[發明專利]防擴散層及制備方法、薄膜晶體管、陣列基板、顯示裝置

有效

• 申請號: 201310154410.7
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103236403A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 姜春生;陳海晶;王東方
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/288;H01L29/786;H01L29/423;H01L29/49
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張天舒

技術領域

本發明涉及顯示裝置的制備，具體涉及一種防擴散層及制備方法、薄膜晶體管、陣列基板、顯示裝置。

背景技術

薄膜晶體管（TFT，Thin?Film?Transistor）作為顯示器的關鍵控制部件，其性能尤為重要。在非晶硅薄膜晶體管的制備工藝中，一般采用金屬鉬（Mo）或鉬/鋁銣合金(Mo/AlNd)制作柵極。但是，由于金屬鉬或鉬/鋁銣合金的電阻較大，在制作大尺寸顯示器件中，顯示區域的中間部分由于電流小于周邊部分，就會出現顯示畫面不均勻的問題。針對這一問題，現有技術中多采用低電阻材料（如銅或鋁）作為柵極，應用于大尺寸顯示器件的制作中。但是，低電阻材料（例如銅，銅的電阻僅為2μΩ·cm，作為電極材料顯示出了巨大的優越性）與基板及半導體附著力小，容易造成電極材料的接觸不良；且在較低溫度下會與硅發生反應，擴散至有源層，從而影響器件性能。因此，需要在低電阻材料之上制作防擴散層。現有技術中通常采用高熔點的金屬及其氧化物或氮化物作為防擴散層，應用中通常選擇防擴散性能較好的二氧化鉭（TaO₂）制作防擴散層，制備方法通常采用物理氣相沉積法(PVD，Physical?Vapour?Deposition)或化學氣相沉積法(CVD，Chemical?Vapour?Deposition)。

發明人發現現有技術中至少存在如下問題：采用PVD或CVD制備二氧化鉭防擴散層時，其工藝所需溫度較高，通常在250℃-500℃，因此用這些方法制備薄膜晶體管柵極的二氧化鉭防擴散層時，容易引起低電阻材料的揮發，導致柵極減薄，導電性能變差，從而影響顯示裝置的性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題包括，針對現有技術中采用PVD或CVD制備二氧化鉭防擴散層所需環境溫度較高，從而導致低電阻材料揮發，影響顯示裝置性能的問題，提供一種在常溫環境中制備的二氧化鉭防擴散層，及其制備方法和薄膜晶體管、陣列基板、顯示裝置。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種防擴散層的制備方法，其包括：將導電基質與陰極置于硫酸鉭溶液中，以導電基質為陽極，通電后在導電基質上形成二氧化鉭防擴散層。

優選的是，所述導電基質為銅或鋁。

優選的是，所述導電基質為薄膜晶體管的柵極。

優選的是，所述電解液為硫酸鉭溶液，其質量濃度范圍為6-9%，PH值在8-10之間。

優選的是，所述通電的電壓范圍是10-30V，電流的范圍是30-100mA，氧化時間為8-12秒。

優選的是，所述電解液中還包括催化劑，所述催化劑為甲醇，其質量濃度范圍為10-15%。

本發明還提供一種防擴散層、薄膜晶體管、陣列基板以及顯示裝置。通過在常溫中進行二氧化鉭防擴散層的制備，同時使用銅、鋁等低電阻材料作為薄膜晶體管的柵極，克服了采用PVD或CVD制備二氧化鉭防擴散層所需環境溫度較高而引起柵極材料揮發的問題，保證了柵極良好的導電性能，提高了顯示設備的顯示品質。而且本發明提供的防擴散層的制備方法采用的設備簡單，資金投入少，所需電壓和電流都較小，有效地降低了能耗。

附圖說明

圖1為本發明的實施例1的二氧化鉭防擴散層的制備方法的過程示意圖；

其中附圖標記為：1、導電基質；2、基板；3、電解液；4、石墨電極；5、電源。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

實施例1：

本實施例提供一種防擴散層的制備方法，如圖1所示，其包括：將導電基質1作為陽極并置于硫酸鉭溶液（即電解液3）中，石墨電極4（當然也可使用其他電極）作為陰極也置于電解液3中，通電流后通過陽極氧化法在導電基質1上形成二氧化鉭防擴散層。

其中，導電基質1優選為基板2上的薄膜晶體管的柵極，導電基質1采用的材料為低電阻材料，本實施例以銅為例。

具體的，硫酸鉭溶液的質量濃度范圍為6-9%，同時利用氨水嚴格控制其PH值在8-10之間，以防止導電基質1被腐蝕。通電優選使用交流電源5，并以2V/s的增值速率提高電壓的輸入，同時控制其電壓在10-30V之間，電流在30-100mA之間。需要說明的是，電源5也可以為直流電源，但缺點是直流電將提高電解液3的溫度。