本發(fā)明涉及半導體顯示技術(shù)領域,具體而言涉及一種陣列基板及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著半導體顯示技術(shù)的不斷發(fā)展,顯示面板對其陣列基板上的電極線以及薄膜晶體管的電極的導電性能的要求越來越高。特別是在高分辨率的產(chǎn)品中,為了增加開口率,需要在保證導電性能的基礎上減小電極線的線寬;在大尺寸的產(chǎn)品中,為了保證畫面的刷新頻率,需要降低電極線的電阻。
現(xiàn)有技術(shù)中,通常采用金屬銅或金屬鋁等金屬作為制備陣列基板中的電極線和薄膜晶體管中的電極,容易做到低線寬、低功耗和高的導電率,進而可以提升顯示面板的顯示效果。但由于銅原子很容易在膜間發(fā)生擴散,因此用金屬銅等作為電極線和電極時,銅原子會擴散到薄膜晶體管的有源層,從而影響薄膜晶體管的性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種陣列基板及其制備方法,該制備方法能夠提高陣列基板中導電效率,提高顯示效果。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的一個技術(shù)方案是:提供一種陣列基板的制備方法,該制備方法包括:
在一陣列基板上形成數(shù)據(jù)線、石墨烯源極以及柵極絕緣層;
在所述柵極絕緣層上形成掃描線和柵極;
在所述數(shù)據(jù)線、掃描線和柵極上形成鈍化層,并對所述石墨烯源極進行離子注入,以將部分所述石墨烯源極轉(zhuǎn)換為半導體有源層;
在所述半導體有源層及所述鈍化層上分別形成漏極和ito像素電極。
其中,所述柵極為圍繞所述石墨烯源極的環(huán)形柵極。
其中,所述在一陣列基板上形成數(shù)據(jù)線、石墨烯源極以及柵極絕緣層,包括:
在所述陣列基板上沉積柵極絕緣層,并覆蓋第一光阻;
利用第一道光罩對所述柵極絕緣層和第一光阻進行圖案化處理,形成圖案化的柵極絕緣層和剩余的第二光阻,所述第二光阻覆蓋所述柵極絕緣層;
在所述陣列基板上沉積石墨烯材料,并去除所述第二光阻,以在所述柵極絕緣層的圖案化區(qū)域內(nèi)形成所述石墨烯數(shù)據(jù)線和所述石墨烯源極。
其中,所述在所述柵極絕緣層上形成掃描線和柵極,包括:
在所述石墨烯數(shù)據(jù)線、石墨烯源極和柵極絕緣層上覆蓋第三光阻;
利用第二道光罩對所述第三光阻進行曝光,暴露出部分所述柵極絕緣層;
對暴露出的所述柵極絕緣層進行刻蝕,形成用于制備掃描線和柵極的第一溝道;
在所述陣列基板上沉積金屬層,并去除所述第三光阻,在所述第一溝道內(nèi)形成所述掃描線和所述柵極;
其中,用于所述掃描線包括分別位于所述石墨烯數(shù)據(jù)線兩側(cè)的第一部分掃描線和第二部分掃描線。
其中,所述在所述石墨烯數(shù)據(jù)線、掃描線和柵極上形成鈍化層,包括:
在所述陣列基板上沉積鈍化層,所述鈍化層覆蓋所述石墨烯數(shù)據(jù)線、石墨烯源極、掃描線和柵極,并在所述鈍化層上覆蓋第四光阻;
利用第三道光罩對所述第四光阻進行曝光,使所述第四光阻形成全曝光區(qū)、半曝光區(qū)和未曝光區(qū),其中,所述全曝光區(qū)對應所述石墨烯源極、部分第一部分掃描線和部分第二部分掃描線,所述半曝光區(qū)對應所述石墨烯數(shù)據(jù)線和所述鈍化層上的像素區(qū);
對所述全曝光區(qū)處的所述鈍化層進行刻蝕,暴露出所述石墨烯源極、部分第一部分掃描線和部分第二部分掃描線,并去除所述半曝光區(qū)處的所述第四光阻。
其中,所述在所述半導體有源層及所述鈍化層上形成ito像素電極,包括:
在所述陣列基板上沉積ito導電層;
去除所述未曝光區(qū)處的所述第四光阻,以在所述半導體有源層上以及所述鈍化層上的像素區(qū)形成ito像素電極,并導通所述部分第一部分掃描線和部分第二部分掃描線。
其中,所述在所述柵極絕緣層上形成掃描線和柵極,包括:
在所述石墨烯數(shù)據(jù)線、石墨烯源極和柵極絕緣層上覆蓋第五光阻;
利用第四道光罩對所述第五光阻進行曝光,使所述第五光阻形成全曝光區(qū)、半曝光區(qū)和未曝光區(qū),其中,所述半曝光區(qū)對應于所述石墨烯數(shù)據(jù)線兩側(cè),全曝光區(qū)對應于圍繞所述石墨烯源極的環(huán)形位置;
對所述半曝光區(qū)處的所述第五光阻和所述全曝光區(qū)處的所述柵極絕緣層進行刻蝕,暴露出所述半曝光區(qū)對應的柵極絕緣層,且在所述全曝光區(qū)對應的柵極絕緣層上形成第二溝道;
在所述陣列基板上沉積金屬層,并去除剩余的所述第五光阻,以在所述半曝光區(qū)對應的柵極絕緣層上分別形成第一部分掃描線和第二部分掃描線,同時在所述第二溝道內(nèi)形成柵極。
其中,所述在所述石墨烯數(shù)據(jù)線、掃描線和柵極上形成鈍化層,包括:
在所述陣列基板上沉積鈍化層,并在所述鈍化層上覆蓋第六光阻;
利用第五道光罩對所述第六光阻和鈍化層進行圖案化處理,暴露出部分所述第一部分掃描線、部分所述第二部分掃描線以及所述石墨烯源極,并去除剩余的所述第六光阻。
其中,所述在所述半導體有源層及所述鈍化層上分別形成漏極和ito像素電極,包括:
在所述陣列基板上沉積ito導電層;
利用第六道光罩對所述ito導電層進行圖案化處理,以使部分所述ito導電層形成ito像素電極,另一部分所述ito導電層導通所述第一部分掃描線和第二部分掃描線;其中,將覆蓋在所述半導體有源層上的ito像素電極作為漏極。
本發(fā)明另一實施例提供一種陣列基板,該陣列基板包括:
陣列基板以及設置于所述陣列基板上的石墨烯源極、漏極、數(shù)據(jù)線、掃描線、柵極、半導體有源層以及ito像素電極,其中,所述數(shù)據(jù)線與所述石墨烯源極連接,所述掃描線與所述柵極連接,所述半導體有源層與所述漏極連接,所述漏極與所述ito像素電極連接,所述半導體有源層由對部分所述石墨烯源極進行離子注入而形成;或
所述陣列基板由上述實施例中提供的制備方法制備形成。
有益效果:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實施例的陣列基板及其制備方法中,該制備方法利用石墨烯制備陣列基板中薄膜晶體管的源極,通過離子注入將部分石墨烯源極轉(zhuǎn)換為半導體有源層,由于石墨烯的高導電率的特性,且不會發(fā)生離子擴散,進而提高了陣列基板中電極的導電效率,且不會影響薄膜晶體管的性能,提高顯示質(zhì)量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明陣列基板一實施例的俯視圖;
圖2a是圖1所示的陣列基板在一應用例中沿a-aˊ的截面圖;
圖2b是圖1所示的陣列基板在一應用例中沿a-aˊ的截面圖;
圖3a是圖1所示的陣列基板在另一應用例中沿a-aˊ的截面圖;
圖3b是圖1所示的陣列基板在另一應用例中沿a-aˊ的截面圖;
圖4是本發(fā)明陣列基板另一實施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明陣列基板的制備方法第一實施例的流程示意圖;
圖6是圖5中步驟s101得到的陣列基板的俯視圖;
圖7是圖5中步驟s101的流程示意圖;
圖8a-8f是圖7中各個步驟得到的陣列基板的截面示意圖;
圖9是圖5中步驟s102得到的陣列基板的俯視圖;
圖10是圖5中步驟s102的流程示意圖;
圖11a-11h是圖10中各個步驟得到的陣列基板的截面示意圖;
圖12是圖5中步驟s103的流程示意圖;
圖13a-13f是圖12中各個步驟得到的陣列基板的截面示意圖;
圖14是圖5中步驟s104的流程示意圖;
圖15是本發(fā)明陣列基板的制備方法第二實施例的流程示意圖;
圖16是圖15中步驟s202的流程示意圖;
圖17a-17h是圖16中各個步驟得到的陣列基板的截面示意圖;
圖18是圖15中步驟s203的流程示意圖;
圖19a-19f是圖18中各個步驟得到的陣列基板的截面示意圖;
圖20是圖15中步驟s204的流程示意圖。
具體實施例
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,說明書及說明書附圖中,相同結(jié)構(gòu)采用相同標號,顯然,所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動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。
參閱圖1、圖2a和圖2b,圖1是本發(fā)明陣列基板一實施例的俯視圖,圖2a是圖1所示的陣列基板在一應用例中沿a-aˊ的截面圖(對應于數(shù)據(jù)線11部分),圖2b是圖1所示的陣列基板在一應用例中沿a-aˊ的截面圖(對應于薄膜晶體管部分)。如圖1、圖2a和圖2b所示,本實施例的陣列基板包括基板10,以及設置在基板10上的數(shù)據(jù)線11和掃描線12,數(shù)據(jù)線11和掃描線12相互交錯,ito像素電極131設置在數(shù)據(jù)線11和掃描線12的交錯處,ito像素電極131與掃描線12之間設置有薄膜晶體管。其中,薄膜晶體管中的源極18為石墨烯源極18,半導體有源層19由對部分石墨烯源極18進行離子注入而形成,漏極132設置在半導體有源層19上方,由覆蓋在半導體有源層19上的ito導電層形成;數(shù)據(jù)線11與石墨烯源極18連接,掃描線12與薄膜晶體管的柵極17連接,半導體有源層19連接漏極132,漏極132與ito像素電極131連接,掃描線12包括設置在數(shù)據(jù)線11兩側(cè)的第一部分掃描線121和第二部分掃描線122,且第一部分掃描線121與第二部分掃描線122通過ito導電層13連接。本實施例中,第一部分掃描線121與第二部分掃描線122可以均設置在柵極絕緣層15的溝道內(nèi),柵極17為圍繞石墨烯源極18的環(huán)形柵極17,半導體有源層19在石墨烯源極18上方,由對石墨烯源極18中上層的石墨烯材料進行離子注入形成,在半導體有源層19上覆蓋ito導電層,該ito導電層與像素區(qū)的ito像素電極131連接,將該ito導電層作為薄膜晶體管的漏極132。
本實施例中,石墨烯源極18為圓形結(jié)構(gòu)。在其他實施例中,石墨烯源極可以為方形結(jié)構(gòu)、菱形結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)、橢圓形結(jié)構(gòu)等,本發(fā)明對此不做具體限定。此外,本發(fā)明中的數(shù)據(jù)線11和掃描線12可以均為石墨烯材料制成,或均為金屬材料制成,或一個為石墨烯材料制成,另一個為金屬材料制成,本發(fā)明不做具體限制,可選的,本實施例中,數(shù)據(jù)線11為石墨烯材料制成的石墨烯數(shù)據(jù)線11。
進一步的,參閱圖3a和圖3b,圖3a是圖1所示的陣列基板在另一應用例中沿a-aˊ的截面圖,圖3b是圖1所示的陣列基板在另一應用例中沿a-aˊ的截面圖。如圖3a和圖3b所示,第一部分掃描線121與第二部分掃描線122均設置在柵極絕緣層15的上方。
可以理解的是,通過離子注入石墨烯源極,以形成半導體有源層的結(jié)構(gòu)也可以應用其他結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管中。請參閱圖4,圖4是本發(fā)明陣列基板另一實施例中薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示,本實施例中的薄膜晶體管包括疊置的基板20、柵極21、柵極絕緣層22、漏極24、源極23、半導體有源層25以及鈍化層26。其中,漏極24和源極23為石墨烯漏極24和石墨烯源極23,半導體有源層25由對石墨烯漏極24和石墨烯源極23之間的石墨烯材料進行離子注入形成。鈍化層26上相對于石墨烯漏極24的位置上開有通孔,石墨烯漏極24通過該通孔與ito像素電極27連接。在制備過程中,在柵極絕緣層22上制備一石墨烯層,對位于中間部分的石墨烯進行離子注入,則形成了半導體有源層25,而兩側(cè)的石墨烯則分別作為石墨烯源極23和石墨烯漏極24。
對應于圖1、圖2a、圖2b中所示的陣列基板結(jié)構(gòu),本發(fā)明公開了一種制備方法實施例。參閱圖5,圖5是本發(fā)明陣列基板的制備方法第一實施例的流程示意圖。如圖5所示,該制備方法包括如下步驟:
s101、在一基板10上形成數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18以及柵極絕緣層15。
本實施例以數(shù)據(jù)線11為石墨烯數(shù)據(jù)線為例。參閱圖6,圖6是本步驟制備得到的陣列基板的俯視圖,在基板10上先后形成柵極絕緣層15、石墨烯數(shù)據(jù)線11和石墨烯源極18,其中,石墨烯數(shù)據(jù)線11和石墨烯源極18連接。為了簡化制備流程,可以令石墨烯數(shù)據(jù)線11和石墨烯源極18同時形成。在其他實施例中,數(shù)據(jù)線11可以由銅、鉬銅,鉬鈦銅,鉬鋁鉬,鈦銅等金屬材料制成。
本實施例中,陣列基板可以是pen(polyethylenenaphthalene,聚萘二甲酸乙二醇酯)或pet(polyethyleneterephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇酯)或pi(polyimide,聚酰亞胺)制成的。此外,也可以使用玻璃作為陣列基板。
具體的,如圖7所示,在本實施例中,步驟s101可包括如下步驟:
s1011、在基板10上沉積柵極絕緣層15,并覆蓋第一光阻101。
請參閱圖8a和圖8b,其中,圖8a是圖6中沿b-bˊ的截面圖,圖8b是圖6中沿b-bˊ的截面圖。
通過化學氣相沉積的方法,在基板10上依次沉積柵極絕緣層15和第一光阻101。此時,該步驟是對應整個基板10而言的,包括了數(shù)據(jù)線區(qū)域和石墨烯源極18區(qū)域。
第一光阻101為光刻材料,可以耐受高溫工藝,具有光敏特性,經(jīng)過曝光、顯影后留下的部分對其下層的結(jié)構(gòu)起保護作用,然后進行刻蝕脫模最終得到需要的圖形。
s1012、利用一光罩對柵極絕緣層15和第一光阻101進行圖案化處理,形成圖案化的柵極絕緣層15和剩余的第二光阻102,第二光阻102覆蓋柵極絕緣層15。
請參閱圖8c和圖8d,其中,圖8c對應于圖8a,圖8d對應于圖8b。本實施例中,可以采用黃光制程(如顯影、濕刻、干刻等)通過一光罩對柵極絕緣層15和第一光阻101進行圖案化處理,此時,處理后的柵極絕緣層15和第一光阻101形成圖案化結(jié)構(gòu),其圖案化區(qū)域暴露出基板10。柵極絕緣層15和第一光阻101的圖案化區(qū)域用于后續(xù)步驟中形成數(shù)據(jù)線和石墨烯源極18。
s1013、在基板10上沉積石墨烯材料,并去除第二光阻102。
請參閱圖8e至圖8f,其中,圖8e對應于圖8c,圖8f對應于圖8d。通過化學氣相沉積或氧化還原法在基板10上沉積石墨烯材料,此時,部分石墨烯材料填充至柵極絕緣層15和第一光阻101的圖案化區(qū)域內(nèi),另一部分石墨烯材料覆蓋在第二光阻102上。填充至用于形成數(shù)據(jù)線的柵極絕緣層15的圖案化區(qū)域內(nèi),形成石墨烯數(shù)據(jù)線11;填充至用于形成石墨烯源極18的柵極絕緣層15的圖案化區(qū)域內(nèi),形成石墨烯源極18,且石墨烯數(shù)據(jù)線11和石墨烯源極18相互連通。再通過剝離工藝(lift-off)將第二光阻102去除,最終在基板10上形成石墨烯數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18以及柵極絕緣層15。本實施例中,石墨烯源極18為圓形,石墨烯數(shù)據(jù)線11與石墨烯源極18連接。
剝離工藝(lift-off)是通過將第二光阻102去除,在去除第二光阻102的同時即可將沉積在第二光阻102上的石墨烯材料進行清除。利用剝離工藝(lift-off)去除第二光阻102時,為了提高效率,可以在第二光阻102被清除前,利用激光照射第二光阻102,使第二光阻102更容易被清除。
s102、在柵極絕緣層15上形成掃描線12和柵極17。
本實施例以掃描線12為銅、鉬銅,鉬鈦銅,鉬鋁鉬,鈦銅等金屬材料制成為例。參閱圖9,圖9是本步驟制備得到的陣列基板的俯視圖,如圖9所示,本步驟在柵極絕緣層15上進一步形成掃描線12和柵極17。在其他實施例中,掃描線12也可以通過石墨烯材料制成。本實施例中,柵極17為圍繞石墨烯源極18的環(huán)形結(jié)構(gòu),掃描線12包括第一部分掃描線121和第二部分掃描線122。
具體的,如圖10所示,在本實施例中,步驟s102可包括如下步驟:
s1021、在石墨烯數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18和柵極絕緣層15上覆蓋第三光阻104。
請參閱圖11a和圖11b,其中,圖11a是圖9中沿c-cˊ的截面圖,圖11b是圖9中沿c-cˊ的截面圖。
通過化學氣相沉積在基板10上沉積第三光阻104,第三光阻104覆蓋整個基板10,即第三光阻104覆蓋石墨烯數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18和柵極絕緣層15。
s1022、利用一光罩對第三光阻104進行曝光,暴露出部分柵極絕緣層15。
請參閱圖11c和圖11d,其中,圖11c對應于圖11a,圖11d對應于圖11b。本實施例中,可以采用黃光制程(如顯影、濕刻、干刻等)通過一光罩對第三光阻104進行曝光,使部分柵極絕緣層15暴露,可以理解的是,柵極絕緣層15的暴露部分用于形成掃描線12和柵極17。從圖11c和圖11d中可以看出,曝光后剩余的第三光阻104覆蓋石墨烯數(shù)據(jù)線11和石墨烯源極18,且覆蓋面積分別大于石墨烯數(shù)據(jù)線11的面積和石墨烯源極18的面積。
s1023、對暴露出的柵極絕緣層15進行刻蝕,形成用于制備掃描線12和柵極17的第一溝道105。
請參閱圖11e和圖11f,利用干刻或濕刻等刻蝕方式對暴露出的柵極絕緣層15進行刻蝕,令曝光的柵極絕緣層15形成用于制備掃描線12和柵極17的第一溝道105。根據(jù)本實施例中掃描線12的結(jié)構(gòu)和柵極17的結(jié)構(gòu),第一溝道105包括在石墨烯數(shù)據(jù)線11兩側(cè)的部分,以及圍繞石墨烯源極18的環(huán)形位置。值得注意的是,石墨烯數(shù)據(jù)線11兩側(cè)的第一溝道105與石墨烯數(shù)據(jù)線11之間相隔有一定距離,且圍繞石墨烯源極18的環(huán)形位置上的第一溝道105與石墨烯源極18之間也有一定距離。
s1024、在基板10上沉積金屬層,并去除第三光阻104,在第一溝道105內(nèi)形成掃描線12和柵極17。
通過濺鍍等方式在基板10上沉積一金屬層(銅、鉬銅,鉬鈦銅,鉬鋁鉬,鈦銅等金屬材料),此時,部分金屬層沉積至步驟s1023中形成的第一溝道105內(nèi),另一部分覆蓋在第三光阻104上。通過剝離工藝(lift-off)將第三光阻104去除,最終在第一溝道105內(nèi)形成掃描線12和環(huán)形柵極17,此時掃描線12包括位于石墨烯數(shù)據(jù)線11兩側(cè)的第一部分掃描線121和第二部分掃描,柵極17圍繞石墨烯源極18,如圖11g和圖11h所示。
值得注意的是,第一部分掃描線121和第二部分掃描線122均未與石墨烯數(shù)據(jù)線11連接;且圍繞石墨烯源極18的環(huán)形柵極17也未與石墨烯源極18連接。
s103、在數(shù)據(jù)線11、掃描線12和柵極17上形成鈍化層16,并對石墨烯源極18進行離子注入。
通過化學氣相沉積在基板10上沉積鈍化層16,并令石墨烯源極18暴露,對石墨烯源極18進行離子注入,使上層的部分石墨烯源極18轉(zhuǎn)換為半導體有源層19。
具體的,如圖12所示,在本實施例中,步驟s103可包括如下步驟:
s1031、在基板10上沉積鈍化層16,鈍化層16覆蓋石墨烯數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18、掃描線12和柵極17,并在鈍化層16上覆蓋第四光阻106。
請參閱圖13a和圖13b,其中,圖13a對應于陣列基板的數(shù)據(jù)線部分的結(jié)構(gòu)示意圖,圖13b對應于陣列基板的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。通過化學氣相沉積在基板10上依次沉積鈍化層16和第四光阻106,第四光阻106覆蓋在鈍化層16上。
s1032、利用一光罩對第四光阻106進行曝光,使第四光阻106形成全曝光區(qū)1063、半曝光區(qū)1061和未曝光區(qū)1062。
請參閱圖13c和圖13d,其中,圖13c對應于圖13a,圖13d對應于圖13b??梢圆捎命S光制程(如顯影、濕刻、干刻等)通過一光罩對第四光阻106進行曝光。光罩選用多灰階光罩(具有多種透光率不同的光罩),本實施例的多灰階光罩中具有三種不同透光率,以使第四光阻106形成全曝光區(qū)1063、半曝光區(qū)1061和未曝光區(qū)1062,其中,全曝光區(qū)1063的第四光阻106被完全去除,對應的鈍化層16被暴露。全曝光區(qū)1063對應石墨烯源極18、部分第一部分掃描線121和部分第二部分掃描線122,半曝光區(qū)1061對應石墨烯數(shù)據(jù)線11和鈍化層16上的像素區(qū)(圖中未畫出)。本步驟中,令石墨烯源極18、部分第一部分掃描線121和部分第二部分掃描線122對應的鈍化層16暴露,用于在后續(xù)步驟中對暴露出的鈍化層16進行處理,而保留其他部分的鈍化層16。
值得注意的是,覆蓋在石墨烯數(shù)據(jù)線11上半曝光區(qū)1061的第四光阻106的寬度等于或大于石墨烯數(shù)據(jù)線11的寬度。
s1033、對全曝光區(qū)1063處的鈍化層16進行刻蝕,暴露出石墨烯源極18、部分第一部分掃描線121和部分第二部分掃描線122,并去除半曝光區(qū)1061處的第四光阻106,并對石墨烯源極18進行離子注入。
請參閱圖13e和圖13f,利用干刻或濕刻等刻蝕方式對暴露出的鈍化層16進行刻蝕,令鈍化層16下方的石墨烯源極18、部分第一部分掃描線121和部分第二部分掃描線122暴露。其中,暴露出的部分第一部分掃描線121和部分第二部分掃描線122均靠近石墨烯數(shù)據(jù)線11。
利用氧氣灰化處理工藝,即利用氧燒光阻對不同厚度的第四光阻106進行灰化處理,清除掉半曝光區(qū)1061處的第四光阻106,暴露出石墨烯數(shù)據(jù)線11上方的鈍化層16和用于像素區(qū)(圖中未畫出)對應的鈍化層16。
進一步,對暴露出的石墨烯源極18進行離子注入,以將上層的部分石墨烯源極18轉(zhuǎn)換為半導體有源層19。其中,對石墨烯源極18進行離子注入即為采用離子注入工藝向石墨烯源極18注入氮、磷等元素,以使石墨烯轉(zhuǎn)化為半導體材料,則能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化為半導體材料的石墨烯材料作為半導體有源層19。半導體有源層19的深度通過控制離子注入工藝進行調(diào)整,本實施例對半導體有源層19的深度與柵極17的厚度相同。在其他實施例中,半導體有源層19的厚度可以大于或小于柵極17的厚度。
s104、在半導體有源層19及鈍化層16上分別形成漏極132和ito像素電極131。
在基板10上沉積ito導電層13,并去除步驟s103中未曝光區(qū)的第四光阻106,令一部分ito導電層13導通第一部分掃描線121和第二部分掃描線122;一部分ito導電層13層疊在半導體有源層19上,作為薄膜晶體管的漏極132;另一部分沉積在像素區(qū),作為ito像素電極131。
具體的,本實施例中,如圖14所示,步驟s104可包括如下步驟:
s1041、在基板10上沉積ito導電層13。
通過化學氣相沉積在基板10上沉積ito導電層13,此時ito導電層13覆蓋整個基板10,即未曝光區(qū)1062的第四光阻106、部分第一部分掃描線121、部分第二部分掃描線122、半導體有源層19以及鈍化層16上均覆蓋有ito導電層13。
s1042、去除未曝光區(qū)1062處的第四光阻106。
通過剝離工藝(lift-off)將未曝光區(qū)1062的第四光阻106去除,隨之去除了覆蓋在第四光阻106上的ito導電層13,保留的ito導電層13包括覆蓋在部分第一部分掃描線121、部分第二部分掃描線122、半導體有源層19以及鈍化層16上的部分。其中,一部分ito導電層13將第一部分掃描線121和第二部分掃描線122導通;另一部分ito導電層13覆蓋在半導體有源層19上,作為薄膜晶體管的漏極132;還有一部分覆蓋在鈍化層16的像素區(qū)上,作為ito像素電極131,最終形成圖1、圖2a和圖2b所示的陣列基板。值得注意的是,漏極132與ito像素電極131相互連接。
本實施例的陣列基板的制備方法通過三道光罩,并利用石墨烯材料制備薄膜晶體管的源極,通過對石墨烯材料進行離子注入制備薄膜晶體管的半導體有源層,并利用ito導電層作為薄膜晶體管的漏極,利用了石墨烯的高導電率,提升了陣列基板的導電效率。
此外,本發(fā)明還公開了一種制備方法實施例,參閱圖15,圖15是本發(fā)明陣列基板的制備方法第二實施例的流程示意圖。如圖15所示,本實施例的制備方法包括如下步驟:
s201、在一基板10上形成數(shù)據(jù)線、石墨烯源極18以及柵極絕緣層15。
本步驟與圖5和圖7所示的制備方法第一實施例中的步驟s101相同,此處不贅述。
s202、在柵極絕緣層15上形成掃描線12和柵極17。
本步驟制備得到的陣列基板的俯視圖與圖9所示的陣列基板的俯視圖相同。但對應的數(shù)據(jù)線部分的層級結(jié)構(gòu)有所不同。
具體的,如圖16所示,本實施例中,步驟s202可包括如下步驟:
s2021、在石墨烯數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18和柵極絕緣層15上覆蓋第五光阻107。
請參閱圖17a和圖17b,其中,圖17a是對應于陣列基板的數(shù)據(jù)線部分的結(jié)構(gòu)示意圖,圖17b是對應于陣列基板的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。
通過化學氣相沉積在基板10上沉積第五光阻107,第五光阻107覆蓋整個基板10,即第五光阻107覆蓋石墨烯數(shù)據(jù)線11、石墨烯源極18和柵極絕緣層15。
s2022、利用一光罩對第五光阻107進行曝光,使第五光阻107形成全曝光區(qū)1073、半曝光區(qū)1071和未曝光區(qū)1072。
請參閱圖17c和圖17d,其中,圖17c對應于圖17a,圖17d對應于圖17b。本實施例中,光罩選用多灰階光罩,本實施例的多灰階光罩中具有三種不同透光率,以使第五光阻107形成全曝光區(qū)1073、半曝光區(qū)1071和未曝光區(qū)1072,以便后續(xù)步驟中制備柵極17和掃描線12。其中,半曝光區(qū)1071對應于石墨烯數(shù)據(jù)線11兩側(cè),即半曝光區(qū)1071對應于后續(xù)步驟中用于制備掃描線12的位置;全曝光區(qū)1073對應于圍繞石墨烯源極18的環(huán)形位置,即全曝光區(qū)1073對應于后續(xù)步驟中用于制備柵極17的位置。可以理解的是,覆蓋在石墨烯數(shù)據(jù)線11上方的未曝光區(qū)1072的第五光阻107的寬度要大于石墨烯數(shù)據(jù)線11的寬度,以避免后續(xù)制備的掃描線12與石墨烯數(shù)據(jù)線11接觸。
s2023、對半曝光區(qū)1072處的第五光阻107和全曝光區(qū)1073處的柵極絕緣層15進行刻蝕,暴露出半曝光區(qū)1071對應的柵極絕緣層15,且在全曝光區(qū)1073對應的柵極絕緣層15上形成第二溝道108。
請參閱圖17e和圖17f,利用干刻或濕刻等刻蝕方法對步驟s2022中的第五光阻107的全曝光區(qū)1073進行刻蝕,以在全曝光區(qū)1073暴露出的柵極絕緣層15上形成用于制備柵極17的第二溝道108。利用氧燒光阻對半曝光區(qū)1072的第五光阻107進行灰化處理,清除掉半曝光的第五光阻107。
s2024、在基板10上沉積金屬層,并去除剩余的第五光阻107。
通過濺鍍等方式在基板10上沉積一金屬層(銅、鉬銅,鉬鈦銅,鉬鋁鉬,鈦銅等金屬材料),此時,金屬層會覆蓋在暴露出的柵極絕緣層15和未曝光區(qū)1072的第五光阻107上,且會填充至柵極絕緣層15上的第二溝道108內(nèi)。覆蓋在暴露出的柵極絕緣層15上的金屬層形成掃描線12,填充至第二溝道108的金屬層形成柵極17。如圖17g和圖17h所示,在石墨烯數(shù)據(jù)線11的兩側(cè)分別形成第一部分掃描線121和第二部分掃描線122;在圍繞石墨烯源極18的環(huán)形位置上形成柵極17。
s203、在數(shù)據(jù)線11、掃描線12和柵極17上形成鈍化層16,并對石墨烯源極18進行離子注入。
通過化學氣相沉積在基板10上沉積鈍化層16,并令石墨烯源極18暴露,對石墨烯源極18進行離子注入,使上層的部分石墨烯源極18轉(zhuǎn)換為半導體有源層19。
具體的,如圖18所示,在本實施例中,步驟s203可包括如下步驟:
s2031、在基板10上沉積鈍化層16,并在鈍化層16上覆蓋第六光阻109。
請參閱圖19a和圖19b,其中,圖19a對應于陣列基板的數(shù)據(jù)線部分的結(jié)構(gòu)示意圖,圖19b對應于陣列基板的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。通過化學氣相沉積在基板10上依次沉積鈍化層16和第四光阻106,第四光阻106覆蓋在鈍化層16上。
s2032、利用一光罩對第六光阻109和鈍化層16進行圖案化處理,暴露出部分第一部分掃描線121、部分第二部分掃描線122以及石墨烯源極18,并去除剩余的第六光阻109,并對石墨烯源極18進行離子注入。
請參閱圖19c至圖19f,其中,圖19c和圖19e對應于圖19a,圖19d和圖19f對應于圖19b。利用一光罩對第六光阻109和鈍化層16進行圖案化處理,令部分第一部分掃描線121、部分第二部分掃描線122以及石墨烯源極18暴露,以便后續(xù)步驟中將第一部分掃描線121和第二部分掃描線122導通,以及對石墨烯源極18進行離子注入。
進一步的,對暴露的石墨烯源極18進行離子注入,形成半導體有源層19;并將剩余的第六光阻109進行去除。此處對石墨烯源極18進行離子注入與圖13中步驟s1033中相同,此處不再贅述。
s204、在半導體有源層19及鈍化層16上分別形成漏極132和ito像素電極131。
具體的,如圖20所示,本實施例中,步驟s104可包括如下步驟:
s2041、在基板10上沉積ito導電層13。
通過化學氣相沉積在基板10上沉積ito導電層13,此時ito導電層13覆蓋整個基板10,即部分第一部分掃描線121、部分第二部分掃描線122、半導體有源層19以及鈍化層16上均覆蓋有ito導電層13。
s2042、利用一光罩對ito導電層13進行圖案化處理。
再利用一光罩對覆蓋的ito導電層13進行圖案化處理,保留需要的ito導電層13。
其中,保留的ito導電層13中,覆蓋在半導體有源層19的ito導電層13作為薄膜晶體管的漏極132,覆蓋在鈍化層16的像素區(qū)的ito導電層13作為ito像素電極131,此外,另一部分ito導電層13的一端連接暴露的部分第一部分掃描線121,另一端連接暴露的部分第二部分掃描線122,將第一部分掃描線121和第二部分掃描線122導通,形成完整的掃描線12。值得注意的是,漏極132與ito像素電極131連接。最終形成圖1、圖3a和圖3b所示的陣列基板。
本實施例的陣列基板的制備方法通過四道光罩,并利用石墨烯材料制備薄膜晶體管的源極,通過對石墨烯材料進行離子注入制備薄膜晶體管的半導體有源層,并利用ito導電層作為薄膜晶體管的漏極,利用了石墨烯的高導電率,提升了陣列基板的導電效率。
進一步,本發(fā)明還公開一顯示面板,該顯示面板中包括上述任意一種結(jié)構(gòu)的陣列基板。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術(shù)領域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍。