連接窗口與第二柵極電連。
[0024]優(yōu)選地，所述第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管均為金屬氧化物薄膜晶體管。
[0025]優(yōu)選地，所述第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管為BCE結(jié)構(gòu)或者ESL結(jié)構(gòu)。
[0026]本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法，其中，采用如上所述的膜晶體管制備方法來制備。
[0027]有益效果:
[0028]本發(fā)明提供的薄膜晶體管及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法，通過直接沉積絕緣層和半導(dǎo)體層，并對沉積在其上的光阻進(jìn)行曝光和半曝光的方式，來減少光罩的使用次數(shù)，從而節(jié)省制程時(shí)間、提高產(chǎn)能、節(jié)約制備成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的2Tr_lCap結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光二極管驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖。[0030]圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的薄膜晶體管制備方法示意圖。
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的薄膜晶體管制備方法示意圖。
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2提供的薄膜晶體管制備方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如上所述，為了減少了光罩使用次數(shù)、節(jié)省制程時(shí)間、提高產(chǎn)能，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管制備方法，包括沉積第一薄膜晶體管和第二薄膜晶體管，其中，采用如下步驟沉積第二薄膜晶體管:在襯底上形成第二薄膜晶體管的第二柵極；在襯底上方依次沉積絕緣層和半導(dǎo)體層，其中絕緣層和半導(dǎo)體層覆蓋第二柵極；在半導(dǎo)體層上方沉積光阻層，并對該光阻層進(jìn)行曝光；對半導(dǎo)體層和絕緣層進(jìn)行刻蝕，從而形成第二薄膜晶體管的第二有源層和設(shè)于第二柵極上方的第一連接窗口 ；在絕緣層和第二有源層的上方沉積第二薄膜晶體管的第二源極和第二漏極。
[0034]為了更好地闡述本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]實(shí)施例1
[0036]本實(shí)施例以具有如圖1所示的2Tr_lCap結(jié)構(gòu)的兩個(gè)薄膜晶體管和一個(gè)電容的像素區(qū)為例來進(jìn)行說明，其中，第一薄膜晶體管10和第二薄膜晶體管20均為金屬氧化物薄膜晶體管?；蛘?，在其它實(shí)施例中，第一薄膜晶體管10也可以為與第二薄膜晶體管20相匹配的多晶硅薄膜晶體管。又或者，在其他實(shí)施例中，像素區(qū)中包括三個(gè)或更多個(gè)薄膜晶體管的制備方法也可以采用本實(shí)施例中揭示的方案，其中，其余薄膜晶體管和電容作為用于改善有機(jī)發(fā)光二極管30均勻性的補(bǔ)償電路。該2Tr-lCap結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相似，在此就不做過多說明。
[0037]如圖3所示，本實(shí)施例提供的第一薄膜晶體管10和第二薄膜晶體管20均為背通道刻蝕結(jié)構(gòu)(back channel etch, BCE),其制備方法包括:
[0038]a)在襯底210上形成導(dǎo)電層。在導(dǎo)電層上沉積光阻層，同時(shí)進(jìn)行曝光和光刻，從而形成第一薄膜晶體管10的第一柵極121和第二薄膜晶體管20的第二柵極221。
[0039]b)在襯底上方依次沉積絕緣層230和半導(dǎo)體層240，其中半導(dǎo)體層240覆蓋絕緣層230，絕緣層230覆蓋第一柵極121和第二柵極221。在本實(shí)施例中，絕緣層230材料為氧化硅，半導(dǎo)體層240材料為IGZ0。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，絕緣層230的材料也可以為氮化硅。
[0040]c)在半導(dǎo)體層240上方沉積光阻層，并對該光阻層進(jìn)行曝光；對半導(dǎo)體層240和絕緣層230進(jìn)行刻蝕，從而形成第一薄膜晶體管10的第一有源層141、第二薄膜晶體管20的第二有源層241和設(shè)于第二柵極221上方的第一連接窗口 231 ；
[0041]d)在絕緣層230和第二有源層241的上方沉積第二薄膜晶體管20的第二源極251和第二漏極252 ;在絕緣層230和第一有源層141的上方沉積第一薄膜晶體管10的第一源極151和第一漏極152。其中，第一漏極152通過第一連接窗口 231與第二柵極221電連。
[0042]進(jìn)一步地，步驟c)具體包括:cl)對欲形成第一連接窗口 231處的光阻進(jìn)行全曝光；對欲形成第一有源層141和第二有源層241處的光阻不進(jìn)行曝光；對其余部分的光阻進(jìn)行半曝光。采用濕法刻蝕的方法對全曝光窗口下的半導(dǎo)體層240進(jìn)行刻蝕，之后采用干法刻蝕的方法對全曝光窗口下的絕緣層230進(jìn)行刻蝕，從而形成第一連接窗口 231。c2)采用O2灰化的方法去除半曝光后的光阻，然后采用濕法刻蝕的方法對半曝光窗口下的半導(dǎo)體層240進(jìn)行刻蝕，從而形成第一有源層141和第二有源層241。最后去除第一有源層141和第二有源層241上方的光阻。
[0043]在上述步驟中需要經(jīng)過兩次黃光機(jī)臺進(jìn)行曝光，與現(xiàn)有技術(shù)相比，減少了曝光次數(shù)，從而減少了制程時(shí)間，進(jìn)而增加了產(chǎn)能，降低了制備成本。
[0044]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)施例還提供了一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法，包括采用如上所述的方法在基板上沉積薄膜晶體管。
[0045]實(shí)施例2
[0046]本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，本實(shí)施例提供的第一薄膜晶體管10和第二薄膜晶體管20均為刻蝕阻擋層(etch stop layer,ESL)結(jié)構(gòu)。參見圖4，該制備方法具體包括:
[0047]a)在襯底210上形成導(dǎo)電層。在導(dǎo)電層上沉積光阻層，同時(shí)進(jìn)行曝光和光刻，從而形成第一薄膜晶體管10的第一柵極121和第二薄膜晶體管20的第二柵極221。
[0048]b)在襯底上方依次沉積絕緣層230和半導(dǎo)體層240，其中半導(dǎo)體層240覆蓋絕緣層，絕緣層230覆蓋第一柵極121和第二柵極221。在本實(shí)施例中，絕緣層230材料為氧化硅，半導(dǎo)體層240材料為IGZ0。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，絕緣層230的材料也可以為氮化硅。
[0049]c)在半導(dǎo)體層240上方沉積光阻層，并對該光阻層進(jìn)行曝光；對半導(dǎo)體層240和絕緣層230進(jìn)行刻蝕，從而形成第一薄膜晶體管10的第一有源層141、第二薄膜晶體管20的第二有源層241和設(shè)于第二柵極221上方的第一連接窗口 231 ；
[0050]c3)在第一有源層141和第二有源層241的上方分別沉積第一刻蝕阻擋層181和第二刻蝕阻擋層281，其中，第一刻蝕阻擋層181和第二刻蝕阻擋層281的尺寸分別小于第一有源層141和第二有源層241。
[0051]d)在絕緣層230和第二刻蝕阻擋層281的上方沉積第二薄膜晶體管20的第二源極251和第二漏極252，其中第二源極251和第二漏極252與第二有源層241電連；在絕緣層230和第一刻蝕阻擋層181的上方沉積第一薄膜晶體管10的第一源極151和第一漏極152,其中,第一源極151和第一漏極152與第一有源層141電連,第一漏極152通過第一連接窗口 231與第二柵極221電連。
[0052]進(jìn)一步地，步驟c)具體包括:cl)對欲形成第一連接窗口 231處的光阻進(jìn)行全曝光；對欲形成第一有源層141和第二有源層241處的光阻不進(jìn)行曝光；對其余部分的光阻進(jìn)行半曝光。采用濕法刻蝕的方法對全曝光窗口下的半導(dǎo)體層240進(jìn)行刻蝕，之后采用干法刻蝕的方法對全曝光窗口下的絕緣層230進(jìn)行刻蝕，從而形成第一連接窗口 231。c2)采用O2灰化的方法去除半曝光后的光阻，然后采用濕法刻蝕的方法對半曝光窗口下的半導(dǎo)體層240進(jìn)行刻蝕，從而形成第一有源層141和第二有源層241。最后去除第一有源層141和第二有源層241上方的光阻。
[0053]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)施例還提供了一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法，包括采用如上所述的方法在基板上沉積薄膜晶體管。
[0054]綜上所述，本發(fā)明提供的薄膜晶體管及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法，通過直接沉積絕緣層和半導(dǎo)體層，并對沉積在其上的光阻進(jìn)行曝光和半曝光的方式，來減少光罩的使用次數(shù)，從而節(jié)省制程時(shí)間、提高產(chǎn)能、節(jié)約制備成本。
[0055]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0056] 雖然本發(fā)明是參照其示例性的實(shí)施例被具體描述和顯示的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管制備方法，包括沉積第一薄膜晶體管(10)和第二薄膜晶體管(20)，其特征在于，采用如下步驟沉積第二薄膜晶體管(20): a)在襯底(210)上形成第二薄膜晶體管(20)的第二柵極(221)； b)在襯底上方依次沉積絕緣層(230)和半導(dǎo)體層(240)，其中絕緣層(230)和半導(dǎo)體層(240)覆蓋第二柵極(221)； c)在半導(dǎo)體層(240)上方沉積光阻層，并對該光阻層進(jìn)行曝光；對半導(dǎo)體層(240)和絕緣層(230)進(jìn)行刻蝕，從而形成第二薄膜晶體管(20)的第二有源層(241)和設(shè)于第二柵極(221)上方的第一連接窗口(231)； d)在絕緣層(230)和第二有源層(241)的上方沉積第二薄膜晶體管(20)的第二源極(251)和第二漏極(252)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，對光阻曝光具體包括:對欲形成第一連接窗口(231)處的光阻進(jìn)行全曝光；對欲形成第二有源層(241)處的光阻不進(jìn)行曝光；對處于第二薄膜晶體管(20)上方的其余的光阻進(jìn)行半曝光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，對半導(dǎo)體層(240)和絕緣層(230)進(jìn)行刻蝕具體為:對全曝光窗口下的半導(dǎo)體層(240)和絕緣層(230)進(jìn)行刻蝕，形成第一連接窗口(231);去除半曝光后的光阻；對半曝光窗口下的半導(dǎo)體層(240)進(jìn)行刻蝕，形成第二有源層(241);去除第二有源層(241)上方的光阻層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，對全曝光窗口下的半導(dǎo)體層(240)和絕緣層(230)進(jìn)行刻蝕具體包括:采用濕法刻蝕的方法去除全曝光窗口下的半導(dǎo)體層(240);采用干法刻蝕的方法去除全曝光窗口下的絕緣層(230)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，采用濕法刻蝕的方法對半曝光窗口下的半導(dǎo)體層(240)進(jìn)行刻蝕。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，采用O2灰化的方法去除半曝光后的光阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，所述第一薄膜晶體管(10)的第一漏極(151)通過第一連接窗口(231)與第二柵極(221)電連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，所述第一薄膜晶體管(10)和第二薄膜晶體管(20)均為金屬氧化物薄膜晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管制備方法，其特征在于，所述第一薄膜晶體管(10)和第二薄膜晶體管(20)為BCE結(jié)構(gòu)或者ESL結(jié)構(gòu)。
10.一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器制備方法，包括在基板上沉積薄膜晶體管，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9任一所述的薄膜晶體管制備方法。
【文檔編號】H01L21/77GK103928343SQ201410165431
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】呂曉文, 曾志遠(yuǎn) 申請人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司