[發明專利]薄膜晶體管陣列基板及其制備方法、顯示裝置

在審

• 申請號: 201510746196.3
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN105244363A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 徐向陽
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L27/28
• 分類號: H01L27/28;H01L21/77
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進

技術領域

本發明涉及顯示器技術領域,尤其涉及一種薄膜晶體管陣列基板及其制備方法，還涉及包含該薄膜晶體管陣列基板的顯示裝置。

背景技術

平板顯示裝置具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用。現有的平板顯示裝置主要包括液晶顯示裝置(LiquidCrystalDisplay，LCD)及有機電致發光顯示裝置(OrganicLightEmittingDisplay，OLED)。

基于有機發光二極管的OLED顯示技術同成熟的LCD相比，OLED是主動發光的顯示器，具有自發光、高對比度、寬視角(達170°)、快速響應、高發光效率、低操作電壓(3～10V)、超輕薄(厚度小于2mm)等優勢，具有更優異的彩色顯示畫質、更寬廣的觀看范圍和更大的設計靈活性。

薄膜晶體管(ThinFilmTransistor，TFT)是平板顯示裝置的重要組成部分，可形成在玻璃基板或塑料基板上，通常作為開光裝置和驅動裝置用在諸如LCD、OLED。薄膜晶體管液晶顯示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，簡稱TFT-LCD)具有體積小、功耗低、無輻射等特點，在當前的平板顯示器市場中占據了主導地位。近年來TFT-LCD獲得了飛速的發展，其尺寸和分辨率不斷地提高，大尺寸、高分辨率的液晶電視成為TFT-LCD發展的一個主流。隨著TFT-LCD尺寸的不斷增大、分辨率的不斷提高，為了提高顯示質量，需要采用更高頻率的驅動電路，現有的非晶硅薄膜晶體管的遷移率很難滿足液晶顯示器的需要。非晶硅薄晶體管的遷移率一般在0.6cm²/Vs左右，但是在液晶顯示器尺寸超過80英寸，驅動頻率為120Hz時需要1cm²/Vs以上的遷移率，現在非晶硅硅薄膜晶體管的遷移率顯然很難滿足。

氧化物半導體TFT技術是當前的熱門技術。氧化物半導體由于具有較高的電子遷移率(氧化物半導體遷移率>10cm²/Vs，a-Si遷移率僅0.5～0.8cm²/Vs)，而且相比LTPS(低溫多晶硅)，氧化物半導體制程簡單，與a-Si制程相容性較高，可應用于LCD(液晶顯示)、有機電致發光(OLED)、柔性顯示(Flexible)等等，可應用于大小尺寸顯示，具有良好的應用發展前景，為當前業界研究熱門。

圖1為現有的一種薄膜晶體管陣列基板的結構示意圖。如圖1所示，該陣列基板包括陣列設置于玻璃基板1上的薄膜晶體管2(附圖中僅示例性示出了其中的一個薄膜晶體管2)，所述薄膜晶體管2采用了氧化物半導體TFT技術。具體地，參閱圖1，所述薄膜晶體管2包括柵電極3、柵極絕緣層4、有源層5、源電極6和漏電極7。其中，柵電極3形成于所述玻璃基板1上，柵極絕緣層4覆設于所述柵電極3上，有源層5形成于所述柵極絕緣層4上，源電極6和漏電極形成于所述柵極絕緣層4上；所述源電極6和漏電極7之間相互間隔并且分別具有部分搭接在所述有源層5上，所述有源層5對應于所述源電極6和漏電極7相互間隔的區域形成溝道區；所述有源層5上的溝道區部分設置有刻蝕阻擋層8，通常地，刻蝕阻擋層8的材料主要是無機薄膜，例如是SiN_x或SiO_x，刻蝕阻擋層8主要是用于在制備源電極6和漏電極7時，防止損傷到有源層5。進一步地，如圖1所示，所述陣列基板還包括覆設于所述薄膜晶體管2上的絕緣保護層9。

薄膜晶體管陣列基板是通過多次光罩工藝(構圖工藝)形成結構圖形來完成，每一次光罩工藝中又分別包括掩膜、曝光、顯影、刻蝕和剝離等工藝，其中刻蝕工藝包括干法刻蝕和濕法刻蝕。如上所述的薄膜晶體管陣列基板的制備工藝，至少包括如下的光罩工藝：(1)在玻璃基板1上采用第一道光罩工藝形成柵電極3。(2)在柵電極3上制備柵極絕緣層4之后，在柵極絕緣層4上采用第二道光罩工藝形成有源層5。(3)在有源層5上采用第三道光罩工藝形成刻蝕阻擋層8。(4)在有源層5上采用第四道光罩工藝形成源電極6和漏電極7。光罩工藝的次數可以衡量制造薄膜晶體管陣列基板的繁簡程度，減少光罩工藝的次數就意味著制造成本的降低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種薄膜晶體管陣列基板及其制備方法，其中的薄膜晶體管相比于現有技術具有更優越的性能；其制備方法相比于現有技術，減少了光罩工藝的次數，降低了工藝難度，節省了成本。

為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：