[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: 201710127535.9
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106601757A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 李嘉
• 申請（專利權）人: 深圳市華星光電技術有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;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(Liquid Crystal Display，LCD)及有機電致發光顯示裝置(Organic Light Emitting Display，OLED)。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。

在顯示面板工業中，隨著目前顯示行業中大尺寸化，高解析度的需求越來越強烈，對有源層半導體器件充放電提出了更高的要求。金屬氧化物半導體材料，例如IGZO(indium gallium zinc oxide，銦鎵鋅氧化物)是一種含有銦、鎵和鋅的非晶氧化物，其具有高遷移率，載流子遷移率是非晶硅的20～30倍，可以大大提高TFT對像素電極的充放電速率，具有高開態電流、低關態電流可以迅速開關，提高像素的響應速度，實現更快的刷新率，同時更快的響應也大大提高了像素的行掃描速率，使得超高分辨率在顯示面板中成為可能。

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。現有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)、在玻璃基板上采用第一道光罩工藝制備形成柵電極。

(2)、在柵電極上制備柵極絕緣層之后，在柵極絕緣層上采用第二道光罩工藝制備形成有源層。

(3)、在有源層上采用第三道光罩工藝制備形成源電極和漏電極。

(4)、在源電極和漏電極上制備層間介質層之后，采用第四道光罩工藝在層間介質層中制備形成像素電極過孔。

(5)、在層間介質層上采用第五道光罩工藝制備形成像素電極。

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，通過對陣列基板中的像素結構的改進，使得制備工藝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：

一種薄膜晶體管陣列基板，包括陣列設置于玻璃基板上的薄膜晶體管，每一所述薄膜晶體管電性連接有一像素電極，其中，所述薄膜晶體管包括有源層，所述像素電極與所述有源層位于同一結構層中，所述有源層由第一部分半導體材料形成，所述像素電極由與所述第一部分半導體材料相互一體連接的第二部分半導體材料轉化為導體后形成，所述半導體材料為金屬氧化物半導體材料。

其中，所述金屬氧化物半導體材料為IGZO或IGZTO。

其中，所述像素電極和所述有源層的厚度為

其中，通過UV光照工藝或離子注入工藝將所述第二部分半導體材料轉化為導體后形成所述像素電極。

其中，所述薄膜晶體管還包括柵電極、源電極和漏電極，所述柵電極形成于所述玻璃基板上，所述柵電極上覆設有柵極絕緣層，所述有源層和所述像素電極形成于所述柵極絕緣層上，所述有源層相對位于所述柵電極的正上方，所述源電極和漏電極相互間隔地形成于所述有源層上，所述漏電極還電性連接到所述像素電極。

其中，所述源電極和漏電極的材料為Au、Cu、Ni或Ag。

其中，所述陣列基板還包括覆設于所述薄膜晶體管上的鈍化層。

如上所述的薄膜晶體管陣列基板的制備方法，其包括：在玻璃基板上沉積形成金屬氧化物半導體薄膜；通過一次光罩工藝，將所述金屬氧化物半導體薄膜劃分形成相互一體連接的第一部分半導體材料和第二部分半導體材料；將所述第一部分半導體材料設定為有源層，將所述第二部分半導體材料轉化為導體后形成像素電極。