開關(guān)元件的制造方法及陣列基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)元件的制造方法以及包括由該開關(guān)元件的制造方法制成的開關(guān)元件的陣列基板。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display，LCD)具備輕薄、節(jié)能、無福射等諸多優(yōu)點，因此已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)顯示器。目前液晶顯示裝置被廣泛地應(yīng)用于高清晰數(shù)字電視、臺式計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本電腦、移動電話、數(shù)碼相機等電子設(shè)備中。
[0003]液晶顯示裝置包括陣列基板、與陣列基板相對的彩膜基板以及位于陣列基板與彩膜基板之間的液晶層，其中，陣列基板上設(shè)置有晶體管開關(guān)元件。具體地，晶體管開關(guān)元件的制作過程為:在玻璃基板上沉積柵極金屬層、在柵極金屬層上沉積柵極絕緣層、在絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層、在氧化物半導(dǎo)體層上形成源-漏極金屬層。
[0004]但是，當向晶體管開關(guān)元件施加電壓時，柵極絕緣層中的氫離子會逸出至氧化物半導(dǎo)體層，其與氧化物半導(dǎo)體層中的氧離子發(fā)生作用，使得氧化物半導(dǎo)體層中氧離子與金屬離子的比例減小，易使得氧化物半導(dǎo)體層變成導(dǎo)體，也就是說，氧化物半導(dǎo)體層中氧離子與金屬離子的比例減小將影響氧化物半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能，進而使得晶體管元件以及陣列基板的穩(wěn)定性下降。
[0005]因此，有必要提供改進的技術(shù)方案以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上問題，本發(fā)明提供一種穩(wěn)定性高的開關(guān)元件的制造方法。
[0007]本發(fā)明提供一種開關(guān)元件的制造方法，所述方法包括步驟:在基底上形成柵極金屬層；在所述柵極金屬層上形成柵極絕緣層；對所述柵極絕緣層表面進行等離子體處理；在所述經(jīng)由等離子體進行表面處理過的柵極絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層；在所述氧化物半導(dǎo)體層上形成源-漏極金屬層。
[0008]優(yōu)選地，對所述柵極絕緣層表面進行等離子體處理步驟中采用的是一氧化二氮等離子體、氧氣等離子體或者是臭氧等離子體中的一種。
[0009]優(yōu)選地，對所述柵極絕緣層表面進行等離子體處理的步驟包括:將形成所述柵極絕緣層后的所述基底放在退火爐中退火；以及對退火后的所述基底上的所述柵極絕緣層表面進行等離子體處理。
[0010]優(yōu)選地，所述柵極絕緣層由氧化硅層與氮化硅層復(fù)合形成。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述在所述柵極金屬層上形成柵極絕緣層以及對所述柵極絕緣層表面進行等離子體處理的步驟具體包括:在所述柵極金屬層上沉積氮化硅層；將沉積完所述氮化硅層的所述基底放在退火爐中退火；對退火后的所述基底上的所述氮化硅層表面進行等離子體處理；在進行等離子體處理后的所述氮化硅層表面沉積氧化硅層；對所述氧化硅層表面進行等離子體處理。
[0012]優(yōu)選地，所述退火過程是在200°C?500°C的真空退火爐中進行。
[0013]優(yōu)選地，所述退火過程持續(xù)時間為30?70分鐘。
[0014]優(yōu)選地，所述柵極絕緣層采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法形成。
[0015]本發(fā)明還提供一種陣列基板，所述陣列基板包括由上述的開關(guān)元件的制造方法制成的開關(guān)元件。
[0016]本發(fā)明的開關(guān)元件的制造方法以及包括該開關(guān)元件的制造方法制成的開關(guān)元件的陣列基板采用等離子體對柵極絕緣層表面進行轟擊，使得柵極絕緣層表面的氫離子與等離子體中的離子結(jié)合，阻止氫離子對氧化物半導(dǎo)體層的影響，提高了開關(guān)元件的穩(wěn)定性以及陣列基板的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一實施例所提供的開關(guān)元件的制造方法的步驟流程圖。
[0018]圖2為本發(fā)明一實施例所提供的開關(guān)元件的制造方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明一實施例所提供的開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4a為現(xiàn)有技術(shù)中沒有進行等離子體處理的開關(guān)元件第一次測試的電壓-電流曲線示意圖。
[0021]圖4b為現(xiàn)有技術(shù)中沒有進行等離子體處理的開關(guān)元件第二次測試的電壓-電流曲線示意圖。
[0022]圖4c為本發(fā)明實施例所提供的開關(guān)元件的制造方法制成的開關(guān)元件第一次測試的電壓-電流曲線示意圖。
[0023]圖4d為本發(fā)明實施例所提供的開關(guān)元件的制造方法制成的開關(guān)元件第二次測試的電壓-電流曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的開關(guān)元件的制造方法及陣列基板其【具體實施方式】、方法、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細說明如后。
[0025]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過【具體實施方式】的說明，當可對本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0026]請參考圖1，圖1為本發(fā)明一實施例所提供的開關(guān)元件的制造方法的步驟流程圖。如圖1所示，該開關(guān)元件的制造方法包括步驟:
[0027]Sll:在基底上形成柵極金屬層；
[0028]在本步驟中，首先對基底20 (請參考圖2)進行清洗，清洗的主要目的是去除基底20表面的有機物、金屬顆粒和灰塵等污染物。清洗采用的方法主要為干式清洗法與濕式清洗法，干式清洗法主要有紫外線清洗、紅外線清洗和等離子清洗等，一般生產(chǎn)線常用的是紫外線清洗方法；濕式清洗法主要有刷洗法、超聲波法、高壓噴淋法、純水/空氣二流體清洗和藥液清洗法，一般在生產(chǎn)線清洗機中集成混合使用。此外，需要注意的是，清洗過程完成之后需要對基底20表面進行干燥處理。
[0029]進一步地，在干燥后的基底20上采用濺射成膜方法形成整面覆蓋基底20的第一金屬層，繼而再經(jīng)過掩膜、蝕刻將第一金屬層圖案化為具有目標圖案的柵極金屬層22(請參考圖2)，其中，主要采用直流與射頻交流驅(qū)動磁控濺射。濺射成膜過程中對成膜質(zhì)量影響較大的主要有四個參數(shù):成膜溫度、成膜氣體壓力、反應(yīng)腔室真空度和磁場強度及其分布。成膜溫度越高，形成的膜質(zhì)越致密，耐化學(xué)腐蝕能力越強，比阻抗越小；成膜氣體壓力低時，濺射膜的微觀結(jié)構(gòu)致密，缺陷少，成膜氣體壓力高時，濺射膜的膜質(zhì)疏松、缺陷多；此外，若反應(yīng)腔室內(nèi)有雜質(zhì)氣體存在，會嚴重影響膜質(zhì)與成膜速度，并且磁場分布不均勻會導(dǎo)致成膜不均勻。需要說明的是，在本實施例中，基底20優(yōu)選為玻璃材質(zhì)。
[0030]S12:在柵極金屬層上形成柵極絕緣層；
[0031]在本步驟中，當步驟Sll完成后，需對形成有柵極金屬層22的基底20再次進行清洗與干燥處理，然后方可在柵極金屬層22表面再次成膜。
[0032]進一步地，本實施例采用等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n, PECVD)在柵極金屬層22表面形成柵極絕緣層24。其中，等離子體增強化學(xué)氣相沉積法主要是借助微波或射頻將含有薄膜組成原子的氣體電離，在局部形成等離子體，而由于等離子體的強化學(xué)活潑性，很容易發(fā)生反應(yīng)，進而在基片上沉積出所期望的薄膜。
[0033]具體地，硅烷SiH4與氨氣NH 3或者是硅烷SiH 4與一氧化二氮N 20在射頻電源的作用下電離成離子，經(jīng)過多次碰撞產(chǎn)生大量的SiH3-、H-等活性基，這些活性基吸附在柵極金屬層22上或者取代柵極金屬層22表面的H原子，被吸附的原子在自身動能和柵極金屬層22溫度的作用下在柵極金屬層22表面迀移，選擇能量最低的點穩(wěn)定下來；同時柵極金屬層22上的原子不斷脫離周圍原子的束縛，進入等離子體中，以達到動態(tài)平衡，當原子沉積速度大于逃逸速度后就可以在柵極金屬層22表面沉積成柵極絕緣層24。需要說明的是，由于柵極絕緣層24中含有未和Si成鍵的H離子，而且S1-H鍵在電場或是熱的作用下也會斷裂，進而解離出H離子，而H離子聚集在柵極絕緣層24的表面。
[0034]進一步地，本實施例中的柵極絕緣層24為氮化硅SiNx、氧化硅S1x、氮氧化硅S1Nx以及氧化硅S1.與氮化硅SiN x復(fù)合結(jié)構(gòu)中的一種。若柵極絕緣層24為氧化硅S1 x與氮化硅31凡復(fù)合結(jié)構(gòu)，則需要先在柵極金屬層22表面沉積氮化硅SiN Jl，然后對氮化硅SiN3^i行進一步處理(請參考步驟S13)之后，再在氮化硅SiN夂表面沉積氧化硅S1x，以形成致密的柵極絕緣層24。
[0035]S13:對柵極絕緣層表面進行等離子體處理；
[0036]請同時參考圖2，圖2為本發(fā)明一實施例所提供的開關(guān)元件的制造方法的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，由于步驟S12完成后，大量的H離子聚集在柵極絕緣層24的表面，因此需要對柵極絕緣層24表面進行等離子體轟擊處理。
[0037]具體地，在本實施例中，若柵極絕緣層24為氮化硅SiNx、氧化硅S1x、氮氧化硅S1Nx*的一種，則只需要采用一氧化二氮N20、氧氣02或者臭氧O3對柵極絕緣層24表面進行轟擊，等離子體解離出的O離子和柵極絕緣層24表面的H離子結(jié)合，減少了柵極絕緣層24表面聚集的H離子；此外，多余的O離子還可以在柵極絕緣層24表面形成富氧離子層，阻止H離子對氧化物半導(dǎo)體層26(請參考圖3)的影響。
[0038]進一步地，步驟S12完成后，可先將基底20放入退火爐中進行退火，完成退火制程之后的基底20可再進行步驟S13。需要說明的是，退火需要真空環(huán)境中進行，退火溫度為200 °C?500 °C，并且退火過程持續(xù)時間為30?70分鐘。在本實施例中，將基底20放入退火爐中進行退火，使得未成鍵的H離子以及與Si成弱鍵的H離子在熱的作用下，從柵極絕緣層24表面逸出，減少了柵極絕緣層24表面聚集的H離子含量。
[0039]此外，若