CN107204289A - 一种薄膜晶体管及其制作方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种薄膜晶体管及其制作方法、显示面板,其中,该方法包括:形成金属薄膜;对金属薄膜进行处理,使金属薄膜的表面上形成配合层;所述配合层用于与光刻胶作用产生氢键;通过构图工艺形成电极,当在表面上形成有配合层的金属薄膜上进行构图工艺时,由于配合层与光刻胶作用产生氢键,有效的提高了光刻胶与金属之间的粘附力,使得金属刻蚀过程中光刻胶不易剥落,实现了薄膜晶体管的广泛使用。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤指一种薄膜晶体管及其制作方法、显示面板。
背景技术
随着显示技术的不断发展,有机电致发光显示面板和液晶显示面板等平板显示面板发展迅速。
以液晶显示面板为例,液晶显示面板包括阵列基板,阵列基板包括:基板、位于基板上的薄膜晶体管以及像素电极,其中薄膜晶体管中包括有源层、栅电极、源电极和漏电极,其中,在薄膜晶体管的制作工艺中,栅电极、源电极和漏电极均是在金属薄膜上通过包括光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离等工艺的构图工艺形成的。
目前,市场对于液晶显示面板的对比度和分辨率的要求越来越高,也就是说,薄膜晶体管中的源极线和漏极线的宽度需要越来越小。然而,由于光刻胶与金属之间的粘附力较弱,因此,源极线和漏极线的宽度较小会导致形成源电极和漏电极的刻蚀过程中光刻胶剥离,从而限制了薄膜晶体管的广泛使用。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、显示面板,能够提高金属与光刻胶的粘附力,避免金属刻蚀过程中光刻胶剥落,实现了薄膜晶体管的广泛使用。
为了达到本发明目的,本发明提供了一种薄膜晶体管制作方法,包括:
形成金属薄膜;
对所述金属薄膜进行处理,使金属薄膜的表面上形成配合层;所述配合层用于与光刻胶作用产生氢键;
通过构图工艺形成电极。
进一步地,所述对金属薄膜进行处理,包括:
利用湿法刻蚀设备采用指定溶液对金属薄膜进行处理;
其中,指定溶液中的溶剂为二甲基甲酰胺,溶质为合成物溶液与硝酸溶液的混合液,所述合成物的分子式为C57H42N12O6·H2O。
进一步地,合成物溶液的质量百分比为30%-50%。
进一步地,处理的时间大于或者等于2分钟,处理的温度为40-50摄氏度。
进一步地,通过构图工艺形成电极包括:
在金属薄膜上涂覆光刻胶;
对所述光刻胶进行曝光和显影处理;
对金属薄膜进行刻蚀处理;
剥离光刻胶,形成电极;
其中,对光刻胶进行曝光和显影处理与形成配合层的时间间隔小于或者等于30分钟。
进一步地,所述电极为栅电极和/或源漏电极。
另外,本发明实施例还提供一种薄膜晶体管,包括:栅电极和源漏电极;
栅电极和/或源漏电极为包括配合层和导电层的电极,所述配合层覆盖所述导电层,其中,配合层用于与光刻胶作用产生氢键。
进一步地,所述配合层中包括三嗪环、亚胺基团、酰胺基团和芳香环。
进一步地,所述导电层的材料为金属。
另外,本发明实施例还提供一种显示面板,包括薄膜晶体管。
本发明实施例提供一种薄膜晶体管及其制作方法、显示面板,该薄膜晶体管制作方法包括:形成金属薄膜;对金属薄膜进行处理,使金属薄膜的表面上形成配合层;配合层用于与光刻胶作用产生氢键;通过构图工艺形成电极,当在表面上形成有配合层的金属薄膜上进行构图工艺时,由于配合层与光刻胶作用产生氢键,有效的提高了光刻胶与金属之间的粘附力,使得金属刻蚀过程中光刻胶不易剥落,实现了薄膜晶体管的广泛使用。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的配合层分子的形成示意图;
图3(a)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图一;
图3(b)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图二;
图3(c)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图三;
图3(d)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图四;
图3(e)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图五;
图3(f)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图六;
图3(g)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图七;
图3(h)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图八;
图3(i)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图九;
图3(j)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图十;
图3(k)为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的示意图十一。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
图1为本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法的流程图,如图1所示,本发明实施例提供一种薄膜晶体管制作方法,该方法具体包括以下步骤:
步骤101、形成金属薄膜。
其中,金属薄膜的材料包括:铜、铝、钼或钕化钼等金属,本发明实施例对此不作任何限定。
具体的,采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,简称CVD)工艺、蒸镀工艺或者溅射工艺沉积金属薄膜,本发明并不以此为限。
步骤102、对金属薄膜进行处理,使金属薄膜的表面上形成配合层;配合层用于与光刻胶作用产生氢键。
具体的,对金属薄膜进行处理,包括:利用湿法刻蚀设备采用指定溶液对金属薄膜进行处理。
其中,指定溶液中的溶剂为二甲基甲酰胺,溶质为合成物溶液与硝酸溶液的混合液,合成物的分子式为C57H42N12O6·H2O,具体通过对氨基苯甲酸甲酯、冰乙酸、三聚氯氰、水合胼、乙醇及2-羟基-1-萘醛制成。其中合成物溶液为有机高分子溶液,图2为本发明实施例提供的配合层分子的形成示意图,指定溶液分子10与金属离子20作用生成配合层分子30。
具体的,处理的时间大于等于2分钟,处理的温度为40-50摄氏度,且处理后不需要对金属薄膜进行水洗。
需要说明的是,原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H...Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。氢键是一种特殊的分子作用力,其键能比化学键小,又比通常的分子间作用力大。
在本实施例中,采用指定溶液对金属薄膜进行处理形成的配合层中包括三嗪环、亚胺基团、酰胺基团和芳香环。其中,一个配合层的分子含有4个三嗪环,且三嗪环上的氮原子没有与任何分子形成氧键作用,可以作为潜在的氢键接受体与客体分子形成氢键作用。每个三嗪环的周围存在三个亚氨基团。也没有与任何溶剂分子形成氢键作用,可以作为潜在的氢键给体与客体分子形成氢键作用。三嗪环上的氮原子和亚氨基团形成类似于自然界中碱基的氢键作用模式。可以与客体分子形成类似于双螺旋类型的氧键。配合层的分子中还存在12个酰胺基团,每个酰胺基团可以与客体分子形成两种类型的氢键。羰基氧原子可以作为氢键接受体,酰胺氢原子可以作为氢键给予体。配合层的分子中存在多个芳香环可以作为潜在的作用位点与PR分子相互作用。也就是说,本发明实施例生成的配合层既可以作为氢键的提供者,还可以作为氢键受体。具体的,客体分子指的是光刻胶。
步骤103、通过构图工艺形成电极。
具体的,步骤103包括:在金属薄膜上涂覆光刻胶;对光刻胶进行曝光和显影处理;对金属薄膜进行刻蚀处理;剥离光刻胶,形成电极。
其中,对光刻胶进行曝光和显影处理与形成配合层的时间间隔小于或者等于30分钟,在进行曝光和显影之前不需要进行清洗,且在构图工艺过程中烘干的温度不高于130摄氏度。
在本实施例中,在对金属薄膜进行光刻胶涂覆之后,光刻胶会与金属薄膜表面上的配合层作用生成氢键,能有效的提高光刻胶与金属之间的粘附力,避免在刻蚀过程中光刻胶剥离。
本发明实施例提供的薄膜晶体管制作方法,包括:形成金属薄膜;对金属薄膜进行处理,使金属薄膜的表面上形成配合层;所述配合层用于与光刻胶作用产生氢键;通过构图工艺形成电极,当在表面上形成有配合层的金属薄膜上进行构图工艺时,由于配合层与光刻胶作用产生氢键,有效的提高了光刻胶与金属之间的粘附力,使得金属刻蚀过程中光刻胶不易剥落,实现了薄膜晶体管的广泛使用。
下面结合图3(a)-3(g),以栅电极和源漏电极同时包括配合层为例,进一步地具体描述本发明实施例一提供的薄膜晶体管制作方法。
步骤201、在基板11上形成有源层12,具体如图3(a)所示。
其中,基板可以为玻璃基板或塑料基板,本发明实施例对此不作任何限定;进一步地,在形成有源层之前,可对基板进行预清洗操作。
具体的,在基板11上沉积缓冲层,在缓冲层上沉积非晶硅层,对非晶硅层进行准分子激光退火处理,使非晶硅层晶化为多晶硅层,通过光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺的构图工艺在多晶硅层形成有源层12。
具体的,在本实施例中,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,简称CVD)工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法在缓冲层上沉积非晶硅层,采用准分子激光退火或者固相结晶等方法将非晶硅晶化为多晶硅,之后在通过构图工艺形成所需的多晶硅图案,有源层12为多晶硅层。
步骤202、在有源层12上形成栅绝缘层13并覆盖整个基板11,具体如图3(b)所示。
本发明实施例采用CVD工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法在有源层上沉积栅绝缘层13。
其中,栅极绝缘层可以为氧化硅层、氮化硅层或由氧化硅和氮化硅所组成的复合绝缘层等,本发明实施例对此不作任何限定。
步骤203、在栅绝缘层13上沉积第一金属薄膜141,具体如图3(c)所示。
其中,第一金属薄膜141包括:铜、铝、钼、钕化钼,本发明实施例对此不作任何限定。
具体的,可以采用CVD工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法在栅绝缘层上沉积第一金属薄膜141。
步骤204、对第一金属薄膜141进行处理,使第一金属薄膜141的表面形成配合层142,其中,配合层与光刻胶作用产生氢键,具体可如图3(d)所示。
在本实施例中,利用湿法刻蚀设备采用指定溶液对金属薄膜进行处理。
其中,指定溶液中的溶剂为二甲基甲酰胺,溶质为H6TBMN溶液与硝酸溶液的混合液,H6TBMN溶液的质量分数为30%-50%,其中H6TBMN溶液为有机高分子溶液
其中,处理的时间大于等于2分钟,处理的温度为40-50摄氏度,且处理后不需要对第一金属薄膜进行水洗。
步骤205、通过构图工艺形成栅电极14,具体可如图3(e)所述。
具体的,通过构图工艺形成栅电极包括:在第一金属薄膜上涂覆光刻胶;对光刻胶进行曝光和显影处理;对第一金属薄膜进行刻蚀处理;剥离光刻胶,形成栅电极;其中,对光刻胶进行曝光和显影处理与形成配合层的时间间隔小于或者等于30分钟,且在进行曝光和显影之前不需要进行清洗,且在构图工艺过程中烘干的温度不高于130摄氏度。
步骤206、在栅电极14上形成层间介电层15并覆盖整个基板,具体如图3(f)所示。
具体的,可采用CVD工艺、蒸镀工艺或溅射工艺在栅电极14上沉积层间介电层15,以起到保护栅电极14、并隔离栅电极14和后续源漏电极16的目的。
其中,所述层间介电层15可由氧化硅、氮化硅等材料制备而成,本发明实施例对此不作任何限定。
步骤207、通过包括光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺的构图工艺,在层间介电层15及所述栅绝缘层13之内形成贯通至所述有源层12的源极过孔和漏极过孔,具体可如图3(g)所示。
步骤208、在层间介电层15上沉积第二金属薄膜161,具体可如图3(h)所示。
其中,第二金属薄膜的材料包括:铜、铝、钼或钕化钼等其他金属,本发明实施例对此不作任何限定,需要说明的是,第一金属薄膜与第二金属薄膜的材料可以相同,也可以不同,本发明对此并不进行限定。
具体的,可以采用CVD工艺、蒸镀工艺或溅射工艺在层间介电层上沉积第二金属薄膜。
步骤209、对第二金属薄膜161进行处理,使第二金属薄膜161的表面形成配合层162,其中,配合层与光刻胶作用产生氢键,具体可如图3(i)所示。
在本实施例中,利用湿法刻蚀设备采用指定溶液对金属薄膜进行处理。
其中,指定溶液中的溶剂为二甲基甲酰胺,溶质为H6TBMN溶液与硝酸溶液的混合液,H6TBMN溶液的质量分数为30%-50%,其中H6TBMN溶液为有机高分子溶液
其中,处理的时间大于等于2分钟,处理的温度为40-50摄氏度,且处理后不需要对第一金属薄膜进行水洗。
步骤210、通过构图工艺形成源漏电极16,具体可如图3(j)所示。
具体的,通过构图工艺形成源漏电极包括:在第二金属薄膜上涂覆光刻胶;对光刻胶进行曝光和显影处理;对第二金属薄膜进行刻蚀处理;剥离光刻胶,形成源漏电极;其中,对光刻胶进行曝光和显影处理与形成配合层的时间间隔小于或者等于30分钟,且在进行曝光和显影之前不需要进行清洗,且在构图工艺过程中烘干的温度不高于130摄氏度。
步骤211、在源漏电极16上形成钝化层17,具体可如图3(k)所示。
具体的,可采用CVD等方法在源漏电极16上沉积钝化层17,并形成钝化层过孔。钝化层17以起到保护源漏电极16、并隔离源漏电极16和后续像素电极的目的;其中,所述钝化层17可由氧化硅、氮化硅等材料制备而成,本发明实施例对此不作任何限定。
实施例二
基于前述实施例的发明构思,本发明实施例二提供了一种薄膜晶体管,该薄膜晶体管包括:栅电极和源漏电极;栅电极和/或源漏电极为包括配合层和导电层的电极,配合层覆盖导电层,其中,配合层与光刻胶作用产生氢键。
在本实施例中,配合层中包括三嗪环、亚胺基团、酰胺基团和芳香环。其中,一个配合层的分子含有4个三嗪环,且三嗪环上的氮原子没有与任何分子形成氧键作用,可以作为潜在的氢键接受体与客体分子形成氢键作用。每个三嗪环的周围存在三个亚氨基团。也没有与任何溶剂分子形成氢键作用,可以作为潜在的氢键给体与客体分子形成氢键作用。三嗪环上的氮原子和亚氨基团形成类似于自然界中碱基的氢键作用模式。可以与客体分子形成类似于双螺旋类型的氧键。配合层的分子中还存在12个酰胺基团,每个酰胺基团可以与客体分子形成两种类型的氢键。羰基氧原子可以作为氢键接受体,酰胺氢原子可以作为氢键给予体。配合层的分子中存在多个芳香环可以作为潜在的作用位点与PR分子相互作用。也就是说,本发明实施例生成的配合层既可以作为氢键的提供者,还可以作为氢键受体。
具体的,所述导电层的材料为金属,具体可以为:铜、铝、钼、钕化钼,本发明实施例对此不作任何限定。
本发明实施例提供的薄膜晶体管,包括:栅电极和源漏电极;栅电极和/或源漏电极为包括配合层和导电层的电极,所述配合层覆盖所述导电层,其中,配合层用于与光刻胶作用产生氢键,当形成表面上形成有配合层的电极的过程中,由于配合层与光刻胶作用产生氢键,有效的提高了光刻胶与金属之间的结合力,使得金属刻蚀过程中光刻胶不易剥落,实现了薄膜晶体管的广泛使用。
实施例三
基于前述实施例的发明构思,本发明实施例三提供了一种显示面板,包括薄膜晶体管。
具体的,薄膜晶体管采用的本发明实施例二提供的薄膜晶体管,其实现原理和实现效果类似,在此不再赘述。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种薄膜晶体管制作方法,其特征在于,包括:
形成金属薄膜;
对所述金属薄膜进行处理,使金属薄膜的表面上形成配合层;所述配合层用于与光刻胶作用产生氢键;
通过构图工艺形成电极。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对金属薄膜进行处理,包括:
利用湿法刻蚀设备采用指定溶液对金属薄膜进行处理;
其中,指定溶液中的溶剂为二甲基甲酰胺,溶质为合成物溶液与硝酸溶液的混合液,所述合成物的分子式为C57H42N12O6·H2O。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,合成物溶液的质量百分比为30%-50%。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,处理的时间大于或者等于2分钟,处理的温度为40-50摄氏度。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,通过构图工艺形成电极包括:
在金属薄膜上涂覆光刻胶;
对所述光刻胶进行曝光和显影处理;
对金属薄膜进行刻蚀处理;
剥离光刻胶,形成电极;
其中,对光刻胶进行曝光和显影处理与形成配合层的时间间隔小于或者等于30分钟。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电极为栅电极和/或源漏电极。
7.一种薄膜晶体管,其特征在于,包括:栅电极和源漏电极;
栅电极和/或源漏电极为包括配合层和导电层的电极,所述配合层覆盖所述导电层,其中,配合层用于与光刻胶作用产生氢键。
8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述配合层中包括三嗪环、亚胺基团、酰胺基团和芳香环。
9.根据权利要求7或8所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述导电层的材料为金属。
10.一种显示面板,其特征在于,包括如权利要求7-9任一所述的薄膜晶体管。
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