本發(fā)明涉及陣列基板制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管陣列基板制造方法、真空氣相蒸發(fā)臺(tái)及其控制方法。

背景技術(shù)：

薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)技術(shù)是當(dāng)前的主流顯示技術(shù)，在該項(xiàng)技術(shù)中，薄膜晶體管陣列(TFT Array)是平板顯示器件的重要組成部分，該部分是平板顯示器件中像素單元的核心控制單元，制備薄膜晶體管陣列涉及到多個(gè)工序，比如離子濺射(sputtering)、化學(xué)氣相沉積(chemical vapor deposition)、刻蝕(Etch)等，其中化學(xué)氣相沉積步驟主要是針對薄膜晶體管中有源層及絕緣層的生成，整個(gè)薄膜晶體管的制備過程繁瑣且耗時(shí)，而且薄膜晶體管圖案的形成還涉及到曝光、顯影等，曝光過程既需要昂貴的掩膜版，同時(shí)還需要光阻材料，現(xiàn)有薄膜晶體管陣列制備工藝示意圖如圖1所示。因此，為了簡化薄膜晶體管陣列的制備過程，降低生產(chǎn)成本，提升薄膜晶體管相關(guān)產(chǎn)品的競爭力，亟需開發(fā)一種新型的薄膜晶體管器件的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，包括在真空環(huán)境中執(zhí)行的以下步驟：

加熱容置在材料源中的柵極導(dǎo)電材料，以形成含有柵極導(dǎo)電材料元素的蒸氣；使所述含有柵極導(dǎo)電材料元素的蒸氣經(jīng)過相應(yīng)的孔形掩膜版后沉積在襯底上，形成薄膜晶體管的柵極；

加熱容置在材料源中的介電層導(dǎo)電材料和誘導(dǎo)劑，以形成含有介電層導(dǎo)電材料元素和誘導(dǎo)劑元素的蒸氣；使所述含有介電層導(dǎo)電材料元素和誘導(dǎo)劑元素的蒸氣進(jìn)行聚合反應(yīng)后沉積在所述柵極導(dǎo)電層上，形成介電層；

加熱容置在材料源中的有源層材料，以形成含有有源層材料元素的蒸氣；使所述含有有源層材料元素的蒸氣經(jīng)過相應(yīng)的孔形掩膜版后沉積在所述介電層上，形成有源層；

加熱容置在材料源中的源漏極導(dǎo)電材料，以形成含有源漏極導(dǎo)電材料元素的蒸氣；使所述含有源漏極導(dǎo)電材料元素的蒸氣經(jīng)過相應(yīng)的孔形掩膜版后沉積在所述有源層上，形成薄膜晶體管的源極和漏極。

本發(fā)明還提供了一種真空氣相蒸發(fā)臺(tái)，用于采用所述的制造方法來制造薄膜晶體管陣列基板，所述真空氣相蒸發(fā)臺(tái)包括：

真空罩；

設(shè)置在所述真空罩中的材料源；

用于對所述材料源內(nèi)的材料進(jìn)行加熱的加熱裝置；

用于固定孔形掩膜版的固定裝置。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述真空氣相蒸發(fā)臺(tái)還包括：

控制器；

用于控制所述真空罩中的真空度的真空控制裝置；

設(shè)置在所述真空罩中的材料源；

用于檢測所述材料源中材料的溫度、并將溫度檢測結(jié)果發(fā)送給所述控制器的溫度檢測裝置；

用于檢測所述材料源中材料的重量、并將重量檢測結(jié)果發(fā)送給所述控制器的重量檢測裝置；

用于在所述控制器的控制下，將容置材料的材料源放入所述真空罩中，并在所述固定裝置上安裝孔形掩膜版的安裝裝置；

所述加熱裝置進(jìn)一步用于在所述控制器的控制下對所述材料源內(nèi)的材料進(jìn)行加熱。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述溫度檢測裝置包括溫度傳感器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述重量檢測裝置包括電磁平衡傳感器或壓力傳感器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器為中央處理器、嵌入式控制器、可編程邏輯控制器中的一種。

本發(fā)明還提供了一種用于控制真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的方法，包括：

控制加熱裝置加熱所述材料源，以使所述材料源中材料的溫度維持在設(shè)定溫度值；

采用安裝裝置將容置有柵極導(dǎo)電材料的材料源放入所述真空罩中，并在所述固定裝置上安裝相應(yīng)孔形掩膜版；

采用重量檢測裝置檢測所述材料源中柵極導(dǎo)電材料的重量；

當(dāng)所述材料源中柵極導(dǎo)電材料的重量減少到第一重量值時(shí)，控制安裝裝置將容置介電材料和誘導(dǎo)劑的材料源放入所述真空罩中；

采用重量檢測裝置檢測所述材料源中介電層材料和誘導(dǎo)劑的重量；

當(dāng)所述材料源中介電層材料和誘導(dǎo)劑的重量減少到第二重量值時(shí)，控制安裝裝置將容置有有源層材料的材料源放入所述真空罩中，并在所述固定裝置上安裝相應(yīng)孔形掩膜版；

采用重量檢測裝置檢測所述材料源中有源層材料的重量；

當(dāng)所述材料源中有源層材料的重量減少到第三重量值時(shí)，控制安裝裝置將容置有源漏極導(dǎo)電材料的材料源放入所述真空罩中，并在所述固定裝置上安裝相應(yīng)孔形掩膜版；

采用重量檢測裝置檢測所述材料源中源漏極導(dǎo)電材料的重量；

當(dāng)所述材料源中源漏極導(dǎo)電材料的重量減少到第四重量值時(shí)，控制加熱裝置停止加熱。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制加熱裝置加熱所述材料源，以使所述材料源中材料的溫度維持在設(shè)定溫度值，包括：

采用加熱裝置加熱所述材料源；

采用溫度檢測裝置檢測所述材料源中材料的溫度；

根據(jù)所述溫度檢測裝置檢測到的所述材料源中材料的溫度來控制加熱裝置加熱，以使所述材料源中材料的溫度維持在設(shè)定溫度值。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述重量檢測裝置包括電磁平衡傳感器或壓力傳感器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述溫度檢測裝置包括溫度傳感器。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器為中央處理器、嵌入式控制器、可編程邏輯控制器中的一種。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)通過加熱容置在材料源中的材料，以形成含有該材料元素的蒸氣，使含有該材料元素的蒸氣經(jīng)過相應(yīng)的孔形掩膜版后依次沉積在襯底上，形成薄膜晶體管陣列基板。與現(xiàn)有薄膜晶體管的制備工藝中采用的離子濺射、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、曝光、顯影、刻蝕等多個(gè)工藝步驟相比，本方案僅采用一種真空熱蒸鍍工藝來制備薄膜晶體管，可以大大簡化薄膜晶體管的制備過程。

(2)通過加熱容置在材料源中的介電層導(dǎo)電材料和誘導(dǎo)劑，以形成含有介電層導(dǎo)電材料元素和誘導(dǎo)劑元素的蒸氣；使所述含有介電層導(dǎo)電材料元素和誘導(dǎo)劑元素的蒸氣進(jìn)行聚合反應(yīng)后沉積在所述柵極導(dǎo)電層上，形成介電層。由于化學(xué)氣相沉積方法制備介電層所需的設(shè)備比較昂貴且耗時(shí)導(dǎo)致時(shí)間成本高，因而采用本方案還可以降低薄膜晶體管的制造成本。

(3)通過自動(dòng)控制真空氣相蒸發(fā)臺(tái)來制造薄膜晶體管陣列基板，降低了人力成本，使薄膜晶體管陣列基板的制造工藝智能化。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板制造方法的流程示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的形成柵極導(dǎo)電層的效果示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的形成介電層的效果示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的形成有源層的效果示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的形成源漏極的效果示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)圖1所示的薄膜晶體管陣列基板制造方法的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的方框原理圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于控制圖7中的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。

第一實(shí)施例

在傳統(tǒng)薄膜晶體管陣列基板制備工藝中，涉及到離子濺射、物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、曝光、顯影、刻蝕等多個(gè)步驟，制備工藝較為復(fù)雜，制造成本較高。

基于此，本實(shí)施例提供一種薄膜晶體管陣列基板的制造方法，以真空熱蒸鍍的方式制備薄膜晶體管陣列基板的柵極、介電層、有源層、源/漏極等各個(gè)功能層，簡化薄膜晶體管陣列的制備過程，降低面板的生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品的競爭力。下面進(jìn)行具體說明。

真空熱蒸鍍是將待成膜的物質(zhì)置于真空中進(jìn)行蒸發(fā)或升華，使之在襯底11表面析出的過程的一種工藝。圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，可以包括真空罩101、材料源102、加熱裝置103以及固定裝置104，材料源102設(shè)置在真空罩101中，加熱裝置103用于用于對材料源102內(nèi)的材料進(jìn)行加熱，固定裝置104用于固定孔形掩膜版105。可根據(jù)不同膜層來選取與其相對應(yīng)的孔形掩膜版。下面對如何采用圖1中的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)來制造薄膜晶體管陣列基板進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的薄膜晶體管陣列基板的制造方法的流程示意圖。如圖2所示，可以包括在真空環(huán)境中執(zhí)行的以下步驟S210至S240。

在S210中，加熱容置在材料源102中的柵極導(dǎo)電材料，以形成含有柵極導(dǎo)電材料元素的蒸氣；使所述含有柵極導(dǎo)電材料元素的蒸氣經(jīng)過如圖3所示的孔形掩膜版10后沉積在襯底11上，形成如圖3所示的薄膜晶體管的柵極導(dǎo)電層301?？仔窝谀ぐ?0與薄膜晶體管的柵極導(dǎo)電層301的圖案相對應(yīng)。

柵極金屬加熱至蒸發(fā)溫度，然后蒸汽從真空室轉(zhuǎn)移，在低溫襯底上凝結(jié)。該工藝在真空中進(jìn)行，柵極金屬蒸汽到達(dá)表面不會(huì)氧化。需要圖案化的膜層都有其對應(yīng)的孔型掩膜版，含有柵極導(dǎo)電材料元素的蒸氣經(jīng)過孔形掩膜版10后沉積在襯底11上，即可形成薄膜晶體管的柵極導(dǎo)電層301。

在S220中，加熱容置在材料源102中的介電層導(dǎo)電材料和誘導(dǎo)劑，以形成含有介電層導(dǎo)電材料元素和誘導(dǎo)劑元素的蒸氣；使所述含有介電層導(dǎo)電材料元素和誘導(dǎo)劑元素的蒸氣進(jìn)行聚合反應(yīng)后沉積在所述柵極導(dǎo)電層301上，形成如圖4所示的介電層401。如圖4所示，由于介電層401是整面的，不需要孔型掩膜版。

介電層導(dǎo)電材料和誘導(dǎo)劑都是小分子材料，經(jīng)過加熱蒸發(fā)形成蒸汽后，自動(dòng)進(jìn)行聚合反應(yīng)生成大分子的聚合物沉積在柵極導(dǎo)電層301上，形成介電層401。

在S230中，加熱容置在材料源102中的有源層材料，以形成含有有源層材料元素的蒸氣；使所述含有有源層材料元素的蒸氣經(jīng)過孔形掩膜版20后沉積在所述介電層401上，形成如圖5所示的有源層501?？仔窝谀ぐ?0與薄膜晶體管的有源層501的圖案相對應(yīng)。

在S240中，加熱容置在材料源102中的源漏極導(dǎo)電材料，以形成含有源漏極導(dǎo)電材料元素的蒸氣；使所述含有源漏極導(dǎo)電材料元素的蒸氣經(jīng)過孔形掩膜版30后沉積在所述有源層501上，形成如圖6所示的薄膜晶體管的源極601和漏極602?？仔窝谀ぐ?0與薄膜晶體管的源極601和漏極602的圖案相對應(yīng)。

第二實(shí)施例

由于圖1的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)需要人工更換掩膜版105和材料源102，一方面人工操作容易產(chǎn)生失誤，另一方面浪費(fèi)人力成本，不夠智能化。針對該技術(shù)問題，本實(shí)施例提供了一種真空氣相蒸發(fā)臺(tái)，能夠智能地檢測與控制，下面進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)圖1所示的薄膜晶體管陣列基板制造方法的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的方框原理圖。值得注意的是，在圖7中，細(xì)實(shí)線表示電信號(hào)連接，粗實(shí)線表示機(jī)械連接。

本實(shí)施例所述的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)主要包括真空罩101、控制器701、真空控制裝置702、材料源102、加熱裝置103、溫度檢測裝置703、重量檢測裝置704、固定裝置104和安裝裝置705。

具體地，控制器701為中央處理器、嵌入式控制器、可編程邏輯控制器中的一種。

真空控制裝置702用于控制所述真空罩101中的真空度。

材料源102設(shè)置在真空罩101中。

加熱裝置103用于在所述控制器701的控制下對所述材料源102內(nèi)的材料進(jìn)行加熱。

溫度檢測裝置703用于檢測材料源102中材料的溫度、并將溫度檢測結(jié)果發(fā)送給所述控制器701。所述溫度檢測裝置703優(yōu)選地包括溫度傳感器。

重量檢測裝置704用于檢測所述材料源102中材料的重量、并將重量檢測結(jié)果發(fā)送給所述控制器701。優(yōu)選的，所述重量檢測裝置704包括電磁平衡傳感器或壓力傳感器。

固定裝置104用于固定孔形掩膜版。

安裝裝置705用于在所述控制器701的控制下，將容置材料的材料源102放入所述真空罩101中，并在所述固定裝置104上安裝孔形掩膜版。

本實(shí)施例提供的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的改進(jìn)點(diǎn)主要在于：

(1)增加了控制器701，該控制器701可以根據(jù)溫度檢測裝置703控制加熱裝置103，以及根據(jù)重量檢測裝置704控制安裝裝置705。

(2)將圖1中的加熱裝置103改進(jìn)為用于在所述控制器701的控制下對所述材料源102內(nèi)的材料進(jìn)行加熱的加熱裝置103，加熱裝置103可以被控制器701控制以維持材料源102中材料的溫度或者工藝結(jié)束后停止加熱。

(3)增加了溫度檢測裝置703，用于檢測所述材料源102中材料的溫度、并將溫度檢測結(jié)果發(fā)送給所述控制器701。

(4)增加了重量檢測裝置704，用于檢測所述材料源102中材料的重量、并將重量檢測結(jié)果發(fā)送給所述控制器701。

(5)增加了安裝裝置705，用于在所述控制器701的控制下，將容置材料的材料源102放入所述真空罩101中，并在所述固定裝置104上安裝孔形掩膜版。

因此，通過自動(dòng)控制真空氣相蒸發(fā)臺(tái)來制造薄膜晶體管陣列基板，降低了人力成本，使薄膜晶體管陣列基板的制造工藝智能化。

第三實(shí)施例

圖8為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的用于控制圖7中的真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的方法的流程示意圖。如圖8所示，可以包括如下步驟S801至S810。

在S801中，控制加熱裝置103加熱所述材料源102，以使所述材料源102中材料的溫度維持在設(shè)定溫度值。

進(jìn)一步地，本步驟S801還可以包括以下子步驟：

S8011，采用加熱裝置103加熱所述材料源102；

S8012，采用溫度檢測裝置703檢測所述材料源102中材料的溫度；

在子步驟S8012中，所述溫度檢測裝置703包括溫度傳感器，但不僅限于溫度傳感器，只要能檢測溫度的裝置都可以。

S8013，根據(jù)所述溫度檢測裝置703檢測到的所述材料源102中材料的溫度來控制加熱裝置103加熱，以使所述材料源102中材料的溫度維持在設(shè)定溫度值。

在S802中，采用安裝裝置705將容置有柵極導(dǎo)電材料的材料源102放入所述真空罩101中，并在所述固定裝置104上安裝孔形掩膜版10。

在S803中，采用重量檢測裝置704檢測所述材料源102中柵極導(dǎo)電材料的重量。

在步驟S803中，所述重量檢測裝置704包括電磁平衡傳感器或壓力傳感器，但不僅限于電磁平衡傳感器或壓力傳感器，只要能檢測重量的裝置都可以。

在S804中，當(dāng)所述材料源102中柵極導(dǎo)電材料的重量減少到第一重量值時(shí)，控制安裝裝置705將容置介電材料和誘導(dǎo)劑的材料源102放入所述真空罩101中。

在S805中，采用重量檢測裝置704檢測所述材料源102中介電層材料和誘導(dǎo)劑的重量。

在S806中，當(dāng)所述材料源102中介電層材料和誘導(dǎo)劑的重量減少到第二重量值時(shí)，控制安裝裝置705將容置有有源層材料的材料源102放入所述真空罩101中，并在所述固定裝置104上安裝孔形掩膜版20。

在S807中，采用重量檢測裝置704檢測所述材料源102中有源層材料的重量。

在S808中，當(dāng)所述材料源102中有源層材料的重量減少到第三重量值時(shí)，控制安裝裝置705將容置有源漏極導(dǎo)電材料的材料源102放入所述真空罩101中，并在所述固定裝置104上安裝孔形掩膜版30。

在S809中，采用重量檢測裝置704檢測所述材料源102中源漏極導(dǎo)電材料的重量。

在S810中，當(dāng)所述材料源102中源漏極導(dǎo)電材料的重量減少到第四重量值時(shí)，控制加熱裝置103停止加熱。

優(yōu)選的，所述控制器701為中央處理器、嵌入式控制器、可編程邏輯控制器中的一種，但不僅限于這三種控制器。

綜上，采用上述控制真空氣相蒸發(fā)臺(tái)的方法制造薄膜晶體管陣列基板，降低了人力成本，使薄膜晶體管陣列基板的制造工藝智能化。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施案例，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明所述的技術(shù)規(guī)范內(nèi)，對本發(fā)明的修改或替換，都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。