薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法和顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及其制備方法和顯示裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，新型平板顯示(Flat Panel Display，F(xiàn)PD)產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。消費者對于大尺寸、高分辨率平板顯示的高需求量刺激著整個產(chǎn)業(yè)不斷進行顯示技術升級。作為FPD產(chǎn)業(yè)核心技術的薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)陣列基板技術，也在經(jīng)歷著深刻的變革。金屬氧化物薄膜晶體管(Metal Oxide Thin Film Transistor，MOTFT)不僅具有較高的迀移率，而且制作工藝簡單，制造成本較低，還具有優(yōu)異的大面積均勻性。因此MOTFT技術自誕生以來便備受業(yè)界矚目。
[0003]金屬氧化物半導體的代表包括例如氧化銦鎵鋅(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZ0)和氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZ0) o但IGZO的迀移率依然不夠高，大約1cm2/V.s左右。IZO的迀移率比IGZO高，但是它的氧空位較多，自由載流子濃度較大，造成TFT器件較難關斷，穩(wěn)定性較差。
[0004]通常，可使用氧等離子體處理金屬氧化物表面的方法來減少氧空位，但是這種方法只能改善金屬氧化物表面的氧空位。另一方面，氧等離子體具有較大的能量，轟擊金屬氧化物表面又會造成氧空位的增加。因此，用氧等離子體處理金屬氧化物表面的方法對改善氧空位的效果非常有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實施例提供一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及其制備方法和顯示裝置，該方法能控制金屬氧化物的氧空位和自由載流子濃度、穩(wěn)定性好、制備工藝簡單、且成本低廉。
[0006]本發(fā)明至少一實施例提供的一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括在基板上形成薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層和源漏電極，
[0007]其中，所述有源層使用金屬氧化物薄膜制備，并且在制備過程中對所述金屬氧化物薄膜進行電化學氧化處理，然后將電化學氧化處理后的金屬氧化物薄膜構圖形成所述薄膜晶體管的有源層。
[0008]例如，該方法中，所述對所述金屬氧化物薄膜進行電化學氧化處理包括:
[0009]以所述金屬氧化物薄膜為陽極，將陰極以及形成有所述金屬氧化物薄膜的基板置于電解質(zhì)溶液中，然后通電進行電化學氧化處理。
[0010]例如，該方法中，所述金屬氧化物包括氧化鋅、氧化銦鋅或氧化銦鎵鋅。
[0011]例如，該方法中，所述陰極的材質(zhì)包括石墨或金屬。
[0012]例如，該方法中，在所述金屬氧化物薄膜與所述陰極之間施加2?100V的電壓。
[0013]例如，該方法中，施加電壓的時間為5?90分鐘。
[0014]例如，該方法中，所述電解質(zhì)溶液包括含有酒石酸銨和乙二醇的混合水溶液。
[0015]例如，該方法還包括形成水氧阻隔層或緩沖層的步驟，所述水氧阻隔層或緩沖層設置在所述基板與所述金屬氧化物薄膜之間。
[0016]例如，所述水氧阻隔層或緩沖層包括SiNx和S1x中的任意一種。
[0017]例如，該方法中，所述基板為玻璃基板或柔性基板。
[0018]例如，該方法中，所述柔性基板包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亞胺(PI)和金屬箔柔性襯底中的任意一種。
[0019]本發(fā)明至少一實施例還提供一種金屬氧化物薄膜晶體管，其采用上述任意一種方法制成。
[0020]本發(fā)明至少一實施例還提供一種陣列基板的制備方法，包括上述任一薄膜晶體管的制備方法。
[0021]例如，陣列基板的制備方法還包括形成交叉設置的柵線和數(shù)據(jù)線的步驟，其中，所述柵線與所述柵極連接，所述數(shù)據(jù)線與所述源極連接。
[0022]例如，陣列基板的制備方法還包括形成鈍化層和像素電極的步驟，其中，所述像素電極與所述薄膜晶體管的漏極相連。
[0023]本發(fā)明至少一實施例還提供一種陣列基板，包括上述任一所述金屬氧化物薄膜晶體管。
[0024]本發(fā)明至少一實施例還提供一種顯示裝置，包括上述任一所述陣列基板。
[0025]例如，所述顯示裝置包括液晶顯示裝置、有源矩陣有機發(fā)光二極管顯示裝置或電子紙顯示裝置。
[0026]本發(fā)明的實施例提供一種薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法和顯示裝置。該薄膜晶體管的制備方法包括在基板上形成薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層和源漏電極，其中，所述有源層使用金屬氧化物薄膜制備，并且在制備過程中對所述金屬氧化物薄膜進行電化學氧化處理，并將電化學氧化處理后的金屬氧化物薄膜構圖形成所述薄膜晶體管的有源層。采用該制備方法，能減少金屬氧化物薄膜的氧空位、控制其自由載流子濃度，所制備的薄膜晶體管穩(wěn)定性好。而且，也無需額外使用光刻工藝，對成本影響小。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實施例，而非對本發(fā)明的限制。
[0028]圖1為金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法中，在基板上形成金屬氧化物薄膜示意圖；
[0029]圖2為對金屬氧化物薄膜進行電化學氧化處理示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明一實施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管示意圖；
[0031]圖4(a)-圖4(g)為本發(fā)明一實施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管制備方法示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明另一實施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管示意圖；
[0033]圖6為本發(fā)明另一實施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管示意圖；
[0034]圖7(a)-圖7(g)為本發(fā)明另一實施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管制備方法示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明一實施例提供的陣列基板示意圖；
[0036]圖9為本發(fā)明一實施例提供的陣列基板剖面示意圖；
[0037]附圖標記:
[0038]100-基板；115-薄膜晶體管；113-有源層；110-金屬氧化物薄膜；111-未浸入電解液中的那部分金屬氧化物薄膜；112_浸入電解液中的那部分金屬氧化物薄膜；120_源漏金屬層；121-源極；122-漏極；130-柵極絕緣層；140-導電薄膜；141-柵極；150-水氧阻隔層或緩沖層；161_柵線；162_數(shù)據(jù)線；163_鈍化層；164_像素電極；201_陰極；202_電解質(zhì)溶液；203-電源。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0040]為了清晰起見，在用于描述本發(fā)明的實施例的附圖中，層或區(qū)域的厚度被放大?？梢岳斫?，當諸如層、膜、區(qū)域或基板之類的元件被稱作位于另一元件“上”時，該元件可以“直接”位于另一元件“上”，或者可以存在中間元件。
[0041]本發(fā)明的實施例提供一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括在基板上形成薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層和源漏電極。其中，有源層使用金屬氧化物薄膜制備，并且在制備過程中對金屬氧化物薄膜進行電化學氧化處理，并將電化學氧化處理后的金屬氧化物薄膜構圖形成薄膜晶體管的有源層。
[0042]例如，該方法包括在基板100上形成金屬氧化物薄膜110的步驟，如圖1所示，以及對金屬氧化物薄膜110進行電化學氧化處理的步驟。
[0043]本發(fā)明實施例的制備方法具有能控制金屬氧化物的氧空位和自由載流子濃度、穩(wěn)定性好、制備工藝簡單、且成本低廉的特點。
[0044]例如，該方法中，如圖2所示，對金屬氧化物薄膜進行電化學氧化處理包括如下步驟。
[0045]以金屬氧化物薄膜110為陽極，將陰極201以及形成有金屬氧化物薄膜110的基板100置于電解質(zhì)溶液(電解液)202中，金屬氧化