本發(fā)明涉及顯示技術領域,具體的,本發(fā)明涉及薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板和顯示裝置。
背景技術:
目前,大多數(shù)的氧化物薄膜晶體管采用底柵堆疊型的結構,主要有兩種刻蝕阻擋(esl)和背溝道刻蝕(bce)兩種,可以獲得相對穩(wěn)定的開關特性。但是,這兩種方法都存在寄生電容較大,容易產(chǎn)生信號延遲而會降低顯示器的畫面的顯示質量,不利于大尺寸高分辨率的顯示。而頂柵自對準型晶體管結構由于柵極和源漏電極不存在交疊區(qū)域,所以寄生電容非常小,可以有效地減少信號延遲,從而提高畫面質量。目前典型的頂柵自對準結構的晶體管的源漏電極區(qū)域是通過對氧化物半導體的導體化處理來達到導電的效果,其導電電阻仍然很大,導電效果并不十分理想,并且導體化穩(wěn)定性較差,在后期的沉積和溫度工藝中很難穩(wěn)定的維持在一定水平。
所以,現(xiàn)階段的制造頂柵自對準型薄膜晶體管的方法仍有待改進。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的:
針對上述技術問題,本發(fā)明的申請人致力于研究一種寄生電容較小、源漏電極半導體性能穩(wěn)定性高的制造薄膜晶體管的方法。經(jīng)過長期研究發(fā)明人發(fā)現(xiàn),在具有緩沖層的基板上形成源漏電極圖形,并涂布正性光刻膠,再利用源漏電極圖形作為掩模版,可以通過背面曝光的方式對光刻膠進行曝光、顯影。隨后沉積金屬氧化物層、絕緣層和金屬導電層,利用去除光刻膠及其上的各層,形成位于源漏電極中間的有源層、柵極絕緣層和柵極圖形。通過該方法不但可以簡化工藝,減少光掩膜的數(shù)量和曝光的次數(shù),而且還可以形成導電性能優(yōu)良的源漏區(qū)域,利于獲得性能優(yōu)良的頂柵結構薄膜晶體管,同時極大的減小寄生電容。
有鑒于此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種工序少、成本低、無需導電化技術或者寄生電容小的制造薄膜晶體管方法。
在本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提出了一種制作薄膜晶體管的方法。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述方法包括:在基板的一側依次形成緩沖層和圖形化的源漏電極;在所述緩沖層和源漏電極的遠離所述基板的一側,形成光刻膠層;從所述基板遠離所述光刻膠層的一側,對所述光刻膠層進行曝光和顯影處理,以得到光刻膠圖案;在所述緩沖層和所述光刻膠圖案的遠離所述基板的一側,依次形成半導體層、第一絕緣層和導電層;去除所述光刻膠層,以獲得有源層、柵極絕緣層和柵極;其中,所述基板和緩沖層由透光材料形成。
發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),采用本發(fā)明實施例的制作方法,通過背面曝光光刻膠層的方式,可省去一次光掩模,簡化工序、降低制作成本,并且制備的薄膜晶體管直接利用金屬作為源漏導電區(qū)域,無需額外的導電化技術,也就解決了源漏電極導電化效果穩(wěn)定性差的問題,而且其柵極和源極漏極不交疊設置,因此不存在寄生電容所帶來的顯示畫質問題。
另外,根據(jù)本發(fā)明上述實施例的制作方法,還可以具有如下附加的技術特征:
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述基板的材料包括玻璃、石英和柔性材料的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述緩沖層的材料包括sio2、sinx和sionx的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述光刻膠層的材料為正性光刻膠。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述制作方法在去除所述光刻膠層之后進一步包括:在所述源漏電極和所述柵極的遠離所述基板的一側,沉積第二絕緣層。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述源漏電極、所述半導體層、所述第一絕緣層和所述導電層是各自獨立地通過沉積的方法形成的。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,去除所述光刻膠層的方法為剝離法。
在本發(fā)明的第二方面,本發(fā)明提出了一種薄膜晶體管。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述薄膜晶體管通過上述的方法制作的。
發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),本發(fā)明實施例的薄膜晶體管,其柵極和源極漏極不交疊設置,因此不存在寄生電容所帶來的顯示畫質問題,而且直接利用金屬作為源漏導電區(qū)域,無需額外的導體化技術,也就不會出現(xiàn)導電化效果穩(wěn)定性差的問題。本領域技術人員能夠理解的是,前面針對制造薄膜晶體管的方法所描述的特征和優(yōu)點,仍適用于該薄膜晶體管,在此不再贅述。
在本發(fā)明的第三方面,本發(fā)明提出了一種陣列基板。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述陣列基板包括上述的薄膜晶體管。
發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),本發(fā)明實施例的陣列基板良品率更高,并且制作成本更低。本領域技術人員能夠理解的是,前面針對制造薄膜晶體管的方法、薄膜晶體管所描述的特征和優(yōu)點,仍適用于該陣列基板,在此不再贅述。
在本發(fā)明的第四方面,本發(fā)明提出了一種顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述顯示裝置包括上述的陣列基板。
發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),本發(fā)明實施例的顯示裝置的顯示畫質更穩(wěn)定,并且制造成本降低,從而可提高其產(chǎn)品競爭力。本領域技術人員能夠理解的是,前面針對制造薄膜晶體管的方法、薄膜晶體管、陣列基板所描述的特征和優(yōu)點,仍適用于該顯示裝置,在此不再贅述。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1是本發(fā)明一個實施例的制作薄膜晶體管的方法的流程示意圖;
圖2是本發(fā)明一個實施例的制作方法的步驟s100獲得的產(chǎn)品的結構示意圖;
圖3是本發(fā)明一個實施例的制作方法的步驟s200獲得的產(chǎn)品的結構示意圖;
圖4是本發(fā)明一個實施例的制作方法的背面曝光方式的示意圖;
圖5是本發(fā)明一個實施例的制作方法的步驟s300獲得的產(chǎn)品的結構示意圖;
圖6是本發(fā)明一個實施例的制作方法的步驟s400獲得的產(chǎn)品的結構示意圖;
圖7是本發(fā)明一個實施例的制作方法的步驟s500獲得的產(chǎn)品的結構示意圖;
圖8是本發(fā)明一個實施例的制作方法的步驟s600獲得的產(chǎn)品的結構示意圖。
附圖標記
100基板
200緩沖層
300源漏電極
400光刻膠層
410光刻膠圖案
500半導體層
510有源層
600第一絕緣層
610柵極絕緣層
700導電層
710柵極
800第二絕緣層
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,本技術領域人員會理解,下面實施例旨在用于解釋本發(fā)明,而不應視為對本發(fā)明的限制。除非特別說明,在下面實施例中沒有明確描述具體技術或條件的,本領域技術人員可以按照本領域內(nèi)的常用的技術或條件或按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可通過市購到的常規(guī)產(chǎn)品。
在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種制作薄膜晶體管的方法。參照圖1~8,對本發(fā)明的制作方法進行詳細的描述。根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖1,該制作方法包括:
s100:在基板的一側依次形成緩沖層和圖形化后的源漏電極。
在該步驟中,參考圖2,可在基板100的一側從下至上依次形成緩沖層200和圖形化處理后的源漏電極300。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,基板100是由透光材料形成的。如此,后續(xù)采用從背面對光刻膠層進行曝光時,紫外線(uv)可穿過該基板100從而有效地對光刻膠層進行光刻蝕處理。在本發(fā)明的一些實施例中,形成基板100的材料可以包括玻璃、石英和柔性材料的至少一種。如此,后續(xù)的光刻膠層背面曝光步驟中,紫外線(uv)可更有效地穿過該基板100。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,緩沖層200是由透光材料形成的。如此,后續(xù)采用從背面對光刻膠層進行曝光時,紫外線(uv)可穿過該緩沖層200從而有效地對光刻膠層進行光刻蝕處理。在本發(fā)明的一些實施例中,形成所述緩沖層的材料可以包括sio2、sinx和sionx的至少一種。如此,后續(xù)的光刻膠層背面曝光步驟中,紫外線(uv)可更有效地穿過該緩沖層200。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,在基板100的一側形成緩沖層200的具體方法,不受特別的限制,本領域內(nèi)常用的形成緩沖層的方法均可,具體例如沉積法,等等,只要該方法能使透光的基板100的一側形成透光的緩沖層200即可,本領域技術人員可根據(jù)實際的制造工藝需要進行選擇,在此不再贅述。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,源漏電極300的具體材料不受特別的限制,只要該材料組成的源漏電極300具有導電功能且使紫外線無法穿過即可,本領域技術人員可根據(jù)實際的制造工藝需要進行選擇,例如包括但不限于金屬、有色合金等,如此,采用上述材料的源漏電極300,其導電性能好且紫外線更無法穿透。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,在緩沖層200遠離基板100的一側形成源漏電極300的具體方法不受特別的限制,本領域內(nèi)常用的形成源漏電極的方法均可,只要該方法能使透光的緩沖層200的一側形成不透光的源漏電極300即可,本領域技術人員可根據(jù)實際的制造工藝需要進行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中,源漏電極300可以是通過沉積的方法形成的。如此,采用上述方法形成的源漏電極300,不僅具有導電功能,且能使紫外線無法穿過,并且該方法操作簡單、制造成本低。
s200:在緩沖層和源漏電極的遠離基板的一側,形成光刻膠層。
在該步驟中,參考圖3,可在緩沖層200和源漏電極300的遠離基板100的一側,進一步覆蓋光刻膠層400。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,光刻膠層400可以是由正性光刻膠材料形成的。如此,后續(xù)以源漏電極300為光掩膜對該光刻膠層400進行背面曝光和顯影的處理后,源漏電極300遠離基板100的一側能獲得具有相同圖案化的光刻膠,從而利于沒有光刻膠保護的區(qū)域進一步形成其他結構。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成該光刻膠層400的具體方法不受特別的限制,本領域內(nèi)常用的形成光刻膠層的方法均可,只要該方法能使光刻膠層400形成在緩沖層200和源漏電極300的遠離基板100的一側即可,本領域技術人員可根據(jù)實際的制造工藝需要進行選擇和調(diào)整,在此不再贅述。
s300:從基板遠離光刻膠層的一側,對光刻膠層進行曝光和顯影處理,以得到光刻膠圖案。
在該步驟中,參考圖4,可采用背面曝光的方式,從基板100遠離光刻膠層400的一側,從下至上地對光刻膠層400進行uv光曝光,再經(jīng)過顯影處理,可獲得和源漏電極300具有相同圖案化的光刻膠圖案410,具體獲得的結構參考圖5。如此,以源漏電極300為光掩膜,可省去一次光掩模,簡化工序、降低制作成本。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,曝光和顯影處理的具體方法和工藝參數(shù),不受特別的限制,只要該處理能使源漏電極300的上表面形成具有相同圖案化的光刻膠即可,本領域技術人員可根據(jù)實際制備過程中對其進行選擇和調(diào)整,在此不再贅述。
s400:在緩沖層和光刻膠圖案的遠離基板的一側,依次形成導體層、第一絕緣層和導電層。
在該步驟中,參考圖6,在光刻膠圖案410和緩沖層200的上表面,從下至上依次覆蓋半導體層500、第一絕緣層600和導電層700。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成該半導體層500、第一絕緣層600和導電層700的具體方法,不受特別的限制,本領域內(nèi)常用地形成半導體層、第一絕緣層以及導電層的方法均可,只要這些方法能在光刻膠和緩沖層的上表面依次形成上述三層結構即可,本領域技術人員可根據(jù)實際的制造過程進行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中,有源層、柵極絕緣層和柵極可以是通過沉積的方法形成的。如此,上述沉積法的操作簡單、制造成本低。
s500:去除光刻膠層,以獲得有源層、柵極絕緣層和柵極。
在該步驟中,將源漏電極層300上表面的光刻膠圖案410及光刻膠圖案410上表面的其他層狀結構(包括部分的半導體層500、第一絕緣層600和導電層700)一并去除,去除后獲得的具體結構參考圖7。如此,可形成有源層510、柵極絕緣層610和柵極710,由此,無需設計圖案的掩膜,且該方法操作簡單、制造成本低。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該去除光刻膠的具體方法不受特別的限制,只要能使光刻膠圖案410及其上表面的其他層狀結構一并去除即可,本領域技術人員可根據(jù)光刻膠圖案及其他層狀結構的材料與性能進行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中,去除光刻膠圖案410的方法可以為剝離法。如此,采用上述方法剝離光刻膠圖案,可避免濕法刻蝕的刻蝕液會對陣列基板的性能產(chǎn)生影響,且剝離后源漏電極300的表面性能也更佳。
另外,根據(jù)本發(fā)明的實施例,該制作方法可進一步包括:
s600:在源漏電極和柵極的遠離基板的一側,沉積第二絕緣層。
在該步驟中,參考圖8,可進一步在剝離后的源漏電極300和柵極710的上表面形成第二絕緣層800。如此,形成的第二絕緣層800可保護頂柵結構的源漏電極300和柵極710,防止其暴露在外而容易被損壞。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成該第二絕緣層800的具體方法不受特別的限制,本領域內(nèi)常用的形成絕緣層的方法均可,只要該方法形成的第二絕緣層800能有效地保護源漏電極300和柵極710且不會影響其性能即可,本領域技術人員可根據(jù)制造的實際情況進行選擇。在本發(fā)明的一些實施例中,可在源漏電極300和柵極710的遠離基板100的一側沉積第二絕緣層。如此,采用上述沉積法形成的絕緣層800,與源漏電極300和柵極710上表面的貼附性能更好,且該第二絕緣層800的一體性更好,不僅能起到層間介質的作用,還可作為鈍化層保護源漏電極300和柵極710。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明的實施例,本發(fā)明提出了一種制作薄膜晶體管的方法,通過背面曝光光刻膠層的方式,可省去一次光掩模,簡化工序、降低制作成本,且制備的薄膜晶體管直接利用金屬作為源漏導電區(qū)域,無需額外的導電化技術,也就解決了源漏電極導電化效果穩(wěn)定性差的問題,而且其柵極和源極漏極不交疊設置,因此不存在寄生電容所帶來的顯示畫質問題。
在本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明提出了一種薄膜晶體管。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該薄膜晶體管通過上述的方法制作的。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明的實施例,本發(fā)明提出了一種薄膜晶體管,其柵極和源極漏極不交疊設置,因此不存在寄生電容所帶來的顯示畫質問題,而且直接利用金屬作為源漏導電區(qū)域,無需額外的導體化技術,也就不會出現(xiàn)導電化效果穩(wěn)定性差的問題。本領域技術人員能夠理解的是,前面針對制造薄膜晶體管的方法所描述的特征和優(yōu)點,仍適用于該薄膜晶體管,在此不再贅述。
在本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明提出了一種陣列基板。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該陣列基板包括上述的薄膜晶體管。需要說明的是,該陣列基板除了薄膜晶體管以外,還可以包括其他必要的組成和結構,具體例如像素電極、數(shù)據(jù)線或者外圍電路區(qū),等等,本領域技術人員可根據(jù)該陣列基板的具體使用要求進行設計和補充,在此不再過多地進行贅述。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明的實施例,本發(fā)明提出了一種陣列基板的良品率更高,并且制作成本更低。本領域技術人員能夠理解的是,前面針對制造薄膜晶體管的方法、薄膜晶體管所描述的特征和優(yōu)點,仍適用于該陣列基板,在此不再贅述。
在本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明提出了一種顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該顯示裝置包括上述的陣列基板。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該顯示裝置的具體種類,不受特別的限制,本領域內(nèi)任何已知的顯示裝置類型均可,具體例如電視、手機、電腦顯示屏、平板顯示器、游戲機、可穿戴設備及具有顯示面板的生活、家用電器等等,本領域技術人員可根據(jù)顯示裝置的實際使用條件進行選擇,在此不再贅述。
需要說明的是,該顯示裝置除了陣列基板以外,還可以包括其他必要的組成和結構,以液晶顯示器為例,具體例如彩膜基板、液晶顯示層、光源組件、控制組件、電路和外殼,等等,本領域技術人員可根據(jù)該陣列基板的具體使用要求進行補充,在此不再過多贅述。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明的實施例,本發(fā)明提出了一種顯示裝置的顯示畫質更穩(wěn)定,并且制造成本降低,從而可提高其產(chǎn)品競爭力。本領域技術人員能夠理解的是,前面針對制造薄膜晶體管的方法、薄膜晶體管、陣列基板所描述的特征和優(yōu)點,仍適用于該顯示裝置,在此不再贅述。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。