CN104157697B - 氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置 - Google Patents

氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104157697B
CN104157697B CN201410367658.6A CN201410367658A CN104157697B CN 104157697 B CN104157697 B CN 104157697B CN 201410367658 A CN201410367658 A CN 201410367658A CN 104157697 B CN104157697 B CN 104157697B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
film transistor
oxide
ultraviolet
resin material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410367658.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104157697A (zh
Inventor
王灿
刘芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201410367658.6A priority Critical patent/CN104157697B/zh
Priority to US14/535,772 priority patent/US9627546B2/en
Publication of CN104157697A publication Critical patent/CN104157697A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104157697B publication Critical patent/CN104157697B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1248—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or shape of the interlayer dielectric specially adapted to the circuit arrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/24—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only semiconductor materials not provided for in groups H01L29/16, H01L29/18, H01L29/20, H01L29/22
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66969—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies not comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78633—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device with a light shield

Abstract

本公开提供一种氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置。该氧化物薄膜晶体管，包括衬底基板和依次设置在所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、氧化物有源层、源漏电极；还包括设置在氧化物有源层之上的紫外阻挡层，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。通过设置紫外阻挡层，阻挡紫外线对氧化物薄膜晶体管的影响，提高氧化物薄膜晶体管稳定性。

Description

氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置
技术领域
本公开涉及液晶显示领域，尤其涉及一种氧化物薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板及其制造方法，以及包括该氧化物薄膜晶体管阵列基板的显示装置。
背景技术
随着显示器件的越发成熟，氧化物有源层的需求越来越高。氧化物半导体作为有源层材料，相比传统的非晶硅(a-Si)材料具有载流子迁移率高、制备温度低、大面积均匀性优良、光学透过率高等优势，这些优势也决定了氧化物薄膜晶体管(Oxide TFT)适用于制备高分辨率的TFT-LCD、AM-OLED、柔性显示、透明显示等新型显示器件。
然而，氧化物薄膜晶体管的稳定性问题是制造商们一直关注的问题，尤其是当氧化物器件暴露于紫外照射下时，对器件会造成损伤。从材料特性上看，氧化物半导体的禁带宽度一般在3.2eV～3.6eV，对短波长紫外光有很好的吸收作用。因此，在光照和长时间负偏栅压作用下，氧化物薄膜晶体管(例如IGZO TFT)的阈值通常会大幅向负向移动，造成器件功能失效。由于在不同的偏压条件下、不同的界面状态下、不同的制备工艺下该阈值会表现出不同的变化趋势，因此很难在光照下长期保持薄膜晶体管的稳定性。目前只能通过常规的光生空穴的注入与捕获原理以及光生载流子在沟道表面处产生不同能级的亚态从而影响到空穴的注入与捕获的总体效果来定性解释。
为此，很多研究机构提出了一些改善措施，如使用顶栅结构，或使用彩膜阵列基板(COA)结构，或使用BOA结构等，但这些方法不能及时有效的进行有源层的保护，而且体现不出氧化物半导体透明性的特点，限制了氧化物半导体的应用范围。
发明内容
根据本发明第一方面，提供一种氧化物薄膜晶体管，包括：衬底基板；和依次设置在所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、氧化物有源层、源漏电极；所述氧化物薄膜晶体管还包括：设置在氧化物有源层之上的紫外阻挡层，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
根据本发明第二方面，提供一种氧化物薄膜晶体管的制造方法，包括：在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层和氧化物有源层；以及在氧化物有源层之上形成紫外阻挡层，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
根据本发明第三方面，提供一种氧化物薄膜晶体管阵列基板，包括以上所述的氧化物薄膜晶体管。
根据本发明第四方面，提供一种氧化物薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包括用以上所述的方法制造氧化物薄膜晶体管。
根据本发明第五方面，提供一种显示装置，包括以上所述的氧化物薄膜晶体管阵列基板。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1示意性示出了根据本发明实施例的氧化物薄膜晶体管；
图2示意性示出了根据本发明实施例的氧化物薄膜晶体管；
图3示意性示出了根据本发明实施例的氧化物薄膜晶体管阵列基板；
图4示意性示出了根据本发明实施例的氧化物薄膜晶体管阵列基板；
图5示意性示出了根据本发明实施例的氧化物薄膜晶体管阵列基板；
图6a至6i示意性示出了根据本发明实施例的氧化物薄膜晶体管阵列基板的制造方法的各个步骤。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例一
本实施例提供一种氧化物薄膜晶体管(TFT)，包括：
衬底基板；和
依次设置在所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、氧化物有源层、源漏电极；
所述氧化物薄膜晶体管还包括：
设置在氧化物有源层之上的紫外阻挡层，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
在本实施例提供的氧化物薄膜晶体管中，通过在氧化物薄膜晶体管的氧化物有源层之上设置紫外阻挡层，阻挡外界紫外线对氧化物TFT的影响，提高了氧化物TFT的稳定性。
实施例二
如图1所示，本实施例提供一种氧化物TFT，包括：
衬底基板2；和
依次设置在所述衬底基板2上的栅极4、栅绝缘层8、氧化物有源层10、刻蚀阻挡层12、源漏电极14、16、第一钝化层20和第一保护层22(也称树脂层)；
其中刻蚀阻挡层12为紫外阻挡层。该紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，用以吸收紫外光，例如波长范围在280nm～380nm内的紫外光。
紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，不同的紫外线吸收剂可吸收不同波长的紫外线，使用时，应根据聚合物的种类选择紫外线吸收剂。
例如，紫外吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类等。水杨酸酯类及其衍生物(例如)对波长范围在280nm～3l0nm内的紫外线有较强吸收；苯并三唑类紫外吸收剂对波长范围在280nm～380nm内的紫外线有良好的吸收；二苯甲酮类紫外吸收剂对波长范围在280nm～320nm内的紫外线有中等到较强的吸收；三嗪类紫外吸收剂对波长范围在280nm～380nm内的紫外线有很强的吸收。
树脂材料充当基材，其例如选自至少一个由环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或聚酰胺树脂构成的组。在制作紫外阻挡层时，将紫外吸收剂添加到树脂材料中。树脂材料可以是光固化或热固化的聚合单体或聚合物，因此可以通过光、热、溶解蒸发等方法进行固化。
紫外阻挡层的厚度典型地在0.5μm～1.5μm范围内。树脂材料中的紫外吸收剂按重量百分比为0.1wt％～10.0wt％，如果添加量过少，难以阻挡紫外线对有源层10的影响，如果添加量过大，发生反应产生的热量将对器件产生额外影响。优选地，树脂材料中的紫外吸收剂按重量百分比为0.1wt％～2.0wt％。
在本实施例提供的氧化物TFT中，紫外阻挡层替代了现有氧化物TFT中由无机氧化硅制成的刻蚀阻挡层12，不仅起到阻刻作用，还能吸收紫外光，从而避免了紫外光入射到氧化物有源层10中，提高了氧化物TFT的稳定性。
在本发明的其他实施例中，该紫外阻挡层还可以替代氧化物TFT中的其他绝缘层或树脂层。例如，第一钝化层20和第一保护层22中的至少一个为紫外阻挡层。可替代地，刻蚀阻挡层12、第一钝化层20和第一保护层22中的至少一个为紫外阻挡层。这样，当采用一层紫外阻挡层时能阻挡入射到氧化物TFT中的紫外光，提高氧化物TFT的稳定性；当采用两层以上紫外阻挡层时，由于阻挡效果增强，氧化物TFT的稳定性更好。
例如，如图2所示，刻蚀阻挡层12和第一保护层22均由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，这样能双重阻挡入射到氧化物有源层10中的紫外光。
在本实施例的氧化物TFT中，当采用背沟道刻蚀(BCE)构造时，刻蚀阻挡层12可以省略。在本发明所有实施例中，衬底基板2、栅极4、栅绝缘层8、氧化物有源层10、源漏电极14、16可采用已知适合的材料制造。例如，衬底基板2由玻璃或塑料制成；栅极4、源漏电极14、16由金属或其合金制成；栅绝缘层8由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiO2)制成；氧化物有源层10由铟锡锌氧(ITZO)、铪铟锌氧(HIZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO)、二氧化锡(SnO2)、氧化亚铜(Cu2O)或氮氧化锌(ZnNO)制成。当刻蚀阻挡层12不用作紫外阻挡层时，其可由氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)或氮氧化硅(SiON)制成。当第一钝化层20不用作紫外阻挡层时，其可由氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiO2)或氮氧化硅(SiON)。当第一保护层22不用作紫外阻挡层时，其可由树脂材料制成。
实施例三
本实施例提供一种制造实施例一的氧化物TFT的方法，包括：
在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层和氧化物有源层；以及
在氧化物有源层之上形成紫外阻挡层，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
在本实施例提供的制造方法中，通过在氧化物TFT的氧化物有源层10之上形成紫外阻挡层，阻挡外界紫外线对氧化物TFT的影响，提高了氧化物TFT的稳定性。
实施例四
本实施例提供一种制造实施例二的氧化物TFT的制造方法，包括：
步骤101：在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层和氧化物有源层；
步骤102：在所述氧化物有源层上形成刻蚀阻挡层，其中刻蚀阻挡层为由包括紫外吸收剂的树脂材料制成的紫外阻挡层；以及
步骤103：在所述刻蚀阻挡层上依次形成源漏电极、第一钝化层和第一保护层。
在上述方法中，步骤101例如包括：
步骤101a：提供衬底基板2，并且对衬底基板2进行清洗；
例如，通过甲醇、丙酮、乙醇依次清洗衬底基板2，然后用氮气吹干。
步骤101b：在清洗过的衬底基板2上，通过物理或化学方法(例如溅射、蒸镀、旋涂等)形成栅金属层，然后对栅金属层进行图形化处理以形成图6a所示的栅极4(同时形成栅线6)。
步骤101c：在形成有栅极4的衬底基板2上形成图6b所示的栅绝缘层8；该形成方法与前述形成栅金属层的方法相同；
步骤101d：在栅绝缘层8上形成氧化物层，然后对氧化物层进行图形化处理以形成氧化物有源层10(图6b)。
在上述方法中，步骤102例如包括：
步骤102a：按重量百分比为2.0wt％的紫外吸收剂添加至树脂材料中以形成混合液；
步骤102b：将该混合液涂覆在形成有氧化物有源层10的衬底基板2上，然后通过光、热、溶解蒸发等方法固化；
步骤102c：对固化后的紫外层进行图形化处理，从而形成用作刻蚀阻挡层12的紫外阻挡层，如图6c所示。
步骤102a中，紫外吸收剂在树脂材料中的重量百分比仅为示例性的，在其他实施例中，该重量百分比在0.1wt％～10.0wt％范围内。如果添加量过少，难以阻挡紫外线对有源层10的影响，如果添加量过大，发生反应产生的热量将对器件产生额外影响。优选地，树脂材料中的紫外吸收剂按重量百分比为0.1wt％～2.0wt％。
在上述方法中，步骤103例如包括：
步骤103a：在所述刻蚀阻挡层12上形成源漏金属层，然后对源漏金属层进行图形化处理以形成图6d所示的源漏电极14、16(同时形成数据线18)；
步骤103b：在形成有源漏电极14、16的衬底基板2上形成第一钝化膜，然后对第一钝化膜进行图形化处理以形成图6e所示的第一钝化层20；
步骤103c：在形成有第一钝化层20的衬底基板2上形成第一保护膜，然后对第一保护膜进行图形化处理以形成图6f所示的第一保护层22。
术语“图形化处理”一般包括光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和剥离等工艺。本实施例中的衬底基板2、栅极4、栅绝缘层8、氧化物有源层10、源漏电极14、16、第一钝化层20和第一保护层22采用与实施例二所述的相同材料制成，这里不再赘述。本实施例中，在形成栅极4的同时可形成栅线6；在形成源漏电极14、16的同时可形成数据线18。在对第一钝化膜和第一保护膜进行图形化的过程中，通常还要形成贯穿二者的第一过孔17a和第二过孔17b，第一过孔17a构造用以连接漏极16与后续形成的第一电极24(例如像素电极)，第二过孔17b构造用以连接数据线和第二电极28(例如公共电极)，对于该第一过孔17a和第二过孔17b的具体形成过程，此处不再赘述。
在上述制作方法中，紫外阻挡层替代了现有氧化物TFT中由无机氧化硅制成的刻蚀阻挡层，不仅起到阻刻作用，还能吸收紫外光，从而避免了紫外光入射到氧化物有源层中，提高了氧化物TFT的稳定性。
在一个示例中，第一钝化层20和第一保护层22中的至少一个由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。可替代地，所述刻蚀阻挡层12、所述第一钝化层20和所述第一保护层22中的至少一个由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。例如，如图2所示，紫外阻挡层用作刻蚀阻挡层12和第一保护层22。在此情况下，刻蚀阻挡层12和第一保护层22均采用与上述步骤102相同的工艺形成，此处不再赘述。
实施例五
本实施例提供一种氧化物TFT阵列基板，包括实施例一或二所述的氧化物TFT。
在本实施例提供的氧化物TFT阵列基板中，通过在氧化物TFT的氧化物有源层之上设置紫外阻挡层，阻挡外界紫外线对氧化物TFT的影响，提高了氧化物TFT的稳定性。
除了在氧化物TFT中设置紫外阻挡层外，还可以在氧化物TFT阵列基板的其他膜层中设置紫外阻挡层。
例如，如图3所示，上述氧化物TFT阵列基板还包括依次设置在氧化物TFT上的第一电极24和第二钝化层26，其中该第二钝化层26由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
例如，如图4所示，上述氧化物TFT阵列基板还包括依次设置在氧化物TFT上的第一电极24、第二钝化层26、第二电极28和第二保护层30，其中第二钝化层26和第二保护层30均由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。在其他实施例中，第二钝化层26和第二保护层30中的至少一个由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，同样能实现本发明目的。
例如，如图5所示，上述氧化物TFT阵列基板，还包括依次设置在氧化物TFT上的第一电极24、第二钝化层26和取向膜32，其中取向膜32由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。在其他实施例中，第二钝化层26和取向膜32中的至少一个由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，同样能实现本发明目的。
在本实施例中，第一电极24例如为像素电极，第二电极28例如为公共电极。像素电极和公共电极的位置可互换。可以理解的是，在本实施例提供的氧化物TFT阵列基板中，紫外阻挡层可以是刻蚀阻挡层12、第一钝化层20、第一保护层22、第二钝化层26、第二保护层30和取向膜32中的至少一个，这样能阻挡外界紫外线对氧化物器件的影响，提高氧化物器件的稳定性。另外，当采用背沟道刻蚀(BCE)构造时，刻蚀阻挡层12可以省略。
实施例六
本实施例提供一种氧化物TFT阵列基板的制造方法，包括根据实施例三或实施例四所述的方法制造氧化物TFT。
在本实施例提供的氧化物TFT阵列基板的制造方法中，通过在氧化物TFT的氧化物有源层之上形成紫外阻挡层，阻挡外界紫外线对氧化物TFT的影响，提高了氧化物TFT的稳定性。
除了在氧化物TFT中形成紫外阻挡层外，还可以在氧化物TFT阵列基板的其他膜层中形成紫外阻挡层。
例如，制作图3所示的氧化物TFT阵列基板的方法包括：
步骤201：在衬底基板2上依次形成包括栅极4、栅绝缘层8、氧化物有源层10、刻蚀阻挡层12、源漏电极14、16、第一钝化层20和第一保护层22的氧化物TFT；
步骤202：在形成有第一保护层22的衬底基板上形成第一金属层，然后对第一金属层进行图案化处理以形成图6g所示的第一电极24，该第一电极24通过第一过孔17a与漏极16连接；
步骤203：在形成有第一电极24的衬底基板上形成第二钝化层26,其中该第二钝化层26由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，如图6h所示；该步骤与前述步骤102相同，此处不再赘述。
例如，制作图4所示的氧化物TFT阵列基板的方法包括：
步骤301：在衬底基板2上依次形成包括栅极4、栅绝缘层8、氧化物有源层10、刻蚀阻挡层12、源漏电极14、16、第一钝化层20和第一保护层22的氧化物TFT；
步骤302：在氧化物TFT上依次形成第一电极24、第二钝化层26、第二电极28和第二保护层30，其中第二钝化层26和第二保护层30均由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。本步骤中，形成第二电极28后的衬底基板截面图，第二电极28通过第二过孔17b与数据线18连接。
例如，制作图5所示的氧化物TFT阵列基板的方法包括：
步骤401：在衬底基板2上依次形成包括栅极4、栅绝缘层8、氧化物有源层10、刻蚀阻挡层12、源漏电极14、16、第一钝化层20和第一保护层22的氧化物TFT；
步骤402：在氧化物TFT上依次形成第一电极24、第二钝化层26和取向膜32，其中取向膜32由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
在形成取向膜32时，例如可将紫外吸收剂添加到聚酰亚胺(Polyimide，PI)或聚乙烯醇(PVA，Polyvinyl alcohol)等用于制备取向膜32的液体中，然后将其涂布到第二钝化层26上并且进行固化。
在本实施例中，无论紫外阻挡层形成在氧化物TFT中，还是形成在氧化物TFT阵列基板的其他膜层中，都能阻挡外界紫外线对氧化物器件的影响，提高氧化物器件的稳定性。
实施例七
本实施例提供一种显示装置包括实施例五或实施例六的氧化物TFT阵列基板。所述显示装置可以是液晶面板、电子纸、OLED面板、等离子体面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
该显示装置的一个示例为液晶显示装置，其中，阵列基板与对置基板彼此对置以形成液晶盒，在液晶盒中填充有液晶材料。该对置基板例如为彩膜基板。阵列基板的每个像素单元的像素电极用于施加电场对液晶材料的旋转的程度进行控制从而进行显示操作。在一些示例中，该液晶显示装置还包括为阵列基板提供背光的背光源。
该显示装置的另一个示例为有机电致发光显示装置(OLED)，其中，阵列基板上形成有有机发光材料叠层，每个像素单元的像素电极作为阳极或阴极用于驱动有机发光材料发光以进行显示操作。
该显示装置的再一个示例为电子纸显示装置，其中，阵列基板上形成有电子墨水层，每个像素单元的像素电极作为用于施加驱动电子墨水中的带电微颗粒移动以进行显示操作的电压。
在本实施例提供的显示装置中，通过在氧化物有源层之上设置紫外阻挡层，阻挡外界紫外线对显示装置的影响，提高了显示装置的稳定性。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (16)

1.一种氧化物薄膜晶体管，包括：
衬底基板；和
依次设置在所述衬底基板上的栅极、栅绝缘层、氧化物有源层、源漏电极；
所述氧化物薄膜晶体管还包括：
设置在所述氧化物有源层和所述源漏电极之间的刻蚀阻挡层，其中所述刻蚀阻挡层被设置在氧化物有源层之上的紫外阻挡层所替代，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，所述刻蚀阻挡层整层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成；
其中所述紫外吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类吸收剂，所述树脂材料中的紫外吸收剂按重量百分比为0.1wt％～10.0wt％。
2.根据权利要求1所述的氧化物薄膜晶体管，还包括依次设置在源漏电极上的第一钝化层和第一保护层，其中所述紫外阻挡层用作所述第一钝化层和所述第一保护层中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的氧化物薄膜晶体管，其中所述树脂材料选自至少一个由环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或聚酰胺树脂构成的组。
4.根据权利要求1所述的氧化物薄膜晶体管，其中所述紫外阻挡层的厚度为0.5μm～1.5μm。
5.一种氧化物薄膜晶体管的制造方法，包括：
在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层和氧化物有源层；以及
在所述氧化物有源层上形成刻蚀阻挡层，其中所述刻蚀阻挡层被形成在氧化物有源层之上的紫外阻挡层所替代，其中所述紫外阻挡层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成，所述刻蚀阻挡层整层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成；
其中所述紫外吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和受阻胺类吸收剂，所述树脂材料中的紫外吸收剂按重量百分比为0.1wt％～10.0wt％。
6.根据权利要求5所述的制造方法，还包括：
在所述氧化物有源层上依次形成源漏电极、第一钝化层和第一保护层，其中所述第一钝化层和所述第一保护层中的至少一个为所述紫外阻挡层。
7.根据权利要求5所述的制造方法，其中所述树脂材料选自至少一个由环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂或聚酰胺树脂构成的组。
8.根据权利要求5所述的制造方法，其中所述紫外阻挡层的厚度为0.5μm～1.5μm。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其中形成紫外阻挡层包括：
将紫外吸收剂添加到树脂材料中以形成混合物；以及
涂覆并且固化所述混合物以形成紫外阻挡层。
10.一种氧化物薄膜晶体管阵列基板，包括权利要求1至4任一项所述的氧化物薄膜晶体管，所述氧化物薄膜晶体管阵列基板还包括取向膜，其中所述取向膜中由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
11.根据权利要求10所述的氧化物薄膜晶体管阵列基板，还包括依次设置在所述氧化物薄膜晶体管上的第一电极和第二钝化层，所述第二钝化层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
12.根据权利要求10所述的氧化物薄膜晶体管阵列基板，还包括依次设置在所述氧化物薄膜晶体管上的第一电极、第二钝化层、第二电极和第二保护层，其中所述第二钝化层和所述第二保护层中的至少一个由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
13.一种氧化物薄膜晶体管阵列基板的制造方法，包括如权利要求5至9任一项所述的方法制造氧化物薄膜晶体管，其中，所述氧化物薄膜晶体管阵列基板包括取向膜，所述取向膜中由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
14.根据权利要求13所述的制造方法，还包括：
在所述氧化物薄膜晶体管上依次形成第一电极和第二钝化层，所述第二钝化层由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
15.根据权利要求13所述的制造方法，还包括：
在所述氧化物薄膜晶体管上依次形成第一电极、第二钝化层、第二电极和第二保护层，其中所述第二钝化层和所述第二保护层中的至少一个由包括紫外吸收剂的树脂材料制成。
16.一种显示装置，包括权利要求10所述的氧化物薄膜晶体管阵列基板。
CN201410367658.6A 2014-07-29 2014-07-29 氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置 Active CN104157697B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410367658.6A CN104157697B (zh) 2014-07-29 2014-07-29 氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置
US14/535,772 US9627546B2 (en) 2014-07-29 2014-11-07 Oxide thin film transistor, array substrate, methods of manufacturing the same and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410367658.6A CN104157697B (zh) 2014-07-29 2014-07-29 氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104157697A CN104157697A (zh) 2014-11-19
CN104157697B true CN104157697B (zh) 2017-12-05

Family

ID=51883154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410367658.6A Active CN104157697B (zh) 2014-07-29 2014-07-29 氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9627546B2 (zh)
CN (1) CN104157697B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104952881A (zh) * 2015-05-06 2015-09-30 合肥京东方光电科技有限公司 薄膜晶体管及制备方法、阵列基板及制备方法、显示装置
KR102377173B1 (ko) * 2015-08-25 2022-03-22 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
KR102322016B1 (ko) 2016-06-01 2021-11-09 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 그 제조방법
CN107452752A (zh) * 2016-06-01 2017-12-08 三星显示有限公司 显示装置及其制造方法
CN106229418B (zh) * 2016-08-24 2018-04-13 深圳市华星光电技术有限公司 一种电致发光显示器件及显示装置
CN106356407A (zh) * 2016-10-26 2017-01-25 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及其制备方法
CN106449658A (zh) * 2016-11-08 2017-02-22 武汉华星光电技术有限公司 Tft基板及其制作方法
CN107644880B (zh) * 2017-10-19 2020-04-14 京东方科技集团股份有限公司 氧化物薄膜晶体管显示基板及其制作方法、显示装置
CN108470843A (zh) * 2018-03-23 2018-08-31 固安翌光科技有限公司 一种oled面板、器件及其制作工艺
CN109273502B (zh) * 2018-09-26 2020-12-08 京东方科技集团股份有限公司 显示背板及其制作方法以及显示装置
CN111584594B (zh) * 2020-05-25 2022-12-09 京东方科技集团股份有限公司 显示面板、显示装置及其制造方法
CN113241327A (zh) * 2021-04-23 2021-08-10 华南理工大学 抗紫外复合钝化层、金属氧化物薄膜晶体管和阵列基板

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5629141A (en) * 1994-11-22 1997-05-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Process for heat treatment of a photographic support

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6710834B2 (en) * 2000-03-27 2004-03-23 Nec Lcd Technologies, Ltd. IPS type color LCD panel having uniformly dispersed spacer particles
JP4524877B2 (ja) * 2000-07-17 2010-08-18 コニカミノルタホールディングス株式会社 眼鏡用レンズ
US7084472B2 (en) * 2002-07-09 2006-08-01 Toppan Printing Co., Ltd. Solid-state imaging device and manufacturing method therefor
GB0809062D0 (en) * 2008-05-19 2008-06-25 Zbd Displays Ltd Method for patterning a surface using selective adhesion
US8575615B2 (en) * 2008-09-17 2013-11-05 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor device
TWI373671B (en) * 2009-02-26 2012-10-01 Au Optronics Corp Alighment material composition and alignment layer
KR101287478B1 (ko) * 2009-06-02 2013-07-19 엘지디스플레이 주식회사 산화물 박막트랜지스터를 구비한 표시소자 및 그 제조방법
TWI402968B (zh) * 2010-02-10 2013-07-21 Au Optronics Corp 畫素結構及其製造方法以及電子裝置的製造方法
US8760595B2 (en) 2011-09-09 2014-06-24 Lg Display Co., Ltd. Array substrate for fringe field switching mode liquid crystal display device and method for fabricating the same
TW201322456A (zh) * 2011-11-25 2013-06-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 薄膜電晶體及其製造方法
TWI500179B (zh) * 2013-06-05 2015-09-11 Univ Nat Chiao Tung 具紫外光吸收層之薄膜電晶體

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5629141A (en) * 1994-11-22 1997-05-13 Fuji Photo Film Co., Ltd. Process for heat treatment of a photographic support

Also Published As

Publication number Publication date
US20160035894A1 (en) 2016-02-04
US9627546B2 (en) 2017-04-18
CN104157697A (zh) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104157697B (zh) 氧化物薄膜晶体管、阵列基板及其制造方法和显示装置
US9348161B2 (en) Array substrate, liquid crystal display panel and display device
US10084013B2 (en) Thin-film transistor, display device, and method for manufacturing thin-film transistor
CN105575819A (zh) 一种顶栅结构金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法
CN103911616B (zh) 刻蚀剂组合物、金属图案的形成方法和阵列基板的制法
JP6261747B2 (ja) 薄膜トランジスタ配列基板の製造方法
CN102723279A (zh) 一种金属氧化物薄膜晶体管的制作方法
CN104733456A (zh) 一种阵列基板及其制备方法、显示装置
WO2016173012A1 (zh) 薄膜晶体管阵列基板及其制作方法
US10868266B2 (en) Semiconductor thin-film and manufacturing method thereof, thin-film transistor, and display apparatus
WO2016033836A1 (zh) 氧化物半导体tft基板的制作方法及结构
US9236457B2 (en) Method for manufacturing a TFT array substrate comprising a zinc oxide semiconductor layer and an ohmic contact layer
WO2015180357A1 (zh) 阵列基板及其制作方法和显示装置
TWI546850B (zh) 顯示面板之製備方法
Sakanoue et al. Fluorosurfactant-assisted photolithography for patterning of perfluoropolymers and solution-processed organic semiconductors for printed displays
US20180315619A1 (en) Thin film transistor, manufacturing method thereof, and method for manufacturing array substrate
CN107003572A (zh) 液晶显示装置
CN204116761U (zh) 一种coa基板和显示装置
WO2020215547A1 (zh) Tft阵列基板及其制作方法
CN203406293U (zh) 一种金属氧化物薄膜晶体管存储器件
CN103400842B (zh) 一种金属氧化物薄膜晶体管存储器件及其制备方法
CN108022875A (zh) 薄膜晶体管的制作方法及阵列基板的制作方法
US20160027904A1 (en) Method for manufacturing coplanar oxide semiconductor tft substrate
WO2016033838A1 (zh) 氧化物半导体tft基板的制作方法及结构
CN106226965B (zh) 一种基于igzo-tft的boa液晶面板的结构及制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant