阵列基板及其制备方法、显示器件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210311071.4

申请日:

2012.08.28

公开号:

CN102832169A

公开日:

2012.12.19

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01L 21/77申请公布日:20121219|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 21/77申请日:20120828|||公开

IPC分类号:

H01L21/77; H01L27/12

主分类号:

H01L21/77

申请人:

京东方科技集团股份有限公司; 成都京东方光电科技有限公司

发明人:

王祖强

地址:

100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号

优先权:

专利代理机构:

北京路浩知识产权代理有限公司 11002

代理人:

韩国胜

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内容摘要

本发明公开了一种阵列基板的制备方法,所述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层,所述微晶硅薄膜层的形成过程为:在基板上连续形成非晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构图工艺制得由所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光晶化工艺,使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄膜层,再将所述热传导层去除。本发明还公开了由上述制备方法制得的阵列基板及包括所述阵列基板的显示器件。本发明用激光晶化工艺通过热传导层对非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点。

权利要求书

1.一种阵列基板的制备方法,其特征在于,所述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层,所述微晶硅薄膜层的形成过程为:在基板上连续形成非晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构图工艺制得由所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光晶化工艺,使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄膜层,再将所述热传导层去除。2.如权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,将所述微晶硅薄膜层的形成过程记为步骤2,所述金属薄膜层记为第三金属薄膜层,所述构图工艺记为第二次构图工艺;所述步骤2之前还包括步骤1:在基板上连续形成第一金属薄膜层和第二金属薄膜层,通过第一次构图工艺制得由所述第一金属薄膜层形成的栅电极,以及由所述第一金属薄膜层和第二金属薄膜层重叠形成的栅线;步骤2中还包括:在步骤1形成的基板上,在形成所述非晶硅薄膜层之前形成第一绝缘层,在所述非晶硅薄膜层和第三金属薄膜层之间形成第二绝缘层;所述步骤2之后还包括步骤3:在步骤2形成的基板上,通过第三次构图工艺制得由所述第二绝缘层形成的扩散阻挡层,所述扩散阻挡层位于所述微晶硅薄膜层上方;步骤4:在步骤3形成的基板上依次制得源电极、漏电极、钝化层和像素电极。3.如权利要求2所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一金属薄膜层为高熔点金属;所述第二金属薄膜层为高电导率金属。4.如权利要求2所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一绝缘层、非晶硅薄膜层和第二绝缘层通过增强型化学气相沉积形成;所述第三金属薄膜层通过溅射方法形成。5.如权利要求4所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为200nm~400nm;所述第二绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为50nm~100nm;所述第三金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金。6.如权利要求2所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:步骤41:在步骤3形成的基板上连续形成欧姆接触层和第四金属薄膜层,通过第四次构图工艺,形成源电极和漏电极;所述第四次构图工艺中使用半色调掩膜板;步骤42:在步骤41形成的基板上形成钝化层,通过第五次构图工艺,制备过孔;步骤43:在步骤42形成的基板上形成第五金属薄膜层,通过第六次构图工艺,形成像素电极,所述像素电极通过过孔与源电极或漏电极相连。7.如权利要求6所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述欧姆接触层为N+型掺杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅;所述第四金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金;所述钝化层为氮化硅;所述第五金属薄膜层为铟锡氧化物。8.如权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述微晶硅薄膜层的形成过程之前,在基板上形成有缓冲层;所述微晶硅薄膜层的形成过程之后,基板上依次形成第一绝缘层、栅电极、层间绝缘层、源电极、漏电极、钝化层和像素电极。9.如权利要求8所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述缓冲层为氮化硅单层、氧化硅单层或氮化硅与氧化硅的复合层。10.如权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述激光晶化工艺为红外激光晶化。11.一种阵列基板,其特征在于,所述阵列基板通过权利要求1-10任一所述的制备方法制得。12.一种显示器件,其特征在于,所述显示器件包括权利要求11所述的阵列基板。

说明书

阵列基板及其制备方法、显示器件

技术领域

本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种阵列基板及其制备方
法、显示器件。

背景技术

低温多晶硅(LTPS)拥有更高的电子迁移率,被认为是最佳的
有源矩阵液晶显示器(AMLCD)和AMOLED的背板技术,现有技
术中多采用固相结晶法(SPC)或准分子激光晶化(ELA)技术,来
制造多晶硅薄膜晶体管(TFT)。但是,SPC方法所需结晶温度相当
高(>600℃),致使其成本高、不宜于大面积化;ELA技术虽结晶温
度较低,但所需设备昂贵,受制于激光束尺寸,不利于大面积化量产。

目前也已有许多晶化技术被开发研究,用以克服上述弊病,其中
微晶硅(uc-Si)技术具有高迁移率、高稳定性、成本低等特点,可作
为AMLCD和AMOLED的背板技术。无论采用顶栅还是底栅结构,
最大的缺陷是用PECVD方法形成的微晶硅,晶粒尺寸非常小,载流
子迁移率低,TFT的电学性能及可靠性欠佳。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何实现基于微晶硅技术的
AMLCD和AMOLED中薄膜晶体管具有高的电学性能和可靠性。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供一种阵列基板的制备方法,
所述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层,所述微晶硅薄膜层的形成
过程为:在基板上连续形成非晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构图工
艺制得由所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光晶化工艺,
使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄膜层,再将所述
热传导层去除。

基于上述微晶硅薄膜层形成过程的阵列基板的制备方法,其一种
方案具体为:将所述微晶硅薄膜层的形成过程记为步骤2,所述金属
薄膜层记为第三金属薄膜层,所述构图工艺记为第二次构图工艺;

所述步骤2之前还包括步骤1:在基板上连续形成第一金属薄膜
层和第二金属薄膜层,通过第一次构图工艺制得由所述第一金属薄膜
层形成的栅电极,以及由所述第一金属薄膜层和第二金属薄膜层重叠
形成的栅线;

步骤2中还包括:在步骤1形成的基板上,在形成所述非晶硅薄
膜层之前形成第一绝缘层,在所述非晶硅薄膜层和第三金属薄膜层之
间形成第二绝缘层;

所述步骤2之后还包括步骤3:在步骤2形成的基板上,通过第
三次构图工艺制得由所述第二绝缘层形成的扩散阻挡层,所述扩散阻
挡层位于所述微晶硅薄膜层上方;

步骤4:在步骤3形成的基板上依次制得源电极、漏电极、钝化
层和像素电极。

其中,所述第一金属薄膜层为高熔点金属;所述第二金属薄膜层
为高电导率金属。

其中,所述第一绝缘层、非晶硅薄膜层和第二绝缘层通过增强型
化学气相沉积形成;所述第三金属薄膜层通过溅射方法形成。

其中,所述第一绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为
200nm~400nm;所述第二绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚
度为50nm~100nm;所述第三金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合金
或钛合金。

其中,所述步骤4具体包括:

步骤41:在步骤3形成的基板上连续形成欧姆接触层和第四金
属薄膜层,通过第四次构图工艺,形成源电极和漏电极;所述第四次
构图工艺中使用半色调掩膜板;

步骤42:在步骤41形成的基板上形成钝化层,通过第五次构图
工艺,制备过孔;

步骤43:在步骤42形成的基板上形成第五金属薄膜层,通过第
六次构图工艺,形成像素电极,所述像素电极通过过孔与源电极或漏
电极相连。

其中,所述欧姆接触层为N+型掺杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅;
所述第四金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金;所述钝化
层为氮化硅;所述第五金属薄膜层为铟锡氧化物。

基于上述微晶硅薄膜层形成过程的阵列基板的制备方法,其另一
种方案具体为:所述微晶硅薄膜层的形成过程之前,在基板上形成有
缓冲层;所述微晶硅薄膜层的形成过程之后,基板上依次形成第一绝
缘层、栅电极、层间绝缘层、源电极和漏电极、钝化层和像素电极。

其中,所述缓冲层为氮化硅单层、氧化硅单层或氮化硅与氧化硅
的复合层。

其中,所述激光晶化工艺为红外激光晶化,相比ELA其成本更
低。

本发明还提供了一种阵列基板,所述阵列基板通过上述任一制备
方法制得。

本发明进一步提供了一种显示器件,所述显示器件包括上述阵列
基板。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的阵列基板的制备方法中,用激光晶化工艺
通过热传导层对非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高
的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点;
其中,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔
点金属层制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高
温损伤。

附图说明

图1是本发明实施例1中形成栅电极和栅线的第一次构图工艺过
程的示意图;

图2是本发明实施例1中形成热传导层和微晶硅薄膜层的第二次
构图工艺过程的示意图;

图3是本发明实施例1中形成扩散阻挡层、欧姆接触层和电极金属
层的第三次构图工艺过程的示意图;

图4是本发明实施例1中形成源电极和漏电极的第四次构图工艺
过程的示意图;

图5是本发明实施例1中形成过孔的第五次构图工艺过程的示意
图;

图6是本发明实施例1中形成像素电极的第六次构图工艺过程的
示意图;

图7是本发明实施例2中形成热传导层和微晶硅薄膜层的过程示
意图;

图8是本发明实施例2中形成顶栅型薄膜晶体管的过程示意图。

其中,100-基板,101-缓冲层,110-第一金属薄膜层,120-第二
金属薄膜层,130-第一光刻胶,210-栅电极,220-栅线,230-第二光
刻胶,300-第一绝缘层,320-层间绝缘层,410-非晶硅薄膜层,420-
微晶硅薄膜层,500-第二绝缘层,510-扩散阻挡层,600-第三金属薄
膜层,610-热传导层,700-欧姆接触层,800-第四金属薄膜层,810-
源电极,820-漏电极,830-沟道区,910-钝化层,920-过孔,930-像素
电极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细
描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

本发明基于微晶硅技术来进行AMLCD和AMOLED的背板制
作,以降低背板的成本,提高由非晶硅晶化形成微晶硅的稳定性和颗
粒均匀性。

作为本发明的第一个技术方案,所述阵列基板的制备方法包括:

所述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层,所述微晶硅薄膜层的
形成过程为:在基板上连续形成非晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构
图工艺制得由所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光晶化工
艺,使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄膜层,再将
所述热传导层去除。

该方案所提供的阵列基板的制备方法,用激光晶化工艺通过热传
导层对非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;
微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点。

作为本发明的第二个技术方案,在第一个技术方案的基础上,所
述制备方法具体为:将所述微晶硅薄膜层的形成过程记为步骤2,所
述金属薄膜层记为第三金属薄膜层,所述构图工艺记为第二次构图工
艺;

所述步骤2之前还包括步骤1:在基板上连续形成第一金属薄膜
层和第二金属薄膜层,通过第一次构图工艺制得由所述第一金属薄膜
层形成的栅电极,以及由所述第一金属薄膜层和第二金属薄膜层重叠
形成的栅线;

步骤2中还包括:在步骤1形成的基板上,在形成所述非晶硅薄
膜层之前形成第一绝缘层,在所述非晶硅薄膜层和第三金属薄膜层之
间形成第二绝缘层;

所述步骤2之后还包括步骤3:在步骤2形成的基板上,通过第
三次构图工艺制得由所述第二绝缘层形成的扩散阻挡层,所述扩散阻
挡层位于所述微晶硅薄膜层上方;

步骤4:在步骤3形成的基板上依次制得源电极、漏电极、钝化
层和像素电极。

作为本发明的第三个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,即所述第一金属薄膜层为高熔点金
属;所述第二金属薄膜层为高电导率金属。用高熔点金属制作栅电极,
用高电导率金属制作栅线,用高熔点金属层制作激光热传导层,并选
择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。

作为本发明的第四个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,所述第一绝缘层、非晶硅薄膜层和第
二绝缘层通过增强型化学气相沉积形成;所述第三金属薄膜层通过溅
射方法形成。。

作为本发明的第五个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,所述第一绝缘层为氮化硅、氧化硅或
氮氧化硅,其厚度为200nm~400nm;所述第二绝缘层为氮化硅、氧
化硅或氮氧化硅,其厚度为50nm~100nm;所述第三金属薄膜层为钼
单质、钛单质、钼合金或钛合金。以满足第一绝缘层作为栅电极绝缘
层、第二绝缘层作为扩散阻挡层、第三金属薄膜层作为热传导层的需
要。

作为本发明的第六个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,制备源电极、漏电极和像素电极等结
构,所述步骤4具体包括:

步骤41:在步骤3形成的基板上连续形成欧姆接触层和第四金
属薄膜层,通过第四次构图工艺,形成源电极和漏电极;所述第四次
构图工艺中使用半色调掩膜板;

步骤42:在步骤41形成的基板上形成钝化层,通过第五次构图
工艺,制备过孔;

步骤43:在步骤42形成的基板上形成第五金属薄膜层,通过第
六次构图工艺,形成像素电极,所述像素电极通过过孔与源电极或漏
电极相连。

作为本发明的第七个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,所述欧姆接触层为N+型掺杂非晶硅
或P+型掺杂非晶硅;所述第四金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合
金或钛合金;所述钝化层为氮化硅;所述第五金属薄膜层为铟锡氧化
物。该方案中针对不同的薄膜层选用最佳的材料,以使该薄膜层实现
最佳的效果。

作为本发明的第八个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,所述微晶硅薄膜层的形成过程之前,
在基板上形成有缓冲层;所述微晶硅薄膜层的形成过程之后,基板上
依次形成第一绝缘层、栅电极、层间绝缘层、源电极、漏电极、钝化
层和像素电极。该技术方案对应顶栅型微晶硅阵列基板的制作方法。

作为本发明的第九个技术方案,在上述技术方案的基础上,本技
术方案增加新的技术特征,所述缓冲层为氮化硅单层、氧化硅单层或
氮化硅与氧化硅的复合层。能够提高该缓冲层与上下层结构之间的连
接强度。

作为本发明的第十个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,
本技术方案增加新的技术特征,所述激光晶化工艺为红外激光晶化。
与ELA相比,其成本更低。

本发明还提供了保护阵列基板的技术方案,该技术方案基于上述
十个技术方案中的任一个来形成。

本发明进一步提供了保护显示器件的技术方案,该技术方案基于
上述阵列基板来形成。基于上述技术方案,本发明提供四个较佳的实
施例对上述方案进行详细的描述,以下实施例的编号不代表优劣。

实施例1

本实施例所提供的阵列基板的制备方法,是基于底栅型薄膜晶体
管的结构提出的,首先在基板上依次沉积两层金属薄膜,由第一次半
色调掩膜形成栅电极和栅线;紧接依次沉积栅绝缘层、半导体层(非
晶硅)、扩散阻挡层、热传导层,经过第二次掩膜后形成定向热传导
层图形;然后经过红外激光灯照射,通过热传导层对非晶硅半导体层
退火处理,使非晶硅转变成微晶硅,紧接着把热传导层去掉;然后,
沉积扩散阻挡层,经过第三次掩膜形成扩散阻挡层图形,并于其上沉
积欧姆接触层和金属薄膜,然后进行第四次掩膜,用半色调掩膜板在
同一光刻工艺中形成源电极和漏电极;接下来,在基板上沉积钝化层,
然后进行第五次掩膜,形成过孔图案;最后,在基板上沉积金属薄膜
层,经过第六次掩膜,形成像素电极图案,所述像素电极通过过孔与
源电极或漏电极相连。到此,基于微晶硅薄膜晶体管的背板制造完成。

本实施例中所称的构图工艺包括光刻、涂覆、掩膜、曝光、刻蚀
等工艺,属于现有技术,不做详细描述。所述“沉积”只是在基板上
形成各膜层的一种方式,还可以包括溅射、涂覆等,并不以此作为限
定。

图1至图6示出了本实施例中制备基于微晶硅薄膜晶体管阵列基
板的工艺流程,具体包括以下步骤:

步骤1:对基板100进行清洗处理,利用溅射方法在基板100上
连续沉积第一金属薄膜层(下层)110和第二金属薄膜层(上层)120,
通过第一次构图工艺形成由第一金属薄膜层110形成的栅电极210,
以及由第一金属薄膜层110和第二金属薄膜层120重叠形成的栅线
220。

图1示出了步骤1的完成过程,其中,基板100为玻璃、金属或
塑料基板,第一金属薄膜层110为高熔点金属,如钼单质、钛单质、
钼合金或钛合金等,第二金属薄膜层120为高电导率金属,如铜单质、
铝单质、铜合金或铝合金等。栅电极210和栅线220形成过程中,使
用半色调掩膜板对涂覆(所述涂覆只是形成光刻胶的一种方式,还可
以为其他方式)在第二金属薄膜层120上的第一光刻胶130进行两次
曝光,分别刻蚀之后形成由两层金属制成的栅电极210和栅线220。

步骤2:在完成步骤1的基板上用增强型化学气相沉积(PECVD)
方法,连续沉积第一绝缘层300、非晶硅薄膜层410和第二绝缘层500,
用溅射方法在第二绝缘层500上形成第三金属薄膜层600。第一绝缘
层300材料为氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)或氮氧化硅(SiNxOy),
厚度在200nm~400nm之间,作为栅电极绝缘层;第二绝缘层500材
料为氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)或氮氧化硅(SiNxOy),厚度
在50nm~100nm之间,作为扩散阻挡层,能够阻止第三金属薄膜层
600和非晶硅薄膜层410相互扩散渗透,还能够保护非晶硅薄膜层410
免受后序刻蚀工艺损伤;第三金属薄膜层600材料为钼单质、钛单质、
钼合金或钛合金等金属。

图2示出步骤2的完成过程,通过第二次构图工艺形成第三金属
薄膜层600的图案,作为红外激光热量的吸收和传导层,称为热传导
层610;紧接着进行激光晶化工艺,即用红外激光灯对基板进行扫描,
激光热量由热传导层610吸收并传导至非晶硅薄膜层410,使得非晶
硅薄膜层410转变为微晶硅薄膜层420。在激光晶化过程中,第二绝
缘层500起阻挡金属层600中的金属离子进入微晶硅层420的作用。
栅电极210由高熔点金属组成,在晶化过程中不会熔化,栅线220上
方没有热传导层610,热量不会传导到下面,所以栅线220也不会受
到影响。最后通过湿刻工艺把热传导层610去除,完成激光晶化工艺。

步骤3:步骤2形成的基板上,通过第三次构图工艺形成第二绝
缘层500的图案,作为扩散阻挡层510,扩散阻挡层510位于微晶硅
薄膜层420上方;然后对上述基板用药液(如氢氟酸等)进行表面处
理,之后在上述基板上沉积欧姆接触层700和第四金属薄膜层800。

图3示出步骤3的完成过程,其中,欧姆接触层700即是掺杂半
导体层,为N+型掺杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅,在制造工艺过程中
加入PH3气体或B2H6气体,以实现掺杂目的;第四金属薄膜层800
材料为钼、铝、钕等金属。

步骤4:步骤3形成的基板上,通过第四次构图工艺,形成源电
极810和漏电极820。

图4示出步骤4的完成过程,其中,使用半色调掩膜板对涂覆在
第四金属薄膜层800上的第二光刻胶230进行两次曝光,分别形成源
电极810、漏电极820及两者之间的沟道区830。

步骤5:在步骤4形成的基板上用PECVD方法沉积钝化层910,
然后通过第五次构图工艺,形成过孔920。如图5所示,表示完成步
骤5的示意图。其中,钝化层910材料为氮化硅,厚度在150nm~250nm
之间。

步骤6:在步骤5形成的基板上用溅射方法沉积第五金属薄膜层,
然后通过第六次构图工艺,形成像素电极930,所述像素电极930通过
过孔920与源电极810或漏电极820电性连接。如图6所示,表示完成步
骤6的示意图。其中,所述第五金属薄膜层为铟锡氧化物(ITO)等高
电导率、高透过率金属氧化物。

上述步骤1-6示出了基于微晶硅薄膜晶体管的阵列基板的主要制
备工艺,该制备工艺使用六次掩膜板,相较于LTPS背板制造一般需
要7MASK(掩模板)以上制程,本实施例制备工艺成本更低,且LTPS
制造成本相当高,激光组件昂贵,微晶硅TFT与现有非晶硅工艺容
易兼容,可直接利用现有非晶硅的工艺和设备,大大降低成本;传统
非晶硅迁移率低,不适合制造AMOLED背板,微晶硅TFT具有更高
的迁移率,可以用于制造AMOLED背板;低温多晶硅TFT均匀性差,
微晶硅TFT具有高迁移率、高稳定性等特点。

本实施例中,激光晶化工艺通过热传导层对非晶硅实现晶化,具
有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;激光晶化工艺不仅可以使用
红外激光晶化工艺,也可以使用准分子激光晶化工艺。并且,用高熔
点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点金属层制作
激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。

实施例2

本实施例所提供的阵列基板的制备方法,是基于顶栅型薄膜晶体
管的结构提出的,图7和图8示出了本实施例中薄膜晶体管的制备过
程,具体地,在基板100上沉积缓冲层101,缓冲层101由氮化硅单层、
氧化硅单层或两者的复合层形成;紧接着沉积非晶硅薄膜层410,并
按照与实施例1相同的工艺在非晶硅薄膜层410上形成热传导层610,
通过红外激光晶化后得到微晶硅薄膜层420,如图7所示;然后进入后
序工艺,依次形成作为栅电极绝缘层的第一绝缘层300,栅电极210,
层间绝缘层320,源电极810,漏电极820和钝化层910,如图8所示。

本实施例中功能相同的结构可采用与实施例1中所述相同的材
料,其它结构的制备工艺与实施例1或现有技术中的制备工艺相类似,
在此不作赘述。

由以上实施例可以看出,本发明实施例通过采用激光晶化工艺通
过热传导层对非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的
特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点;其
中,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点
金属层制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温
损伤。

实施例3

本发明实施例还包括有上述任一实施例的制备方法制得的阵列
基板,所述阵列基板的微晶硅薄膜层通过采用激光晶化工艺通过热传
导层对非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;
微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点;其中,用
高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点金属层
制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。

实施例4

本发明实施例还包括一种显示器件,其包括上述的阵列基板,显
示器件可以为:液晶面板、液晶电视、液晶显示器、电子纸、数码相
框、电子纸、AMOLED显示器等。所述显示器件中包括的所述阵列
基板的微晶硅薄膜层通过采用激光晶化工艺通过热传导层对非晶硅
实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的
薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点;其中,用高熔点金属制
作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点金属层制作激光热传
导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领
域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以
做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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1、(10)申请公布号 CN 102832169 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 2 1 6 9 A *CN102832169A* (21)申请号 201210311071.4 (22)申请日 2012.08.28 H01L 21/77(2006.01) H01L 27/12(2006.01) (71)申请人京东方科技集团股份有限公司 地址 100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号 申请人成都京东方光电科技有限公司 (72)发明人王祖强 (74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人韩国胜 (54) 发明名称 阵列基板及其制备方法、。

2、显示器件 (57) 摘要 本发明公开了一种阵列基板的制备方法,所 述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层,所述微 晶硅薄膜层的形成过程为:在基板上连续形成非 晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构图工艺制得由 所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光 晶化工艺,使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜 层成为微晶硅薄膜层,再将所述热传导层去除。本 发明还公开了由上述制备方法制得的阵列基板及 包括所述阵列基板的显示器件。本发明用激光晶 化工艺通过热传导层对非晶硅实现晶化,具有成 本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的 薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7。

3、页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 4 页 1/2页 2 1.一种阵列基板的制备方法,其特征在于,所述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层, 所述微晶硅薄膜层的形成过程为:在基板上连续形成非晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构 图工艺制得由所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光晶化工艺,使所述热传导层 正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄膜层,再将所述热传导层去除。 2.如权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,将所述微晶硅薄膜层的形 成过程记为步骤2,所述金属薄膜层记为第三金属薄膜层,所述构图工艺记为第二次构图工 。

4、艺; 所述步骤2之前还包括步骤1:在基板上连续形成第一金属薄膜层和第二金属薄膜层, 通过第一次构图工艺制得由所述第一金属薄膜层形成的栅电极,以及由所述第一金属薄膜 层和第二金属薄膜层重叠形成的栅线; 步骤2中还包括:在步骤1形成的基板上,在形成所述非晶硅薄膜层之前形成第一绝缘 层,在所述非晶硅薄膜层和第三金属薄膜层之间形成第二绝缘层; 所述步骤2之后还包括步骤3:在步骤2形成的基板上,通过第三次构图工艺制得由所 述第二绝缘层形成的扩散阻挡层,所述扩散阻挡层位于所述微晶硅薄膜层上方; 步骤4:在步骤3形成的基板上依次制得源电极、漏电极、钝化层和像素电极。 3.如权利要求2所述的阵列基板的制备方法。

5、,其特征在于,所述第一金属薄膜层为高 熔点金属;所述第二金属薄膜层为高电导率金属。 4.如权利要求2所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一绝缘层、非晶硅 薄膜层和第二绝缘层通过增强型化学气相沉积形成;所述第三金属薄膜层通过溅射方法形 成。 5.如权利要求4所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一绝缘层为氮化硅、 氧化硅或氮氧化硅,其厚度为200nm400nm;所述第二绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化 硅,其厚度为50nm100nm;所述第三金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金。 6.如权利要求2所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述步骤4具体包括: 步骤41:在步骤3形成。

6、的基板上连续形成欧姆接触层和第四金属薄膜层,通过第四次 构图工艺,形成源电极和漏电极;所述第四次构图工艺中使用半色调掩膜板; 步骤42:在步骤41形成的基板上形成钝化层,通过第五次构图工艺,制备过孔; 步骤43:在步骤42形成的基板上形成第五金属薄膜层,通过第六次构图工艺,形成像 素电极,所述像素电极通过过孔与源电极或漏电极相连。 7.如权利要求6所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述欧姆接触层为N+型掺 杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅;所述第四金属薄膜层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金;所 述钝化层为氮化硅;所述第五金属薄膜层为铟锡氧化物。 8.如权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在。

7、于,所述微晶硅薄膜层的形成 过程之前,在基板上形成有缓冲层;所述微晶硅薄膜层的形成过程之后,基板上依次形成第 一绝缘层、栅电极、层间绝缘层、源电极、漏电极、钝化层和像素电极。 9.如权利要求8所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述缓冲层为氮化硅单层、 氧化硅单层或氮化硅与氧化硅的复合层。 10.如权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述激光晶化工艺为红外 激光晶化。 权 利 要 求 书CN 102832169 A 2/2页 3 11.一种阵列基板,其特征在于,所述阵列基板通过权利要求1-10任一所述的制备方 法制得。 12.一种显示器件,其特征在于,所述显示器件包括权利要求11。

8、所述的阵列基板。 权 利 要 求 书CN 102832169 A 1/7页 4 阵列基板及其制备方法、 显示器件 技术领域 0001 本发明涉及显示技术领域,特别是涉及一种阵列基板及其制备方法、显示器件。 背景技术 0002 低温多晶硅(LTPS)拥有更高的电子迁移率,被认为是最佳的有源矩阵液晶显 示器(AMLCD)和AMOLED的背板技术,现有技术中多采用固相结晶法(SPC)或准分子激光 晶化(ELA)技术,来制造多晶硅薄膜晶体管(TFT)。但是,SPC方法所需结晶温度相当高 (600),致使其成本高、不宜于大面积化;ELA技术虽结晶温度较低,但所需设备昂贵,受 制于激光束尺寸,不利于大面积。

9、化量产。 0003 目前也已有许多晶化技术被开发研究,用以克服上述弊病,其中微晶硅(uc-Si)技 术具有高迁移率、高稳定性、成本低等特点,可作为AMLCD和AMOLED的背板技术。无论采用 顶栅还是底栅结构,最大的缺陷是用PECVD方法形成的微晶硅,晶粒尺寸非常小,载流子迁 移率低,TFT的电学性能及可靠性欠佳。 发明内容 0004 (一)要解决的技术问题 0005 本发明要解决的技术问题是如何实现基于微晶硅技术的AMLCD和AMOLED中薄膜 晶体管具有高的电学性能和可靠性。 0006 (二)技术方案 0007 为了解决上述技术问题,本发明提供一种阵列基板的制备方法,所述阵列基板中 的有源。

10、层为微晶硅薄膜层,所述微晶硅薄膜层的形成过程为:在基板上连续形成非晶硅薄 膜层和金属薄膜层,通过构图工艺制得由所述金属薄膜层形成的热传导层,然后进行激光 晶化工艺,使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄膜层,再将所述热传导层 去除。 0008 基于上述微晶硅薄膜层形成过程的阵列基板的制备方法,其一种方案具体为:将 所述微晶硅薄膜层的形成过程记为步骤2,所述金属薄膜层记为第三金属薄膜层,所述构图 工艺记为第二次构图工艺; 0009 所述步骤2之前还包括步骤1:在基板上连续形成第一金属薄膜层和第二金属薄 膜层,通过第一次构图工艺制得由所述第一金属薄膜层形成的栅电极,以及由所述第一金 属薄膜。

11、层和第二金属薄膜层重叠形成的栅线; 0010 步骤2中还包括:在步骤1形成的基板上,在形成所述非晶硅薄膜层之前形成第一 绝缘层,在所述非晶硅薄膜层和第三金属薄膜层之间形成第二绝缘层; 0011 所述步骤2之后还包括步骤3:在步骤2形成的基板上,通过第三次构图工艺制得 由所述第二绝缘层形成的扩散阻挡层,所述扩散阻挡层位于所述微晶硅薄膜层上方; 0012 步骤4:在步骤3形成的基板上依次制得源电极、漏电极、钝化层和像素电极。 0013 其中,所述第一金属薄膜层为高熔点金属;所述第二金属薄膜层为高电导率金属。 说 明 书CN 102832169 A 2/7页 5 0014 其中,所述第一绝缘层、非晶。

12、硅薄膜层和第二绝缘层通过增强型化学气相沉积形 成;所述第三金属薄膜层通过溅射方法形成。 0015 其中,所述第一绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为200nm400nm;所 述第二绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为50nm100nm;所述第三金属薄膜层 为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金。 0016 其中,所述步骤4具体包括: 0017 步骤41:在步骤3形成的基板上连续形成欧姆接触层和第四金属薄膜层,通过第 四次构图工艺,形成源电极和漏电极;所述第四次构图工艺中使用半色调掩膜板; 0018 步骤42:在步骤41形成的基板上形成钝化层,通过第五次构图工艺,制备过孔; 0019 步骤。

13、43:在步骤42形成的基板上形成第五金属薄膜层,通过第六次构图工艺,形 成像素电极,所述像素电极通过过孔与源电极或漏电极相连。 0020 其中,所述欧姆接触层为N+型掺杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅;所述第四金属薄膜 层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金;所述钝化层为氮化硅;所述第五金属薄膜层为铟锡 氧化物。 0021 基于上述微晶硅薄膜层形成过程的阵列基板的制备方法,其另一种方案具体为: 所述微晶硅薄膜层的形成过程之前,在基板上形成有缓冲层;所述微晶硅薄膜层的形成过 程之后,基板上依次形成第一绝缘层、栅电极、层间绝缘层、源电极和漏电极、钝化层和像素 电极。 0022 其中,所述缓冲层为氮化硅单层、。

14、氧化硅单层或氮化硅与氧化硅的复合层。 0023 其中,所述激光晶化工艺为红外激光晶化,相比ELA其成本更低。 0024 本发明还提供了一种阵列基板,所述阵列基板通过上述任一制备方法制得。 0025 本发明进一步提供了一种显示器件,所述显示器件包括上述阵列基板。 0026 (三)有益效果 0027 上述技术方案所提供的阵列基板的制备方法中,用激光晶化工艺通过热传导层对 非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有 高迁移率、高稳定性等特点;其中,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用 高熔点金属层制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高。

15、温损伤。 附图说明 0028 图1是本发明实施例1中形成栅电极和栅线的第一次构图工艺过程的示意图; 0029 图2是本发明实施例1中形成热传导层和微晶硅薄膜层的第二次构图工艺过程的 示意图; 0030 图3是本发明实施例1中形成扩散阻挡层、欧姆接触层和电极金属层的第三次构 图工艺过程的示意图; 0031 图4是本发明实施例1中形成源电极和漏电极的第四次构图工艺过程的示意图; 0032 图5是本发明实施例1中形成过孔的第五次构图工艺过程的示意图; 0033 图6是本发明实施例1中形成像素电极的第六次构图工艺过程的示意图; 0034 图7是本发明实施例2中形成热传导层和微晶硅薄膜层的过程示意图; 。

16、0035 图8是本发明实施例2中形成顶栅型薄膜晶体管的过程示意图。 说 明 书CN 102832169 A 3/7页 6 0036 其中,100-基板,101-缓冲层,110-第一金属薄膜层,120-第二金属薄膜层, 130-第一光刻胶,210-栅电极,220-栅线,230-第二光刻胶,300-第一绝缘层,320-层 间绝缘层,410-非晶硅薄膜层,420-微晶硅薄膜层,500-第二绝缘层,510-扩散阻挡层, 600-第三金属薄膜层,610-热传导层,700-欧姆接触层,800-第四金属薄膜层,810-源电 极,820-漏电极,830-沟道区,910-钝化层,920-过孔,930-像素电极。。

17、 具体实施方式 0037 下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。 0038 本发明基于微晶硅技术来进行AMLCD和AMOLED的背板制作,以降低背板的成本, 提高由非晶硅晶化形成微晶硅的稳定性和颗粒均匀性。 0039 作为本发明的第一个技术方案,所述阵列基板的制备方法包括: 0040 所述阵列基板中的有源层为微晶硅薄膜层,所述微晶硅薄膜层的形成过程为:在 基板上连续形成非晶硅薄膜层和金属薄膜层,通过构图工艺制得由所述金属薄膜层形成的 热传导层,然后进行激光晶化工艺,使所述热传导层正下方的非晶硅薄膜层成为微晶硅薄 膜层。

18、,再将所述热传导层去除。 0041 该方案所提供的阵列基板的制备方法,用激光晶化工艺通过热传导层对非晶硅实 现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、 高稳定性等特点。 0042 作为本发明的第二个技术方案,在第一个技术方案的基础上,所述制备方法具体 为:将所述微晶硅薄膜层的形成过程记为步骤2,所述金属薄膜层记为第三金属薄膜层,所 述构图工艺记为第二次构图工艺; 0043 所述步骤2之前还包括步骤1:在基板上连续形成第一金属薄膜层和第二金属薄 膜层,通过第一次构图工艺制得由所述第一金属薄膜层形成的栅电极,以及由所述第一金 属薄膜层和第二金属薄膜层重叠形成。

19、的栅线; 0044 步骤2中还包括:在步骤1形成的基板上,在形成所述非晶硅薄膜层之前形成第一 绝缘层,在所述非晶硅薄膜层和第三金属薄膜层之间形成第二绝缘层; 0045 所述步骤2之后还包括步骤3:在步骤2形成的基板上,通过第三次构图工艺制得 由所述第二绝缘层形成的扩散阻挡层,所述扩散阻挡层位于所述微晶硅薄膜层上方; 0046 步骤4:在步骤3形成的基板上依次制得源电极、漏电极、钝化层和像素电极。 0047 作为本发明的第三个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,即所述第一金属薄膜层为高熔点金属;所述第二金属薄膜层为高电导率金 属。用高熔点金属制作栅电极,用高电导率。

20、金属制作栅线,用高熔点金属层制作激光热传导 层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。 0048 作为本发明的第四个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,所述第一绝缘层、非晶硅薄膜层和第二绝缘层通过增强型化学气相沉积形 成;所述第三金属薄膜层通过溅射方法形成。 0049 作为本发明的第五个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,所述第一绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为200nm400nm;所 说 明 书CN 102832169 A 4/7页 7 述第二绝缘层为氮化硅、氧化硅或氮氧化硅,其厚度为50nm100nm;所述第三金。

21、属薄膜层 为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金。以满足第一绝缘层作为栅电极绝缘层、第二绝缘层作 为扩散阻挡层、第三金属薄膜层作为热传导层的需要。 0050 作为本发明的第六个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,制备源电极、漏电极和像素电极等结构,所述步骤4具体包括: 0051 步骤41:在步骤3形成的基板上连续形成欧姆接触层和第四金属薄膜层,通过第 四次构图工艺,形成源电极和漏电极;所述第四次构图工艺中使用半色调掩膜板; 0052 步骤42:在步骤41形成的基板上形成钝化层,通过第五次构图工艺,制备过孔; 0053 步骤43:在步骤42形成的基板上形成第五金属薄膜层。

22、,通过第六次构图工艺,形 成像素电极,所述像素电极通过过孔与源电极或漏电极相连。 0054 作为本发明的第七个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,所述欧姆接触层为N+型掺杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅;所述第四金属薄膜 层为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金;所述钝化层为氮化硅;所述第五金属薄膜层为铟锡 氧化物。该方案中针对不同的薄膜层选用最佳的材料,以使该薄膜层实现最佳的效果。 0055 作为本发明的第八个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,所述微晶硅薄膜层的形成过程之前,在基板上形成有缓冲层;所述微晶硅薄 膜层的形成过程之后,基板上依。

23、次形成第一绝缘层、栅电极、层间绝缘层、源电极、漏电极、 钝化层和像素电极。该技术方案对应顶栅型微晶硅阵列基板的制作方法。 0056 作为本发明的第九个技术方案,在上述技术方案的基础上,本技术方案增加新的 技术特征,所述缓冲层为氮化硅单层、氧化硅单层或氮化硅与氧化硅的复合层。能够提高该 缓冲层与上下层结构之间的连接强度。 0057 作为本发明的第十个技术方案,在上述任一技术方案的基础上,本技术方案增加 新的技术特征,所述激光晶化工艺为红外激光晶化。与ELA相比,其成本更低。 0058 本发明还提供了保护阵列基板的技术方案,该技术方案基于上述十个技术方案中 的任一个来形成。 0059 本发明进一步。

24、提供了保护显示器件的技术方案,该技术方案基于上述阵列基板来 形成。基于上述技术方案,本发明提供四个较佳的实施例对上述方案进行详细的描述,以下 实施例的编号不代表优劣。 0060 实施例1 0061 本实施例所提供的阵列基板的制备方法,是基于底栅型薄膜晶体管的结构提出 的,首先在基板上依次沉积两层金属薄膜,由第一次半色调掩膜形成栅电极和栅线;紧接依 次沉积栅绝缘层、半导体层(非晶硅)、扩散阻挡层、热传导层,经过第二次掩膜后形成定向 热传导层图形;然后经过红外激光灯照射,通过热传导层对非晶硅半导体层退火处理,使非 晶硅转变成微晶硅,紧接着把热传导层去掉;然后,沉积扩散阻挡层,经过第三次掩膜形成 扩。

25、散阻挡层图形,并于其上沉积欧姆接触层和金属薄膜,然后进行第四次掩膜,用半色调掩 膜板在同一光刻工艺中形成源电极和漏电极;接下来,在基板上沉积钝化层,然后进行第五 次掩膜,形成过孔图案;最后,在基板上沉积金属薄膜层,经过第六次掩膜,形成像素电极图 案,所述像素电极通过过孔与源电极或漏电极相连。到此,基于微晶硅薄膜晶体管的背板制 造完成。 说 明 书CN 102832169 A 5/7页 8 0062 本实施例中所称的构图工艺包括光刻、涂覆、掩膜、曝光、刻蚀等工艺,属于现有技 术,不做详细描述。所述“沉积”只是在基板上形成各膜层的一种方式,还可以包括溅射、涂 覆等,并不以此作为限定。 0063 图。

26、1至图6示出了本实施例中制备基于微晶硅薄膜晶体管阵列基板的工艺流程, 具体包括以下步骤: 0064 步骤1:对基板100进行清洗处理,利用溅射方法在基板100上连续沉积第一金属 薄膜层(下层)110和第二金属薄膜层(上层)120,通过第一次构图工艺形成由第一金属薄膜 层110形成的栅电极210,以及由第一金属薄膜层110和第二金属薄膜层120重叠形成的栅 线220。 0065 图1示出了步骤1的完成过程,其中,基板100为玻璃、金属或塑料基板,第一金属 薄膜层110为高熔点金属,如钼单质、钛单质、钼合金或钛合金等,第二金属薄膜层120为高 电导率金属,如铜单质、铝单质、铜合金或铝合金等。栅电极。

27、210和栅线220形成过程中,使 用半色调掩膜板对涂覆(所述涂覆只是形成光刻胶的一种方式,还可以为其他方式)在第二 金属薄膜层120上的第一光刻胶130进行两次曝光,分别刻蚀之后形成由两层金属制成的 栅电极210和栅线220。 0066 步骤2:在完成步骤1的基板上用增强型化学气相沉积(PECVD)方法,连续沉积 第一绝缘层300、非晶硅薄膜层410和第二绝缘层500,用溅射方法在第二绝缘层500上形 成第三金属薄膜层600。第一绝缘层300材料为氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO 2 )或氮氧化硅 (SiNxOy),厚度在200nm400nm之间,作为栅电极绝缘层;第二绝缘层500材料为氮化。

28、硅 (SiNx)、氧化硅(SiO 2 )或氮氧化硅(SiNxOy),厚度在50nm100nm之间,作为扩散阻挡层,能 够阻止第三金属薄膜层600和非晶硅薄膜层410相互扩散渗透,还能够保护非晶硅薄膜层 410免受后序刻蚀工艺损伤;第三金属薄膜层600材料为钼单质、钛单质、钼合金或钛合金 等金属。 0067 图2示出步骤2的完成过程,通过第二次构图工艺形成第三金属薄膜层600的图 案,作为红外激光热量的吸收和传导层,称为热传导层610;紧接着进行激光晶化工艺,即 用红外激光灯对基板进行扫描,激光热量由热传导层610吸收并传导至非晶硅薄膜层410, 使得非晶硅薄膜层410转变为微晶硅薄膜层420。。

29、在激光晶化过程中,第二绝缘层500起阻 挡金属层600中的金属离子进入微晶硅层420的作用。栅电极210由高熔点金属组成,在 晶化过程中不会熔化,栅线220上方没有热传导层610,热量不会传导到下面,所以栅线220 也不会受到影响。最后通过湿刻工艺把热传导层610去除,完成激光晶化工艺。 0068 步骤3:步骤2形成的基板上,通过第三次构图工艺形成第二绝缘层500的图案, 作为扩散阻挡层510,扩散阻挡层510位于微晶硅薄膜层420上方;然后对上述基板用药 液(如氢氟酸等)进行表面处理,之后在上述基板上沉积欧姆接触层700和第四金属薄膜层 800。 0069 图3示出步骤3的完成过程,其中,欧。

30、姆接触层700即是掺杂半导体层,为N+型掺 杂非晶硅或P+型掺杂非晶硅,在制造工艺过程中加入PH 3 气体或B 2 H 6 气体,以实现掺杂目 的;第四金属薄膜层800材料为钼、铝、钕等金属。 0070 步骤4:步骤3形成的基板上,通过第四次构图工艺,形成源电极810和漏电极 820。 说 明 书CN 102832169 A 6/7页 9 0071 图4示出步骤4的完成过程,其中,使用半色调掩膜板对涂覆在第四金属薄膜层 800上的第二光刻胶230进行两次曝光,分别形成源电极810、漏电极820及两者之间的沟 道区830。 0072 步骤5:在步骤4形成的基板上用PECVD方法沉积钝化层910,。

31、然后通过第五次构 图工艺,形成过孔920。如图5所示,表示完成步骤5的示意图。其中,钝化层910材料为氮 化硅,厚度在150nm250nm之间。 0073 步骤6:在步骤5形成的基板上用溅射方法沉积第五金属薄膜层,然后通过第六次 构图工艺,形成像素电极930,所述像素电极930通过过孔920与源电极810或漏电极820 电性连接。如图6所示,表示完成步骤6的示意图。其中,所述第五金属薄膜层为铟锡氧化 物(ITO)等高电导率、高透过率金属氧化物。 0074 上述步骤1-6示出了基于微晶硅薄膜晶体管的阵列基板的主要制备工艺,该制备 工艺使用六次掩膜板,相较于LTPS背板制造一般需要7MASK(掩模。

32、板)以上制程,本实施例 制备工艺成本更低,且LTPS制造成本相当高,激光组件昂贵,微晶硅TFT与现有非晶硅工艺 容易兼容,可直接利用现有非晶硅的工艺和设备,大大降低成本;传统非晶硅迁移率低,不 适合制造AMOLED背板,微晶硅TFT具有更高的迁移率,可以用于制造AMOLED背板;低温多 晶硅TFT均匀性差,微晶硅TFT具有高迁移率、高稳定性等特点。 0075 本实施例中,激光晶化工艺通过热传导层对非晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性 高、均匀性高的特点;激光晶化工艺不仅可以使用红外激光晶化工艺,也可以使用准分子激 光晶化工艺。并且,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点金属层 。

33、制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。 0076 实施例2 0077 本实施例所提供的阵列基板的制备方法,是基于顶栅型薄膜晶体管的结构提出 的,图7和图8示出了本实施例中薄膜晶体管的制备过程,具体地,在基板100上沉积缓冲 层101,缓冲层101由氮化硅单层、氧化硅单层或两者的复合层形成;紧接着沉积非晶硅薄 膜层410,并按照与实施例1相同的工艺在非晶硅薄膜层410上形成热传导层610,通过红 外激光晶化后得到微晶硅薄膜层420,如图7所示;然后进入后序工艺,依次形成作为栅电 极绝缘层的第一绝缘层300,栅电极210,层间绝缘层320,源电极810,漏电极820和钝化层 。

34、910,如图8所示。 0078 本实施例中功能相同的结构可采用与实施例1中所述相同的材料,其它结构的制 备工艺与实施例1或现有技术中的制备工艺相类似,在此不作赘述。 0079 由以上实施例可以看出,本发明实施例通过采用激光晶化工艺通过热传导层对非 晶硅实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高 迁移率、高稳定性等特点;其中,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高 熔点金属层制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。 0080 实施例3 0081 本发明实施例还包括有上述任一实施例的制备方法制得的阵列基板,所述阵列基 板的微晶硅薄。

35、膜层通过采用激光晶化工艺通过热传导层对非晶硅实现晶化,具有成本低, 稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移率、高稳定性等特点;其 中,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点金属层制作激光热传导 说 明 书CN 102832169 A 7/7页 10 层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。 0082 实施例4 0083 本发明实施例还包括一种显示器件,其包括上述的阵列基板,显示器件可以为:液 晶面板、液晶电视、液晶显示器、电子纸、数码相框、电子纸、AMOLED显示器等。所述显示器 件中包括的所述阵列基板的微晶硅薄膜层通过采用激光晶化工艺通过热传导层对。

36、非晶硅 实现晶化,具有成本低,稳定性高、均匀性高的特点;微晶硅形成的薄膜晶体管具有高迁移 率、高稳定性等特点;其中,用高熔点金属制作栅电极,用高电导率金属制作栅线,用高熔点 金属层制作激光热传导层,并选择性晶化,避免了栅线金属受到高温损伤。 0084 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。 说 明 书CN 102832169 A 10 1/4页 11 图1 说 明 书 附 图CN 102832169 A 11 2/4页 12 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102832169 A 12 3/4页 13 图4 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102832169 A 13 4/4页 14 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102832169 A 14 。

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