薄膜晶体管、tft阵列基板及其制造方法和显示装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种薄膜晶体管、TFT阵列基板及其制造方法和显示装置，解决了了现有的底栅型TFT阵列基板的结构，容易发生栅极绝缘层被击穿的问题。本发明实施例提供的薄膜晶体管TFT，该TFT的源电极包括第一源电极部，该TFT的漏电极包括第一漏电极部，其中，第一源电极部和第一漏电极部与该TFT的有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触。由于第一源电极部和第一漏电极部与栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的栅极绝缘层被击穿的现象。
【专利说明】薄膜晶体管、TFT阵列基板及其制造方法和显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示器的制造领域，特别涉及一种薄膜晶体管(Thin FilmTransistor, TFT)、包含该薄膜晶体管的TFT阵列基板及其制造方法、以及包含该TFT阵列基板的显示装置。
【背景技术】
[0002]有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)显示器具有自发光、广视角、高对比度，薄型化，低功耗等优点，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一，已成为下一代平面显示器技术的主流，应用越来越广泛。通常OLED显示器为层叠式结构，采用如小分子材料、聚合物或其他发光材料的有机发光化合物，作为有机发光层，放置于阴极和阳极之间。根据驱动方式不同，OLED显示器可分为有源矩阵型(Active Matrix)和无源矩阵型。
[0003]有源矩阵有机发光二极管(ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode,AMOLED)显示器通过阵列基板中的驱动TFT，以电流方式驱动有机发光层发光。目前，底栅型AMOLED的TFT阵列基板的剖面结构参见图1所示，包括:
[0004]位于衬底基板al上的栅电极a2和存储电容下电极a3 ；
[0005]位于栅电极a2和存储电容下电极a3上的栅极绝缘层a4 ；
[0006]位于栅极绝缘层a4上且与栅电极a2的位置对应的有源层a5 ；
[0007]位于有源层a5上的刻蚀阻挡层a6，该刻蚀阻挡层a6中形成有两个贯穿刻蚀阻挡层a6的ESL孔(刻蚀阻挡层孔)和一个贯穿刻蚀阻挡层a6和栅极绝缘层a4的过孔(ViaHole)，存储电容的电极a3通过该过孔与该像素单元的驱动TFT的栅线连接，以使该驱动TFT开启；
[0008]位于刻蚀阻挡层a6上的源/漏电极a7，其中，源/漏电极a7分别通过ESL孔与有源层a5连接；以及，
[0009]位于源/漏电极a7上的钝化层a8，以及位于钝化层a8上的存储电容上电极a9。
[0010]现有的底栅型TFT阵列基板的结构存在以下问题:源/漏电极与栅电极交叠的区域形成电容，源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，都容易导致栅极绝缘层被击穿，造成TFT阵列基板的报废。
[0011]综上所述，现有的底栅型TFT阵列基板的结构，容易发生栅极绝缘层被击穿的问题，造成TFT阵列基板的报废。
【发明内容】
[0012]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管、TFT阵列基板及其制造方法和显示装置，解决了现有的底栅型TFT阵列基板的结构，容易发生栅极绝缘层被击穿的问题。
[0013]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管TFT，其中:
[0014]所述TFT的源电极包括第一源电极部，所述TFT的漏电极包括第一漏电极部，其中，所述第一源电极部和所述第一漏电极部与所述TFT的有源层同层设置且分别位于所述有源层的两侧，且所述第一源电极部和所述第一漏电极部分别与所述有源层直接接触。
[0015]本发明实施例提供的薄膜晶体管中，源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部与有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触，由于第一源电极部和第一漏电极部与栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的栅极绝缘层被击穿的现象。
[0016]在实施中，所述第一源电极部和所述第一漏电极部是采用与所述有源层相同的材料并通过导电化处理后得到的。
[0017]具体的，所述有源层采用半导体薄膜材料，所述第一源电极部和所述第一漏电极部是由半导体薄膜材料经过导电化处理后得到的。
[0018]基于上述任一实施例，所述源电极还包括第二源电极部，所述漏电极还包括第二漏电极部，所述有源层与所述第二源电极部和所述第二漏电极部之间的刻蚀阻挡层中形成有两个贯穿所述刻蚀阻挡层且分别位于所述第一源电极部和所述第一漏电极部上方的第一过孔；
[0019]其中，所述第二源电极部通过位于所述第一有源部上方的第一过孔与所述第一源电极部连接，且所述第二漏电极部通过位于所述第一漏电极部上方的第一过孔与所述第一漏电极部连接。
[0020]基于上述任一实施例，所述栅电极位于所述有源层下方(即底栅型TFT)，或者，所述栅电极位于所述有源层的上方(即顶栅型TFT)。
[0021]本发明实施例还提供了一种TFT阵列基板，所述TFT阵列基板包括多个像素单元，每个像素单元包括开关TFT，其中，所述开关TFT为上述任一所述的TFT。
[0022]本发明实施例提供的TFT阵列基板的各像素单元中，源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部与有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触，由于第一源电极部和第一漏电极部与栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的栅极绝缘层被击穿的现象，提高了TFT阵列基板的成品率。
[0023]进一步，若所述TFT阵列基板为有源矩阵有机发光显示器AMOLED阵列基板，则所述TFT阵列基板的每个像素单元还包括驱动TFT，所述驱动TFT为上述任一所述的TFT，其中:
[0024]所述像素单元的刻蚀阻挡层中与所述像素单元的存储电容下电极对应的位置还形成有贯穿所述刻蚀阻挡层和所述像素单元的栅电极与有源层之间的栅极绝缘层的第二过孔，其中，所述存储电容通过所述第二过孔连接所述像素单元的驱动TFT的栅电极，所述存储电容下电极与所述栅电极位于同一层。
[0025]进一步，所述第二过孔中设置有与所述开关TFT的第二源电极部和第二漏电极部同层设置的连接金属层，所述驱动TFT的栅电极通过所述连接金属层与所述存储电容连接。
[0026]基于上述任一实施例，所述TFT阵列基板还包括像素电极，所述像素电极与所述开关TFT的第二漏电极部电连接。
[0027]基于同一发明构思，本发明实施例还提供了显示装置，其中，该显示装置包括上述任一所述的TFT阵列基板。
[0028]基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种TFT阵列基板的制造方法，该方法包括以下步骤:
[0029]该TFT阵列基板中的有源层的制作方法包括:
[0030]通过构图工艺，形成源电极的第一源电极部的图形、漏电极的第一漏电极部的图形以及有源层的图形，其中，所述第一源电极部和所述第一漏电极部分别位于所述有源层的两侧且分别与所述有源层直接接触；
[0031 ] 对所述第一源电极部和所述第一漏电极部进行导电化处理。
[0032]采用本发明实施例提供的制造方法制得的TFT阵列基板的各像素单元中，源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部与有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触，由于第一源电极部和第一漏电极部与栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的栅极绝缘层被击穿的现象，提闻了 TFT阵列基板的成品率。
[0033]在实施中，所述导电化处理包括氢离子处理。
[0034]进一步，在进行所述导电化处理前，该方法还包括:
[0035]通过构图工艺，在形成了所述有源层的衬底基板上，形成所述刻蚀阻挡层的图形，其中，在所述刻蚀阻挡层中形成两个贯穿所述刻蚀阻挡层且分别位于所述第一源电极部和第一漏电极部上方形成第一过孔。
[0036]进一步，该方法还包括:
[0037]通过构图工艺，在形成了所述刻蚀阻挡层的衬底基板上，形成所述源电极的第二源电极部和所述漏电极第二漏电极部的图形；所述第二源电极部通过位于所述第一源电极部的第一过孔与所述第一源电极部连接，所述第二漏电极部通过位于所述第一漏电极部的第一过孔与所述第一漏电极部连接。
[0038]作为一种优选的实现方式，该方法还包括:通过构图工艺，在形成了第二源电极部和第二漏电极部的衬底基板上，形成栅电极和钝化层的步骤。
[0039]作为另一种优选的实现方式，在形成所述源电极的第一源电极部的图形、所述漏电极的第一漏电极部的图形以及所述有源层的图形前，该方法还包括:
[0040]通过构图工艺，在衬底基板上，形成栅电极的图形和栅极绝缘层的步骤。
[0041]基于上述任一优选的实现方式，若所述TFT阵列基板为有源矩阵有机发光显示器AMOLED阵列基板，则:在衬底基板上形成所述栅电极的图形的同时，该方法还包括:形成与所述栅电极位于同层的存储电容下电极的图形。
[0042]进一步，通过构图工艺，在形成了所述有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，还包括:
[0043]在所述刻蚀阻挡层中还形成有贯穿所述刻蚀阻挡层和所述栅极绝缘层的第二过孔；其中，所述存储电容下电极通过所述第二过孔连接所述像素单元的驱动TFT的栅电极。
[0044]优选的，通过构图工艺，在形成了所述有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，具体包括:
[0045]在形成了所述有源层的衬底基板上，涂覆绝缘性薄膜，并在所述绝缘性薄膜上涂覆光刻胶；
[0046]采用灰阶掩膜板，进行曝光、显影处理，形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域；其中，所述光刻胶半保留区域对应所述第一源电极部和所述第二源电极部所在的区域，所述光刻胶完全去除区域对应所述第二过孔所在的区域，所述光刻胶完全保留区域对应所述衬底基板上除上述区域之外的区域，所述光刻胶半保留区域中对应需要形成所述第一过孔的区域的光刻胶的厚度小于所述光刻胶半保留区域中的其他区域的光刻胶的厚度；
[0047]通过一次刻蚀工艺，形成所述第二过孔，采用反应离子刻蚀处理，去除掉所述光刻胶半保留区域中与所述第一过孔对应的区域上的光刻胶；
[0048]通过一次刻蚀工艺，形成所述第一过孔；
[0049]采用反应离子刻蚀处理，去除掉所述光刻胶半保留区域的光刻胶，以使所述光刻胶半保留区域下的所述第一源电极部和所述第一漏电极部裸露出来；
[0050]对所述第一源电极部和所述第一漏电极部进行导电化处理，使所述第一源电极部和所述第一漏电极部转化为导体；
[0051]通过剥离工艺，去除掉所述衬底基板上剩余的光刻胶。
[0052]上述制造过程中，由于采用分步刻蚀依次形成第一过孔和第二过孔，因此，避免了由于栅极绝缘层过刻而导致的栅线和数据线短路的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的示意图，并不是对本发明实施例的结构的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054]图1为现有底栅型AMOLED的TFT阵列基板的剖面结构示意图；
[0055]图2为本发明实施例中灰阶掩膜板的原理示意图；
[0056]图3为本发明实施例提供的TFT阵列基板的剖面结构示意图；
[0057]图4为本发明实施例提供的TFT阵列基板制造方法的流程示意图；
[0058]图5A?图5H为本发明实施例提供的TFT阵列基板制造方法的制作过程中TFT阵列基板的剖面结构示意图；
[0059]图6为本发明实施例提供的TFT阵列基板制造方法制得的TFT阵列基板的一个像素单元的俯视结构示意图。
【具体实施方式】
[0060]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0061]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管、TFT阵列基板及其制造方法和显示装置，解决了了现有的底栅型TFT阵列基板的结构，容易发生栅极绝缘层被击穿的问题。
[0062]首先,对本发明实施例中所涉及到的灰阶掩膜板(gray tone mask)的原理进行说明，参见图2所示，灰阶掩模板一般包括透明的石英玻璃基板g，不透明膜f及半透明膜h，其中，不透明膜f由不透明的挡光材料制作，半透明膜h可允许光线部分透过。该灰阶掩膜板形成有完全不透光区域A、半透光区域B及完全透光区域C。
[0063]以正性光刻胶为例，使用时，先在需要形成图形的薄膜材料上涂覆一层光刻胶(PR胶)，用光源照射该灰阶掩膜板后，光线无法透过完全不透光区域A，使该区域成为未曝光区域，显影后未曝光区域的光刻胶完全保留，成为光刻胶完全保留区域；部分光线能够透过半透光区域B，使该区域成为半曝光区域，显影后半曝光区域的光刻胶被部分去除，成为光刻胶半保留区域；光线透过完全透光区域C，使该区域成为完全曝光区域，显影后完全曝光区域的光刻胶被完全去除，成为光刻胶完全去除区域。
[0064]下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0065]本发明实施例提供的薄膜晶体管TFT，该TFT的源电极包括第一源电极部，该TFT的漏电极包括第一漏电极部，其中，第一源电极部和第一漏电极部与该TFT的有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触。
[0066]本发明实施例提供的TFT中，源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部与有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触，由于第一源电极部和第一漏电极部与栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的该TFT的栅电极与有源层之间的栅极绝缘层被击穿的现象。
[0067]本发明是实施例提供的TFT中，第一源电极部和第一漏电极部是采用与有源层相同的材料并通过导电化处理后得到的。
[0068]具体的，有源层采用半导体薄膜材料，第一源电极部和第一漏电极部是由半导体薄膜材料经过导电化处理后得到的，由于第一源电极部和第一漏电极部均为导体，从而保证了该TFT的正常开启。
[0069]优选的，半导体薄膜可以为铟镓锌氧化物IGZ0、铟锡锌氧化物ΙΤΖΟ、ΗΙΖ0、氧化锌ZnO、氧化锡SnO、二氧化锡SnO2、氧化亚铜Cu2O、或者ZnON。
[0070]进一步，该TFT的源电极还包括第二源电极部，该TFT的漏电极还包括第二漏电极部，有源层与该第二源电极部和该第二漏电极部之间的刻蚀阻挡层中形成有两个贯穿该刻蚀阻挡层且分别位于第一源电极部和第一漏电极部上方的第一过孔；
[0071]其中，第二源电极部通过位于第一有源部上方的第一过孔与该第一源电极部连接，且第二漏电极部通过位于第一漏电极部上方的第一过孔与该第一漏电极部连接。
[0072]本发明是所提供的TFT可以为底栅型TFT，即该TFT的栅电极位于该TFT的有源层下方；也可以为顶栅型TFT，即该TFT的栅电极位于该TFT的有源层上方。
[0073]当然，本发明实施例所提供的TFT还可以为双栅型TFT，还可以为多栅型TFT，其结构与上述底栅型TFT或顶栅型TFT类似，此处不再赘述。[0074]基于同一发明构思，本发明实施例提供的TFT阵列基板，该TFT阵列基板包括多个像素单元，每个像素单元包括开关TFT，其中，该开关TFT为上述任一实施例所提供的TFT。
[0075]本发明实施例提供的TFT阵列基板的各像素单元中，开关TFT的源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部与该开关TFT的有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触，由于第一源电极部和第一漏电极部与该开关TFT的栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的该开关TFT的栅电极与有源层之间的栅极绝缘层被击穿的现象，提高了 TFT阵列基板的成品率。
[0076]进一步，若本发明实施例提供的TFT阵列基板为AMOLED阵列基板，每个像素单元除了包括开关TFT，该开关TFT为上述任一实施例所提供的TFT，还包括驱动TFT，其中:
[0077]像素单元的刻蚀阻挡层中与该像素单元的存储电容下电极对应的位置上还形成有贯穿该刻蚀阻挡层和栅极绝缘层(该栅极绝缘层位于该像素单元的栅电极与有源层之间)的第二过孔，其中，该存储电容下电极通过该第二过孔连接该像素单元的驱动TFT的栅电极，该存储电容下电极与栅电极位于同一层。
[0078]进一步，该第二过孔中设置有与该像素单元的开关TFT的第二源电极部和第二漏电极部同层设置的连接金属层，该驱动TFT的栅电极通过所述连接金属层与所述存储电容连接。
[0079]基于上述任一实施例，该TFT阵列基板还包括存储电容上电极，该存储电容上电极与TFT的第二漏电极部电连接。
[0080]该TFT阵列基板还包括像素电极，驱动TFT的栅极与存储电容上电极连接，驱动TFT的漏电极或源电极中的一个电极与电源线相连接，且另一个电极与像素电极相连接。
[0081]当然，各像素单元的驱动TFT的栅极也可以直接与该像素单元的开关TFT的源电极或漏电极中的一个电极相连接，源电极或漏电极中的一个电极与电源线连接，且另一电极与像素电极连接，存储电容设置在数据电压和电源电压之间保持它们之间的电压即可。
[0082]本发明实施例提供的TFT阵列基板中的开关TFT (和/或驱动TFT)可以为底栅型TFT，也可以为双栅型TFT，还可以为多栅型TFT。
[0083]图3所示给出了一种典型的底栅型TFT阵列基板中的一个像素单元的剖面结构，其他像素单元的结构与此相同，此处不再赘述。图3所示的TFT阵列基板包括以下结构:
[0084]衬底基板I ;
[0085]位于衬底基板I上的栅电极2及存储电容下电极3 ；
[0086]位于栅电极2及存储电容下电极3上的栅极绝缘层4 ；
[0087]位于栅极绝缘层4上的有源层5、以及第一源电极部51和第一漏电极部52，有源层5对应栅电极2所在的区域，第一源电极部51和第一漏电极部52分别位于有源层5的两侧且均与有源层5直接接触，其中，第一源电极部51、第一漏电极部52及有源层5为一体结构，其中，有源层5为半导体，该第一源电极部51和第一漏电极部52为采用与有源层材料相同的半导体材料经过导电化处理后得到；
[0088]位于有源层5上的刻蚀阻挡层6，其中，该刻蚀阻挡层6中形成有两个贯穿该刻蚀阻挡层6且位于该刻蚀阻挡层6中与栅电极2对应的位置之外的区域的第一过孔、以及贯穿该刻蚀阻挡层6和栅极绝缘层4且位于该刻蚀阻挡层6中与存储电容下电极3对应的位置上的第二过孔，其中，存储电容下电极3通过第二过孔连接该像素单元的驱动TFT的栅电极(由于驱动TFT与开关TFT的结构相似，图中未示驱动TFT的结构)；
[0089]位于刻蚀阻挡层6上的源电极的第二源电极部71和漏电极的第二漏电极部72，其中，第二源电极部71通过一个第一过孔与第一源电极部51连接，第二漏电极部72通过一个第一过孔与第一漏电极部52连接；
[0090]位于第二源电极部71和第二漏电极部72上的钝化层8，其中，钝化层8中与第二漏电极部72对应的位置上形成有贯穿该钝化层8的第三过孔；以及，
[0091 ] 位于钝化层8上的存储电容上电极9，其中，存储电容上电极9通过第三过孔与第二漏电极部72连接。
[0092]基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任意一种TFT阵列基板。
[0093]本发明实施例提供的显示装置可以为:液晶显示面板(Liquid Crystal Display,IXD)、电子纸、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, 0LED)面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
[0094]进一步，根据驱动方式不同，OLED面板可分为有源矩阵型(Active Matrix)和无源矩阵型。
[0095]基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种TFT阵列基板的制造方法，参见图4所示，该TFT阵列基板的有源层的制作过程如下:
[0096]步骤41、通过构图工艺,形成源电极的第一源电极部的图形(pattern)、漏电极的第一漏电极部的图形以及有源层的图形，其中，该第一源电极部和该第一漏电极部分别位于有源层的两侧且分别与该有源层直接接触；
[0097]本步骤中，有源层的材料一般采用半导体材料，如铟镓锌氧化物IGZ0、铟锡锌氧化物ΙΤΖ0、ΗΙΖ0、氧化锌ZnO、氧化锡SnO、二氧化锡SnO2、氧化亚铜Cu2O、或者ZnON ;第一源电极部和第一漏电极部采用与有源层相同的材料并通过导电化处理后得到，提高第一源电极部和第一漏电极部的导电性。
[0098]步骤42、对第一源电极部和第一漏电极部进行导电化处理，以提高第一源电极部和该第一漏电极部的导电性。
[0099]本发明实施例不对TFT阵列基板的其他结构，如栅电极、栅极绝缘层、钝化层、存储电容上电极、像素电极等的制作顺序及结构进行限定，本发明实施例提供的TFT阵列基板可以为顶栅型TFT阵列基板、底栅型TFT阵列基板、双栅型TFT阵列基板、或多栅型TFT阵列基板。
[0100]本发明实施例提供的TFT阵列基板的制造方法制成的TFT阵列基板的各像素单元中，源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部与有源层同层设置且分别位于该有源层的两侧，且该第一源电极部和该第一漏电极部分别与该有源层直接接触，由于第一源电极部和第一漏电极部与栅电极之间不重叠或重叠区域很小，一般不会形成电容，因此，避免了由于源/漏电极上的电压过大，或者源/漏电极上的静电电荷聚集过多，而导致的栅电极与有源层之间的栅极绝缘层被击穿的现象，提高了 TFT阵列基板的成品率。
[0101]进一步，步骤42中的导电化处理包括氢离子处理。[0102]优选的，导电化处理可以采用NH3气体进行等离子处理。
[0103]本发明实施例中，步骤41之后，且在步骤42之前，该方法还包括:
[0104]步骤43、通过构图工艺，在形成了有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，其中，在刻蚀阻挡层中形成两个贯穿该刻蚀阻挡层且分别位于第一源电极部和第一漏电极部上方形成第一过孔。
[0105]本步骤中，刻蚀阻挡层的材料一般采用SiNx及SiOx中的一种或组合；第二源电极部和第二漏电极部的材料一般采用钥Mo、铝Al、铜Cu及钨W等金属中的一种或由至少两种金属形成的合金。
[0106]进一步，在步骤42之后，该方法还包括:
[0107]步骤44、通过构图工艺，在形成了刻蚀阻挡层的衬底基板上，形成源电极的第二源电极部和漏电极第二漏电极部的图形；其中，该第二源电极部通过位于第一源电极部的第一过孔与该第一源电极部连接，该第二漏电极部通过位于第一漏电极部的第一过孔与该第一漏电极部连接。
[0108]本步骤中，第二源电极部和第二漏电极部的材料一般采用钥Mo、铝Al、铜Cu及钨W等金属中的一种或由至少两种金属形成的合金。
[0109]作为一种优选的实现方式，若该TFT阵列基板为顶栅型TFT阵列基板，则在步骤44之后，该方法还包括:
[0110]通过构图工艺，在形成了第二源电极部和第二漏电极部的衬底基板上，形成栅电极和钝化层的步骤。
[0111]本步骤中，钝化层的材料一般采用氮化硅SiNx及氧化硅SiOx中的一种或组合；栅电极的材料一般采用钥Mo、铝Al、铜Cu及钨W等金属中的一种或由至少两种金属形成的合金。
[0112]作为另一种优选的实现方式，若该TFT阵列基板为底栅型TFT阵列基板，则在步骤41之前,该方法还包括:
[0113]通过构图工艺，在衬底基板上，形成栅电极的图形和栅极绝缘层的步骤。
[0114]本步骤中，栅电极的材料一般采用钥Mo、铝Al、铜Cu及钨W等金属中的一种或由至少两种金属形成的合金；栅极绝缘层的材料一般采用氮化硅SiNx及氧化硅SiOx中的一种或组合。
[0115]该方式下，若所述TFT阵列基板为有源矩阵有机发光显示器AMOLED阵列基板，则:在衬底基板上形成栅电极的图形的同时，该方法还包括:
[0116]形成与该栅电极位于同层的存储电容下电极的图形。
[0117]进一步，步骤43中，通过构图工艺，在形成了有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，还包括:
[0118]在该刻蚀阻挡层中还形成有贯穿该刻蚀阻挡层和栅极绝缘层的第二过孔；其中，存储电容下电极通过该第二过孔连接像素单元的驱动TFT的栅电极。
[0119]在以下说明中，本发明实施例所称的构图工艺包括光刻胶涂覆、掩模、曝光、刻蚀和光刻胶剥离等工艺，光刻胶以正性光刻胶为例。
[0120]在实施中，作为一种优选的实现方式，步骤43中，通过构图工艺，在形成了有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，具体包括如下过程:[0121]Al、在形成了有源层的衬底基板上，涂覆绝缘性薄膜，并在该绝缘性薄膜上涂覆光刻胶。
[0122]A2、采用灰阶掩膜板，进行曝光、显影处理，形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域；其中，光刻胶半保留区域对应源电极的第一源电极部和漏电极的第一漏电极部所在的区域，光刻胶完全去除区域对应需要形成的第二过孔所在的区域，光刻胶完全保留区域对应衬底基板上除上述区域之外的区域；
[0123]其中，光刻胶半保留区域呈阶梯状，即该光刻胶半保留区域中对应需要形成第一过孔的区域的光刻胶的厚度小于该光刻胶半保留区域中的其他区域的光刻胶的厚度。
[0124]A3、通过一次刻蚀工艺，形成贯穿刻蚀阻挡层及栅极绝缘层的第二过孔，并采用反应离子刻蚀(Reactive 1n Etching, RIE)处理,去除掉所述光刻胶半保留区域中与所述第一过孔对应的区域上的光刻胶。
[0125]本步骤中，TFT阵列基板上除第二过孔所在区域之外的其他区域均覆盖有光刻胶，因此，本步骤中只有第二过孔所在的区域被刻蚀，其他区域由于有光刻胶的保护而不会被刻蚀，从而避免了由于过刻导致栅极绝缘层被刻蚀，源/漏电极与栅电极短接的问题；在形成第二过孔后，采用RIE处理，去除掉光刻胶半保留区域上的光刻胶，该RIE处理过程中还能刻蚀掉第二过孔内残留的光刻胶；
[0126]或者，是在形成一定深度的过孔但还未达到第二过孔的深度(即存储电容下电极还未露出)时，去除掉光刻胶半保留区域上的光刻胶。在后续刻蚀工艺中，第二过孔的剩余部分和第一过孔同时形成，可以节省一定的刻蚀时间。
[0127]本步骤中采用RIE处理时，仅去除掉有机膜层(如光刻胶)，不会影响该阵列基板的其他结构。
[0128]A4、通过一次刻蚀工艺，形成贯穿刻蚀阻挡层的第一过孔；或者，通过一次刻蚀工艺，同时形成贯穿刻蚀阻挡层的第一过孔和贯穿刻蚀阻挡层与栅极绝缘层的第二过孔。
[0129]本步骤中，由于刻蚀阻挡层中除需要形成的第一过孔所在区域之外的其他区域(即光刻胶完全保留区域)均覆盖有光刻胶，因此，本步骤中仅有第一过孔所在区域被刻蚀，以形成第一过孔，其他结构不受影响，从而进一步避免了栅极绝缘层的过刻问题。
[0130]A5、采用RIE处理，去除掉光刻胶半保留区域的光刻胶，以使光刻胶半保留区域下的第一源电极部和第一漏电极部裸露出来。
[0131]本步骤中，RIE处理时，还可以刻蚀掉所形成的第一过孔内残留的光刻胶。
[0132]执行完本步骤后，由于光刻胶完全保留区域的光刻胶的厚度大于光刻胶半保留区域的光刻胶的厚度，因此，光刻胶完全保留区域仍有一定厚度的光刻胶。
[0133]本步骤中采用RIE处理时，仅去除掉有机膜(如光刻胶)，不会影响该阵列基板的其他结构。
[0134]A6、对第一源电极部和第一漏电极部进行导电化处理(如采用氢离子的等离子处理)，其中，该导电化处理处理过程中，由于有源层被光刻胶完全保留区域覆盖的部分仍为半导体，而第一源电极部和第一漏电极部经过导电化处理后其导电性提高。
[0135]本步骤中，可以采用NH3气体进行等离子处理。
[0136]A7、通过剥离工艺，去除掉衬底基板上剩余的光刻胶。
[0137]在实施中，步骤A3和步骤A5中所采用的RIE处理，具体为:[0138]采用四氟化碳CF4和氧气O2的混合气体，进行上述RIE处理；或者，
[0139]采用氧气O2，进行上述RIE处理。
[0140]需要说明的是，采用该方式制备出的TFT阵列基板中，有源层由于被光刻胶完全保留区域覆盖仍为半导体，而第一源电极部和第一漏电极部由于裸露提高了导电性，从而保证了开关TFT的正常开启。
[0141]下面以图3所示的TFT阵列基板为例，对本发明实施例提供的制造方法进行详细说明。
[0142]实施例一、本实施例提供的TFT阵列基板的制造方法包括以下步骤:
[0143]I)采用标准方法，对透明衬底基板I进行清洗；
[0144]2)栅电极2和存储电容下电极3的制备，即采用溅射(sputter)或蒸镀法，在衬底基板上沉积50纳米?400纳米的金属薄膜，并进行图形化处理，形成栅电极2和存储电容下电极3的图形；
[0145]3)利用等离子增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，PECVD)，在完成上述步骤的衬底基板上沉积厚度为100纳米?500纳米的SiOx薄膜，以形成栅极绝缘层4;
[0146]4)采用sputter法,在完成上述步骤的衬底基板上沉积厚度为10纳米?80纳米的IGZO薄膜，并进行图形化处理，形成有源层5、源电极的第一源电极部51和漏电极的第一漏电极部52的图形；
[0147]5)采用PECVD或sputter，在完成上述步骤的衬底基板上沉积厚度为40纳米?120纳米的SiOx薄膜6，并在该SiOx薄膜6上涂覆光刻胶11 (PR)，参见图5A所示；采用gray tone mask对光刻胶11进行曝光、显影处理,得到图5B所示的结构；从图5B中可以看出，曝光、显影处理后的光刻胶被分为五个区域，其中，与via hole (过孔)对应的区域为第一区域且该第一区域的光刻胶完全曝光，与栅电极对应的区域为第二区域且该第二区域的光刻胶未曝光，与ESL孔对应的区域为第三区域且该第三区域的光刻胶部分曝光，与第一源电极部和第一漏电极部中除ESL孔所在区域之外的其他区域对应的区域为第四区域且该第四区域上的光刻胶部分曝光，上述区域之外的区域为第五区域且该第五区域上的光刻胶未曝光，其中，第三区域上的光刻胶的厚度小于第四区域上的光刻胶的厚度；
[0148]进一步,先对与via hole对应的区域(即第一区域)进行刻蚀,形成via hole62,获得图5C所示的结构；然后采用CF4+02进行RIE处理，以去除掉ESL孔61所在区域上的光刻胶以及via hole62内残留的光刻胶，获得图所示的结构；
[0149]再对与ESL孔对应的区域(即第三区域)进行刻蚀，形成ESL孔61，获得图5E所示的结构；然后采用CF4+02进行RIE处理，以去除掉第一源电极部和第一漏电极部中除ESL孔61所在区域之外的其他区域(即第四区域)上的光刻胶、以及ESL孔61内残留的光刻胶，获得图5F所示的结构；对有源层5进行氢离子的等离子处理，使得第一源电极部51和第一漏电极部52的材料由半导体转化为导体，而有源层5由于有光刻胶的保护而不受影响仍为半导体，参见图5G所示；
[0150]最后，去除衬底基板上残留的光刻胶，获得图5H所示的结构。
[0151]6)采用sputter法，在完成上述步骤的衬底基板上，沉积厚度为50纳米?400纳米的金属薄膜，并进行图形化处理，形成源电极的第二源电极部和漏电极的第二漏电极部的图形；
[0152]7)利用PECVD，在完成上述步骤的衬底基板上，沉积厚度为200纳米?400纳米的SiOx薄膜或SiNx薄膜，并进行图形化处理，形成钝化层的图形；
[0153]8)采用sputter法，在完成上述步骤的衬底基板上，沉积厚度为40纳米?150纳米的氧化铟锡(Indium-Tin Oxide, ΙΤ0),并进行图形化处理,形成存储电容上电极的图形，最终得到如图3所示的TFT阵列基板的结构。
[0154]采用本发明实施例的制造方法制得的AMOLED阵列基板的各像素单元的俯视图参见图6所示，图中，Tl为该像素单元的开关TFT，T2为该像素单元的驱动TFT，Tl的栅电极与栅线12电连接，该Tl的源电极的第二源电极部与数据线14电连接，该Tl的漏电极的第二漏电极部通过存储电容9与T2的栅极连接，T2的源电极的第二源电极部与VDD线(即电源线)15连接，该T2的漏电极的第二漏电极部与像素电极13连接。
[0155]需要说明的是，本发明实施例提供的TFT阵列基板中，不对各像素单元的开关TFT的第二源电极部与像素电极的连接进行限定，各像素单元的开关TFT的第二源电极部可以与像素电极连接(如图3所示的结构)，也可以不与像素电极连接(如图6所示的结构)。
[0156]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0157]本发明实施例通过三次构图工艺即可完成阵列基板的制备，缩短了生产周期，降低了生产成本，提高了生产效率；本发明实施例阵列基板的制造方法工艺过程简单、可靠，易于实现，具有广泛的应用前景。
[0158]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种薄膜晶体管TFT，其特征在于，所述TFT的源电极包括第一源电极部，所述TFT的漏电极包括第一漏电极部，其中，所述第一源电极部和所述第一漏电极部与所述TFT的有源层同层设置且分别位于所述有源层的两侧，且所述第一源电极部和所述第一漏电极部分别与所述有源层直接接触。
2.如权利要求1所述的TFT，其特征在于，所述第一源电极部和所述第一漏电极部是采用与所述有源层相同的材料并通过导电化处理后得到的。
3.如权利要求1或2所述的TFT，其特征在于，所述有源层采用半导体薄膜材料，所述第一源电极部和所述第一漏电极部是由与有源层相同的半导体薄膜材料经过导电化处理后得到的。
4.如权利要求1或2所述的TFT，其特征在于，所述源电极还包括第二源电极部，所述漏电极还包括第二漏电极部，所述有源层与所述第二源电极部和所述第二漏电极部之间的刻蚀阻挡层中形成有两个贯穿所述刻蚀阻挡层且分别位于所述第一源电极部和所述第一漏电极部上方的第一过孔； 其中，所述第二源电极部通过位于所述第一有源部上方的第一过孔与所述第一源电极部连接，且所述第二漏电极部通过位于所述第一漏电极部上方的第一过孔与所述第一漏电极部连接。
5.如权利要求4所述的TFT，其特征在于，所述栅电极位于所述有源层下方，或者，所述栅电极位于所述有源层的上方。
6.一种薄 膜晶体管TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板包括多个像素单元，每个像素单元包括开关TFT，其中，所述开关TFT为如权利要求1~5任一所述的TFT。
7.如权利要求6所述的TFT阵列基板，其特征在于，若所述TFT阵列基板为有源矩阵有机发光显示器AMOLED阵列基板，则所述TFT阵列基板的每个像素单元还包括驱动TFT，所述驱动TFT为如权利要求1~5任一所述的TFT，其中: 所述像素单元的刻蚀阻挡层中与所述像素单元的存储电容下电极对应的位置还形成有贯穿所述刻蚀阻挡层和所述像素单元的栅电极与有源层之间的栅极绝缘层的第二过孔，所述存储电容通过所述第二过孔连接所述像素单元的驱动TFT的栅电极，所述存储电容下电极与所述栅电极位于同一层。
8.如权利要求7所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述第二过孔中设置有与所述开关TFT的第二源电极部和第二漏电极部同层设置的连接金属层，所述驱动TFT的栅电极通过所述连接金属层与所述存储电容连接。
9.如权利要求7或8所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT阵列基板还包括像素电极，所述像素电极与所述开关TFT的第二漏电极部电连接。
10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求6~9任一项所述的TFT阵列基板。
11.一种TFT阵列基板的制造方法，其特征在于，该TFT阵列基板中的有源层的制作过程包括: 通过构图工艺，形成源电极的第一源电极部的图形、漏电极的第一漏电极部的图形以及有源层的图形，其中，所述第一源电极部和所述第一漏电极部分别位于所述有源层的两侧且分别与所述有源层直接接触；对所述第一源电极部和所述第一漏电极部进行导电化处理。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述导电化处理包括氢离子处理。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在进行所述导电化处理前，该方法还包括: 通过构图工艺，在形成了所述有源层的衬底基板上，形成所述刻蚀阻挡层的图形，其中，在所述刻蚀阻挡层中形成两个贯穿所述刻蚀阻挡层且分别位于所述第一源电极部和第一漏电极部上方形成第一过孔。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 通过构图工艺，在形成了所述刻蚀阻挡层的衬底基板上，形成所述源电极的第二源电极部和所述漏电极第二漏电极部的图形；所述第二源电极部通过位于所述第一源电极部的第一过孔与所述第一源电极部连接，所述第二漏电极部通过位于所述第一漏电极部的第一过孔与所述第一漏电极部连接。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 通过构图工艺，在形成了所述第二源电极部和所述第二漏电极部的衬底基板上，形成栅电极和钝化层的步骤。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，在形成所述源电极的第一源电极部的图形、所述漏电极的第一漏电极部的图形以及所述有源层的图形前，该方法还包括: 通过构图工艺，在衬底基板上，形成栅电极的图形和栅极绝缘层的步骤。
17.如权利要求16所述的方`法，其特征在于，若所述TFT阵列基板为有源矩阵有机发光显示器AMOLED阵列基板，则:在衬底基板上形成所述栅电极的图形的同时，该方法还包括: 形成与所述栅电极位于同层的存储电容下电极的图形。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，通过构图工艺，在形成了所述有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，还包括: 在所述刻蚀阻挡层中还形成有贯穿所述刻蚀阻挡层和所述栅极绝缘层的第二过孔；其中，所述存储电容下电极通过所述第二过孔连接所述像素单元的驱动TFT的栅电极。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，通过构图工艺，在形成了所述有源层的衬底基板上，形成刻蚀阻挡层的图形，具体包括: 在形成了所述有源层的衬底基板上，涂覆绝缘性薄膜，并在所述绝缘性薄膜上涂覆光刻胶; 采用灰阶掩膜板，进行曝光、显影处理，形成光刻胶完全保留区域、光刻胶完全去除区域和光刻胶半保留区域；其中，所述光刻胶半保留区域对应所述第一源电极部和所述第二源电极部所在的区域，所述光刻胶完全去除区域对应所述第二过孔所在的区域，所述光刻胶完全保留区域对应所述衬底基板上除上述区域之外的区域，所述光刻胶半保留区域中对应需要形成所述第一过孔的区域的光刻胶的厚度小于所述光刻胶半保留区域中的其他区域的光刻胶的厚度； 通过一次刻蚀工艺，形成所述第二过孔，采用反应离子刻蚀处理，去除掉所述光刻胶半保留区域中与所述第一过孔对应的区域上的光刻胶； 通过一次刻蚀工艺，形成所述第一过孔； 采用反应离子刻蚀处理，去除掉所述光刻胶半保留区域的光刻胶，以使所述光刻胶半保留区域下的所述第一源电极部和所述第一漏电极部裸露出来； 对所述第一源电极部和所述第一漏电极部进行导电化处理； 通过剥离工 艺，去除掉所述衬底基板上剩余的光刻胶。
【文档编号】H01L27/32GK103715267SQ201310746662
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】王东方, 刘威, 陈海晶 申请人:京东方科技集团股份有限公司