[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性的氧化物薄膜晶體管陣列基板及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210859440.7
• 申請(qǐng)日: 2022-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115084168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宇懷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建華佳彩有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/12
• 分類號(hào): H01L27/12;H01L21/77;G02F1/1362;G02F1/1368
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 王牌

本發(fā)明提供一種高穩(wěn)定性的氧化物薄膜晶體管陣列基板，包括：基板；第一金屬層；第一絕緣層；有源層；第二金屬層；第二絕緣層；第三絕緣層；第三金屬層；第四絕緣層；第一ITO層；第五絕緣層，設(shè)于所述第一ITO層上；所述第五絕緣層在TFT上方的無(wú)效區(qū)還開(kāi)設(shè)有凹槽區(qū)，并在TFT與TFT之間開(kāi)設(shè)有隔斷區(qū)；第二ITO層，設(shè)于第三通孔處，并通過(guò)第三通孔和漏極區(qū)的所述第二金屬層連接。本發(fā)明還提供一種高穩(wěn)定性的氧化物薄膜晶體管陣列基板的制備方法。在第五絕緣層和第四絕緣層中的無(wú)效區(qū)開(kāi)設(shè)凹槽區(qū)與隔斷區(qū)，降低了絕緣層大面積成膜的殘余應(yīng)力問(wèn)題，可以有效提高器件的閾值電壓均勻性和面板機(jī)械測(cè)試可靠性，從而提高陣列基本的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種高穩(wěn)定性的氧化物薄膜晶體管陣列基板及制備方法。

背景技術(shù)

隨著消費(fèi)市場(chǎng)需求的多樣化，消費(fèi)者對(duì)顯示設(shè)備的要求也越來(lái)越高，對(duì)于大多數(shù)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，高分辨率及刷新率的顯示器可以帶來(lái)更流暢的游戲體驗(yàn)和視覺(jué)體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)更高規(guī)格的顯示效果，對(duì)于驅(qū)動(dòng)面板顯示的膜晶體管TFT器件性能便提出了更高的需求，因此，金屬氧化物TFT因其具有漏電流小、場(chǎng)效應(yīng)遷移率高、區(qū)域均勻性大等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的青睞。

氧化物TFT器件具備優(yōu)秀的電學(xué)特性，但是對(duì)于器件的商業(yè)化制備也存在的諸多困難，例如既滿足高效率低成本的同時(shí)，又確保商業(yè)化大面積生產(chǎn)時(shí)器件均一性、穩(wěn)定性的需求。在氧化物TFT電性以及器件穩(wěn)定性易受到生產(chǎn)工藝中鍍膜工藝產(chǎn)生的應(yīng)力影響而導(dǎo)致電性變化甚至失效，為改善薄膜應(yīng)力影響需搭配一定的加熱工藝進(jìn)行去應(yīng)力退火以優(yōu)化器件電性，但是由于現(xiàn)有陣列基板本身結(jié)構(gòu)影響，鍍膜產(chǎn)生應(yīng)力仍無(wú)法避免。

FFS-LCD技術(shù),全稱為“邊緣場(chǎng)開(kāi)關(guān)技術(shù)”(FringeFieldSwitching，簡(jiǎn)稱FFS)是液晶界為解決大尺寸、高清晰度桌面顯示器和液晶電視應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的廣視角技術(shù)，也就是現(xiàn)在俗稱的硬屏技術(shù)的一種。FFS技術(shù)通過(guò)同一平面內(nèi)像素間電極產(chǎn)生邊緣電場(chǎng)，使電極間以及電極正上方的取向液晶分子都能在(平行于基板)平面方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，從而提高液晶層的透光效率。要實(shí)現(xiàn)FFS結(jié)構(gòu)，需要兩層透明導(dǎo)電層以及介于兩層導(dǎo)電膜之間的中間絕緣層。

氮化硅、氧化硅薄膜是一種物理、化學(xué)性能均非常優(yōu)秀的半導(dǎo)體薄膜，具有較高的介電常數(shù)、良好的耐熱抗腐蝕性能、優(yōu)異的機(jī)械性能、和較高的致密度等。相較于氧化硅，氮化硅的介電常數(shù)更大，更致密但是也更容易產(chǎn)生H+離子殘留以及殘余應(yīng)力。因此，在顯示面板領(lǐng)域中，氮化硅與氧化硅常搭配使用在絕緣層、表面鈍化層、保護(hù)膜和功能層等。采用現(xiàn)有工藝方法制得的氮化硅和氧化硅薄膜一般都處于某種應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力的存在在宏觀層面上將產(chǎn)生玻璃形變嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致玻璃碎裂，在微觀層面，薄膜殘余應(yīng)力引發(fā)氧化物薄膜晶體管器件薄膜材料能帶躍遷，導(dǎo)致器件特性惡化，如閾值電壓Vth偏移，偏壓穩(wěn)定性惡化等?，F(xiàn)有技術(shù)改善薄膜應(yīng)力的主要方法為改變工藝參數(shù)(如溫度、流量比例、射頻功率、氣壓、氣體流量比等)，但是為達(dá)到縮減應(yīng)力進(jìn)行的基礎(chǔ)工藝變更，改變了原有基板的結(jié)構(gòu)平衡，且可能削弱薄膜的絕緣、鈍化、密封等效果，而且還會(huì)直接影響到半導(dǎo)體器件的性能，從而制約了薄膜材料在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于提供一種高穩(wěn)定性的氧化物薄膜晶體管陣列基板及制備方法，在所述第五絕緣層和第四絕緣層中的無(wú)效區(qū)開(kāi)設(shè)凹槽區(qū)與隔斷區(qū)，降低了絕緣層大面積成膜的殘余應(yīng)力問(wèn)題，可以有效提高器件的閾值電壓均勻性和面板機(jī)械測(cè)試可靠性，從而提高陣列基本的穩(wěn)定性。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高穩(wěn)定性的氧化物薄膜晶體管陣列基板，包括：

基板；

第一金屬層，設(shè)于所述基板上；

第一絕緣層，設(shè)于所述第一金屬層上；所述第一絕緣層還開(kāi)設(shè)有第一通孔，從所述第一通孔露出所述第一金屬層上表面；

有源層，設(shè)于所述第一絕緣層上；

第二金屬層，設(shè)于所述有源層上，且通過(guò)所述第一通孔和所述第一金屬層連接；