一種薄膜晶體管陣列基板及其制備方法、液晶顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管陣列基板，包括：基板；位于所述基板上方的多個像素單元，所述像素單元包括TFT、像素電極和公共電極，所述TFT包括形成在所述基板上的柵極以及形成在柵極上方的柵絕緣層，形成在所述柵絕緣層上方的有源層；形成在所述有源層上方的第一絕緣層；形成在所述像素電極上方的第二絕緣層，所述像素電極與所述有源層互相絕緣，其中，所述有源層與像素電極位于不同層。采用本發(fā)明的結構能完全避免現(xiàn)有技術在刻蝕形成像素電極時對有源層產(chǎn)生影響，進而薄膜晶體管器件更優(yōu)異。
【專利說明】一種薄膜晶體管陣列基板及其制備方法、液晶顯示器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及平板顯示【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、液晶顯不面板。
【背景技術】
[0002]通常，液晶顯示器包括彩膜基板、陣列基板以及填充于所述彩膜基板和薄膜晶體管陣列基板之間的液晶。在彩膜基板上和/或薄膜晶體管陣列基板上包括有公共電極和像素電極，通過公共電極和像素電極產(chǎn)生的電場可以驅動液晶分子進行旋轉，同時利用液晶的光學各向異性和偏振特點，以此顯示圖像信息。
[0003]現(xiàn)有技術常規(guī)的薄膜晶體管陣列基板如圖1所示，包括:一基板201 ;形成在基板201上方的柵極20214 ;形成在柵極20214上方的柵絕緣層20215 ;形成在柵絕緣層20215上方的有源層20211 ;形成在柵絕緣層20215上方且分別與有源層20211電連接的源極20218和漏極20219 ;形成在柵絕緣層20215上方，且與漏極20219電連接的像素電極2022，形成在源極20218、漏極20219和像素電極2022上方的鈍化層20212b ；以及形成在鈍化層層20212b上，且位于像素電極2022上方的公共電極層2023。
[0004]該薄膜晶體管結構存在的問題是刻蝕形成像素電極的步驟中，有源層也會被進一步刻蝕，且有源層和柵絕緣層之間的截面會受到形成像素電極所用蝕刻夜的刻蝕，導致該截面缺陷增加，從而影響氧化物半導體器件的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述問題，提供了一種薄膜晶體管陣列基板，包括:
[0006]基板；
[0007]位于所述基板上方的多個像素單元，所述像素單元包括TFT、像素電極和公共電極，所述TFT包括形成在所述基板上的柵極以及形成在柵極上方的柵絕緣層，形成在所述柵絕緣層上方的有源層；
[0008]形成在所述有源層上方的第一絕緣層，所述第一絕緣層為形成在所述有源層上方的鈍化層，且所述第一絕緣層設有第一過孔；
[0009]形成在所述像素電極上方的第二絕緣層，所述第二絕緣層為依次形成在所述像素電極上方的柵絕緣層和鈍化層，且所述第二絕緣層設有第二過孔，所述像素電極與所述有源層互相絕緣；
[0010]形成在所述第一和第二過孔之間的第一跨橋，以使所述像素電極與有源層電連接;
[0011]所述公共電極形成在第二絕緣層上，且與所述第一跨橋位于同層
[0012]其中，所述柵極與像素電極位于不同層。
[0013]可選地，所述像素電極與所述有源層同層設置。
[0014]可選地，所述有源層可選自銦鎵鋅氧化物、銦鋁鋅氧化物，銦鈦鋅氧化物和銦鋅氧化物中的一種或幾種。
[0015]可選地，所述有源層的厚度為300?2000埃。
[0016]可選地，所述公共電極為條狀電極。
[0017]采用上述本發(fā)明的技術方案得到的陣列基板，相較現(xiàn)有技術可省一道光罩。
[0018]本發(fā)明還提供了一種陣列基板的制造方法:包括:
[0019]步驟A:提供一基板:
[0020]步驟B:在所述基板上形成圖案化的柵極以及像素電極，并在所述柵極和像素電極上方沉積第一絕緣材料，形成柵絕緣層；
[0021]步驟C:在所述柵絕緣層上沉積半導體材料，并圖案化形成位于柵極上方的有源層；
[0022]步驟D:在所述有源層上方沉積第二金屬層，并圖案化形成與所述有源層電連接的第一導電電極和第二導電電極；
[0023]步驟E:在所述有源層和柵絕緣層上方沉積第二絕緣材料，形成鈍化層；
[0024]步驟F:在位于第一或第二導電電極以及像素電極上方，分別刻蝕形成第一過孔和第二過孔，所述第一過孔暴露部分第一或第二導電電極，上述第二過孔暴露部分像素電極；并在鈍化層上沉積第二透明導電材料，并圖案化形成第一跨橋以及公共電極，其中，所述第一跨橋通過所述第一過孔和第二過孔使所述有源層和像素電極層電連接。
[0025]本發(fā)明還提供了一種陣列基板的制造方法:包括:
[0026]步驟A:提供一基板:
[0027]步驟B:在所述基板上形成圖案化的柵極以及像素電極，并在所述柵極和像素電極上方沉積第一絕緣材料，形成柵絕緣層；
[0028]步驟C:在所述柵絕緣層上方沉積第二金屬層，并圖案化形成第一導電電極和第二導電電極；
[0029]步驟D:在所述第一和第二導電電極上沉積氧化物半導體材料，并圖案化形成位于柵極正上方的有源層，所述有源層與所述第一和第二導電電極電連接；
[0030]步驟E:在所述有源層和柵絕緣層上方沉積第二絕緣材料，形成鈍化層；
[0031]步驟F:在位于第一或第二導電電極以及像素電極上方，分別刻蝕形成第一過孔和第二過孔，所述第一和第二過孔分別暴露部分第一或第二導電電極和像素電極；并在鈍化層上沉積第二透明氧化物材料，并圖案化形成跨橋以及公共電極，其中，所述跨橋能使所述有源層和像素電極層電連接。
[0032]本發(fā)明還提供了一種液晶顯示器，包括:
[0033]上述任一項所述的TFT陣列基板；
[0034]與所述TFT陣列基板相對設置的彩膜基板，以及
[0035]設置于所述TFT陣列基板和彩膜基板之間的液晶層。
[0036]綜上所述:采用上述本發(fā)明技術方案得到的陣列基板，可具備如下技術效果:能完全避免現(xiàn)有技術在刻蝕形成像素電極時對有源層產(chǎn)生影響，進而薄膜晶體管器件更優(yōu)
巳
【專利附圖】

【附圖說明】[0037]圖1為現(xiàn)有技術一種薄膜晶體管陣列基板的結構示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明實施例一薄膜晶體管陣列基板的結構示意圖；
[0039]圖3為圖2中AA’位置的橫截面示意圖；
[0040]圖4為制造實施例一的TFT陣列基板的工藝流程圖；
[0041]圖5為本發(fā)明實施例三薄膜晶體管陣列基板的截面圖；
[0042]圖6為制造實施例三的TFT陣列基板的工藝流程圖；
【具體實施方式】
[0043]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044]實施例一
[0045]本發(fā)明實施例還提供了一種陣列基板，該陣列基板像素區(qū)域的結構示意圖可以如圖2所不，圖3為圖2中AA’位置的橫截面不意圖，下面結合圖2和圖3對本實施例一提供的薄膜晶體管陣列基板進行說明。
[0046]在本實施例中，薄膜晶體管陣列基板40包括基板401 ;位于基板401上方的像素單元，像素單元包括TFT4021、像素電極4022和公共電極4023。
[0047]其中，TFT4021包括形成在基板401上的柵極40214以及像素電極4022，形成在柵極40214和像素電極4022上方的柵絕緣層40215，以及形成在柵絕緣層40215上方的有源層40211 ;形成在柵絕緣層40215上且分別與有源層40215電連接的第一導電電極(如源極)40218和第二導電電極(如漏極)40219 ;形成在有源層40211上的第一絕緣層40212 (如鈍化層40212b)，以及形成在像素電極4022上的第二絕緣層4024 (如依次形成的柵絕緣層40215和鈍化層40212b)，其中，第一絕緣層40212設有第一過孔40213暴露第二導電電極40219 ;第二絕緣層4024設有第二過孔4025暴露像素電極4022 ;形成在第一過孔40213和第二過孔4025之間的第一跨橋4026，以使像素電極4022與有源層40211電連接；公共電極4023形成在鈍化層40212b上，且可與第一跨橋4026同層設置，可使用同一種材料以及同一種工藝制成。
[0048]其中，基板通常采用玻璃、石英等透明材料；基板也可以由采用玻璃、石英等透明材料及其上的其他結構(如緩沖層等)構成。柵極通常采用金屬材料，如Cr、Mo、Al、Ti和Cu中的一種或多種金屬的合金。
[0049]有源層的形狀通常為島狀，材料可以為非晶硅、多晶硅、氧化物半導體材料等，具體地，可選銦鎵鋅氧化物、銦招鋅氧化物，銦鈦鋅氧化物和銦鋅氧化物中的一種或幾種,有源層的厚度一般為300?2000埃。
[0050]刻蝕阻擋層通常覆蓋整個基板范圍，材料為有機感光材料?？涛g阻擋層覆蓋有源層，這樣在后續(xù)刻蝕制備薄膜晶體管的源極、漏極時能防止對有源層造成刻蝕，因此稱作刻蝕阻擋層。
[0051]鈍化層一般可采用SiNx層，或Si02和SiNx的復合層材料，也可選擇有機感光材料，一方面由于其本身具有感光特性，在其內(nèi)部形成第一過孔和第二過孔時，只需要曝光、顯影等步驟即可，不需要刻蝕步驟，工藝可以簡化。
[0052]像素電極和公共電極通常采用透明導電材料，如ITO等。
[0053]本實施例相較現(xiàn)有技術薄膜晶體管的結構，將像素電極至于柵絕緣層的下方，如此，能完全避免現(xiàn)有技術在刻蝕形成像素電極時對有源層產(chǎn)生影響，進而薄膜晶體管器件更優(yōu)異。
[0054]可選地，本領域技術人員也可在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，根據(jù)上述實施例得到的技術方案，對像素電極層的位置進行更替在與有源層位于不同層的位置，從而也可達到本發(fā)明的技術效果，在此不做贅述，這些變換方式都包含在本發(fā)明的保護范圍中。
[0055]實施例二
[0056]本發(fā)明實施例二提供上述實施例一的TFT陣列基板的工藝流程圖，如圖4所示。從圖4中可以看出，本發(fā)明實施例二提供的TFT陣列基板的制備工藝步驟如下:
[0057]步驟A:提供一基板401:
[0058]步驟B:在所述基板401上形成圖案化的柵極40214以及像素電極4022，并在所述柵極40214和像素電極4022上方沉積第一絕緣材料，形成柵絕緣層40215，其中，形成柵極40214以及像素電極4022的工藝可以是連續(xù)沉積第一金屬層、第一透明導電層或者連續(xù)沉積第一透明導電層、第一金屬層，之后在同一刻蝕工藝中分別形成所述柵極40214以及像素電極4022的圖案，也可以是首先沉積第一金屬層，刻蝕形成所述圖案的柵極40214;再沉積第一透明導電層，刻蝕形成所述圖案的像素電極4022 ;或者，首先沉積第一透明導電層，刻蝕形成所述圖案的像素電極4022 ;再沉積第一金屬層，刻蝕形成所述圖案的柵極40214。
[0059]步驟C:在所述柵絕緣層40215上沉積半導體材料，并圖案化形成位于柵極40214上方的有源層40211 ；
[0060]步驟D:在所述有源層40211和柵絕緣層40215上方沉積第二金屬層，并圖案化形成與所述有源層40211電連接的第一導電電極(如源極)40218和第二導電電極(如漏極)40219 ；
[0061]步驟E:在所述有源層40211和柵絕緣層40215上方沉積第二絕緣材料，形成鈍化層 40212b ；
[0062]步驟F:在第二導電電極40219以及像素電極4022上方，分別刻蝕形成第一過孔40213和第二過孔4025，所述第一過孔40213暴露部分第二導電電極40219，上述第二過孔4025暴露部分像素電極4022 ；
[0063]步驟G:在鈍化層40212b上沉積第二透明導電材料，并圖案化形成第一跨橋4026以及公共電極4023，其中，所述第一跨橋4026通過所述第一過孔40213和第二過孔4025使所述有源層40211和像素電極4022層電連接。
[0064]實施例三
[0065]本發(fā)明實施例還提供了一種陣列基板，該陣列基板像素區(qū)域的結構示意圖可以如圖5所示，下面結合圖5對本實施例六提供的薄膜晶體管陣列基板進行說明。與實施例四相同的部分不再重述，其區(qū)別之處闡述如下:
[0066]本實施例的陣列基板，采用的是底柵底接觸結構，具體地說，第一導電電極50218和第二導電電極50219形成在有源層50211與柵絕緣層50215之間，且分別與所述有源層50211電連接，形成如圖5所示的薄膜晶體管結構。[0067]實施例四
[0068]本發(fā)明實施例四提供了上述實施例三的TFT陣列基板的工藝流程圖，如圖6所示。從圖6中可以看出，本發(fā)明實施例四提供的TFT陣列基板的制備工藝步驟如下:
[0069]步驟A:提供一基板501:
[0070]步驟B:在所述基板501上形成圖案化的柵極50214以及像素電極5022，并在所述柵極50214和像素電極5022上方沉積第一絕緣材料，形成柵絕緣層50215 ；
[0071]步驟C:在所述柵絕緣層50215上方沉積第二金屬層，并圖案化形成第一導電電極50218和第二導電電極50219 (如分別為源極和漏極)；
[0072]步驟D:在所述第一導電電極50218和第二導電電極50219上沉積氧化物半導體材料，并圖案化形成位于柵極50214正上方的有源層50211，所述有源層50211與所述第一導電電極50218和第二導電電極50219電連接；
[0073]步驟E:在所述有源層50211和柵絕緣層50215上方沉積第二絕緣材料，形成鈍化層 50212b ；
[0074]步驟F:在位于第一導電電極50218或第二導電電極50219以及像素電極5022上方，分別刻蝕形成第一過孔50213和第二過孔5025，所述第一和第二過孔1025分別暴露部分第一或第二導電電極和像素電極5022 ；
[0075]步驟G:并在鈍化層50212b上沉積第二透明氧化物材料，并圖案化形成跨橋5026以及公共電極51023，其中，所述跨橋5026能使所述有源層10211和像素電極1022層電連接。
[0076]實施例五
[0077]本發(fā)明還提供了一液晶顯示器的實施例，包括上述任一種的陣列基板，以及與陣列基板相對設置的彩膜基板，以及設置于所述TFT陣列基板和彩膜基板之間的液晶層。
[0078]如上根據(jù)本發(fā)明的薄膜晶體管以及使用如上根據(jù)本發(fā)明的方法制造的薄膜晶體管可用于例如LCD等常規(guī)的平板顯示器中。
[0079]以上實施例是為更好的說明本發(fā)明技術方案，本領域技術人員所知，本發(fā)明也包括以上實施例所述技術方案實質等效或等同的方案，并不應以實施例所述具體情形作為對本發(fā)明權利要求的限制。此外，盡管已描述了本申請的優(yōu)選實施例，但本領域內(nèi)的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本申請范圍的所有變更和修改。
[0080]顯然，本領域的技術人員可以對本申請進行各種改動和變型而不脫離本申請的精神和范圍。這樣，倘若本申請的這些修改和變型屬于本申請權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本申請也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權利要求】
1.一種薄膜晶體管陣列基板，包括: 基板； 位于所述基板上方的多個像素單元，所述像素單元包括TFT、像素電極和公共電極，所述TFT包括形成在所述基板上的柵極以及形成在柵極上方的柵絕緣層，形成在所述柵絕緣層上方的有源層； 形成在所述有源層上方的第一絕緣層，所述第一絕緣層為形成在所述有源層上方的鈍化層，且所述第一絕緣層設有第一過孔； 形成在所述像素電極上方的第二絕緣層，所述第二絕緣層為依次形成在所述像素電極上方的柵絕緣層和鈍化層，且所述第二絕緣層設有第二過孔，所述像素電極與所述有源層互相絕緣； 形成在所述第一和第二過孔之間的第一跨橋，以使所述像素電極與有源層電連接； 所述公共電極形成在第二絕緣層上，且與所述第一跨橋位于同層 其中，所述有源層與像素電極位于不同層。
2.如權利要求1所述的陣列基板，其特征在于:所述TFT還包括在所述有源層與鈍化層之間，且與所述有源層電連接的第一導電電極和第二導電電極。
3.如權利要求1所述的陣列基板，其特征在于:所述TFT還包括在所述有源層與柵絕緣層之間，且與所述有源層電連接的第一導電電極和第二導電電極。
4.如權利要求2或3所述的陣列基板，其特征在于:所述第一導電電極為源極，所述第二導電電極為漏極；或者，所述第一導電電極為漏極，所述第二導電電極為源極。
5.如權利要求1所述的陣列基板，其特征在于:所述像素電極與所述柵極同層設置。
6.如權利要求1所述的陣列基板，其特征在于:所述鈍化層的材料為SiNx層，或Si02和SiNx的復合層，所述柵極的材料為Cr、Mo、Al、Ti和Cu中的一種或多種金屬的合金，所述公共電極和跨橋的材料為ITO ;所述有源層為氧化物半導體材料。
7.—種陣列基板的制造方法:包括: 步驟A:提供一基板: 步驟B:在所述基板上形成圖案化的柵極以及像素電極，并在所述柵極和像素電極上方沉積第一絕緣材料，形成柵絕緣層； 步驟C:在所述柵絕緣層上沉積半導體材料，并圖案化形成位于柵極上方的有源層；步驟D:在所述有源層上方沉積第二金屬層，并圖案化形成與所述有源層電連接的第一導電電極和第二導電電極； 步驟E:在所述有源層和柵絕緣層上方沉積第二絕緣材料，形成鈍化層； 步驟F:在位于第一或第二導電電極以及像素電極上方，分別刻蝕形成第一過孔和第二過孔，所述第一過孔暴露部分第一或第二導電電極，上述第二過孔暴露部分像素電極；并在鈍化層上沉積第二透明導電材料，并圖案化形成第一跨橋以及公共電極，其中，所述第一跨橋通過所述第一過孔和第二過孔使所述有源層和像素電極層電連接。
8.如權利要求7所述的制造方法，其特征在于:在所述步驟B中，連續(xù)沉積第一透明導電層、第一金屬層，之后在兩次刻蝕工藝中分別形成所述柵極以及像素電極的圖案。
9.如權利要求7所述的制造方法，其特征在于:在所述步驟B中，首先沉積第一金屬層，刻蝕形成所述圖案的柵極；再沉積第一透明導電層，刻蝕形成所述圖案的像素電極；或者，首先沉積第一透明導電層，刻蝕形成所述圖案的像素電極；再沉積第一金屬層，刻蝕形成所述圖案的柵極。
10.如權利要求7所述的制造方法，其特征在于:所述第一導電電極為源極，所述第二導電電極為漏極；或者，所述第一導電電極為漏極，所述第二導電電極為源極。
11.一種陣列基板的制造方法:包括: 步驟A:提供一基板: 步驟B:在所述基板上形成圖案化的柵極以及像素電極，并在所述柵極和像素電極上方沉積第一絕緣材料，形成柵絕緣層； 步驟C:在所述柵絕緣層上方沉積第二金屬層，并圖案化形成第一導電電極和第二導電電極； 步驟D:在所述第一和第二導電電極上沉積氧化物半導體材料，并圖案化形成位于柵極正上方的有源層，所述有源層與所述第一和第二導電電極電連接； 步驟E:在所述有源層和柵絕緣層上方沉積第二絕緣材料，形成鈍化層； 步驟F:在位于第一或第二導電電極以及像素電極上方，分別刻蝕形成第一過孔和第二過孔，所述第一和第二過孔分別暴露部分第一或第二導電電極和像素電極；并在鈍化層上沉積第二透明氧化物材料，并圖案化形成跨橋以及公共電極，其中，所述跨橋能使所述有源層和像素電極層電連接。
12.如權利要求11所述的制造方法，其特征在于:在所述步驟B中，連續(xù)沉積第一金屬層、第一透明導電層或者連續(xù)沉積第一透明導電層、之后在兩次刻蝕工藝中分別形成所述柵極以及像素電極的圖案。
13.如權利要求12所述的制造方法，其特征在于:在所述步驟B中，首先沉積第一金屬層，刻蝕形成所述圖案的柵極；再沉積第一透明導電層，刻蝕形成所述圖案的像素電極；或者，首先沉積第一透明導電層，刻蝕形成所述圖案的像素電極；再沉積第一金屬層，刻蝕形成所述圖案的柵極。
14.如權利要求12所述的制造方法，其特征在于:所述第一導電電極為源極，所述第二導電電極為漏極；或者，所述第一導電電極為漏極，所述第二導電電極為源極。
15.—種液晶顯不器,包括: 如權利要求1-14任一項所述的TFT陣列基板； 與所述TFT陣列基板相對設置的彩膜基板，以及 設置于所述TFT陣列基板和彩膜基板之間的液晶層。
【文檔編號】G02F1/1368GK103943631SQ201310732669
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】樓均輝 申請人:上海天馬微電子有限公司, 天馬微電子股份有限公司