CN109003940A - Tft阵列基板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种TFT阵列基板及其制作方法。该TFT阵列基板通过溅射镀膜形成像素电极，并在形成所述像素电极之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，利用负离子中和钝化层表面积累的正离子，降低钝化层表面的正电荷量，使背沟区的感应电荷量下降，从而降低背沟区的漏电流，提升TFT阵列基板的电性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种TFT阵列基板及其制作方法。
背景技术
薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)是目前液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，LCD)和有源矩阵驱动式有机电致发光显示装置(ActiveMatrix Organic Light-Emitting Diode，AMOLED)中的主要驱动元件，直接关系平板显示装置的显示性能。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管阵列基板(ThinFilm Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)与彩色滤光片(ColorFilter，CF)基板之间灌入液晶分子，并在两片基板上分别施加像素电压和公共电压，通过像素电压和公共电压之间形成的电场控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线透射出来产生画面。
由于LCD是一种电荷保持型的显示器，也就是说电荷充到像素的储存电容中，然后需要维持一帧的时间，储存电容储存的电荷可以控制像素的灰阶。但是为了使LCD的显示效果更亮，就会需要较大的像素开口率，那么会导致像素的储存电容需要做的很小，因此只能储存相对较少的电荷，则TFT背沟道的漏电流也需要做的很小才能使像素在一帧的时间内维持一定的灰阶信号。
针对漏电流的原理，有学者提出并实验证明了固定电荷(Fix charge)的机理，目前此机理已被广泛认可。即像素电极溅射镀膜(sputter)过程中TFT阵列基板处于正离子气氛中，钝化层表面会积累一定的正电荷，而钝化层可以视作平板电容，因此在背沟道处会诱导形成电荷量相同的电子，而背沟道处电荷积累会导致漏电流增加。
然而像素电极溅射镀膜过程是TFT制程中必要的步骤，无法省略，因此如何避免像素电极溅射镀膜过程对漏电流的影响成为降低漏电流的重要方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种TFT阵列基板，采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，降低背沟区的漏电流。
本发明的目的还在于提供一种TFT阵列基板的制作方法，采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，降低背沟区的漏电流。
为实现上述目的，本发明提供了一种TFT阵列基板，包括：衬底基板、设于所述衬底基板上的TFT层、设于所述TFT层上的钝化层以及设于所述钝化层上的像素电极；
所述像素电极通过溅射镀膜形成于所述钝化层上；
形成所述像素电极之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，利用负离子中和钝化层表面积累的正离子。
所述TFT层包括设于所述衬底基板上的栅极、覆盖所述栅极及衬底基板的栅极绝缘层、设于所述栅极绝缘层上的有源层以及所述有源层上并分别与所述有源层两端接触的源极和漏极；所述有源层包括位于源极与漏极之间的背沟道区。
所述正离子包括氩离子；所述负离子包括氯离子。
所述等离子气体为氯气或氯化氢。
采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面之前，还对所述像素电极进行退火处理。
本发明还提供一种TFT阵列基板的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、提供衬底基板，在所述衬底基板上形成TFT层；
步骤S2、在所述TFT层上形成钝化层，通过溅射镀膜在所述钝化层上形成像素电极；
步骤S3、采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，利用负离子中和钝化层表面积累的正离子。
所述步骤S1的具体步骤为：
步骤S11、在所述衬底基板上形成第一金属层，并对该第一金属层进行图案化处理形成位于所述衬底基板上的栅极；
步骤S12、形成覆盖所述栅极及衬底基板的栅极绝缘层，在所述栅极绝缘层上依次形成氧化物半导体层及第二金属层，并对该氧化物半导体层及第二金属层进行图案化处理形成有源层以及位于所述有源层上并分别与所述有源层两端接触的源极和漏极；所述有源层包括位于源极与漏极之间的背沟道区。
所述正离子包括氩离子；所述负离子包括氯离子。
所述等离子气体为氯气或氯化氢。
所述步骤S3采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面之前，还对所述像素电极进行退火处理。
本发明的有益效果：本发明的TFT阵列基板及其制作方法，通过溅射镀膜形成像素电极，并在形成所述像素电极之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，利用负离子中和钝化层表面积累的正离子，降低钝化层表面的正电荷量，使背沟区的感应电荷量下降，从而降低背沟区的漏电流，提升TFT阵列基板的电性。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的TFT阵列基板的结构示意图；
图2为本发明的TFT阵列基板的制作方法的流程图；
图3和图4为本发明的TFT阵列基板的制作方法步骤S1的示意图；
图5为本发明的TFT阵列基板的制作方法步骤S2的示意图；
图6为本发明的TFT阵列基板的制作方法步骤S3的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种TFT阵列基板，包括：衬底基板10、设于所述衬底基板10上的TFT层20、设于所述TFT层20上的钝化层30以及设于所述钝化层30上的像素电极40；
所述像素电极40通过溅射镀膜形成于所述钝化层30上；
形成所述像素电极40之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层30表面，利用负离子中和钝化层30表面积累的正离子。
具体的，所述TFT层20包括设于所述衬底基板10上的栅极21、覆盖所述栅极21及衬底基板10的栅极绝缘层22、设于所述栅极绝缘层22上的有源层23以及所述有源层23上并分别与所述有源层23两端接触的源极24和漏极25；所述有源层23包括位于源极24与漏极25之间的背沟道区231。
进一步的，所述像素电极40通过一贯穿所述钝化层30的过孔31与所述漏极25接触。
需要说明的是，所述像素电极40在溅射镀膜的过程中，需要采用正离子轰击阴极靶材，将其原子溅射出并迁移到钝化层30上沉积形成像素电极40，此时，TFT阵列基板处于正离子气氛中，钝化层30表面会积累一定的正离子，将钝化层30视为平板电容，位于钝化层30下方的背沟区231会感应形成电荷量相同的电子，当栅极电压关闭时，背沟区231电荷积累会导致漏电流增加，为了降低背沟区231的漏电流，本发明在形成所述像素电极40之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层30表面，利用负离子中和钝化层30表面积累的正离子，降低钝化层30表面的正电荷量，使背沟区231的感应电荷量下降，从而降低背沟区231的漏电流，提升TFT阵列基板的电性。
具体的，所述像素电极40的材料为氧化铟锡(ITO)。
具体的，所述正离子包括氩离子(Ar+)；所述负离子包括氯离子(Cl-)；所述等离子气体为氯气(Cl2)或氯化氢(HCl)。
具体的，采用带负离子的等离子气体处理钝化层30表面之前，还对所述像素电极40进行退火处理，以降低像素电极40的电阻率，提高像素电极40的透光率。
请参阅图2，基于上述TFT阵列基板，本发明还提供一种TFT阵列基板的制作方法，包括如下步骤：
步骤S1、请参阅图3及图4，提供衬底基板10，在所述衬底基板10上形成TFT层20；
步骤S2、请参阅图5，在所述TFT层20上形成钝化层30，通过溅射镀膜在所述钝化层30上形成像素电极40；
步骤S3、请参阅图6，采用带负离子的等离子气体处理钝化层30表面，利用负离子中和钝化层30表面积累的正离子。
具体的，所述步骤S1的具体步骤为：
步骤S11、请参阅图3，在所述衬底基板10上形成第一金属层，并对该第一金属层进行图案化处理形成位于所述衬底基板10上的栅极21；
步骤S12、请参阅图4，形成覆盖所述栅极21及衬底基板10的栅极绝缘层22，在所述栅极绝缘层22上依次形成氧化物半导体层及第二金属层，并对该氧化物半导体层及第二金属层进行图案化处理形成有源层23以及位于所述有源层23上并分别与所述有源层23两端接触的源极24和漏极25；所述有源层23包括位于源极24与漏极25之间的背沟道区231。
进一步的，所述像素电极40通过一贯穿所述钝化层30的过孔31与所述漏极25接触。
需要说明的是，所述像素电极40在溅射镀膜的过程中，需要采用正离子轰击阴极靶材，将其原子溅射出并迁移到钝化层30上沉积形成像素电极40，此时，TFT阵列基板处于正离子气氛中，钝化层30表面会积累一定的正离子，将钝化层30视为平板电容，位于钝化层30下方的背沟区231会感应形成电荷量相同的电子，当栅极电压关闭时，背沟区231电荷积累会导致漏电流增加，为了降低背沟区231的漏电流，本发明在形成所述像素电极40之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层30表面，利用负离子中和钝化层30表面积累的正离子，降低钝化层30表面的正电荷量，使背沟区231的感应电荷量下降，从而降低背沟区231的漏电流，提升TFT阵列基板的电性。
具体的，所述像素电极40的材料为氧化铟锡(ITO)。
具体的，所述正离子包括氩离子(Ar+)；所述负离子包括氯离子(Cl-)；所述等离子气体为氯气(Cl2)或氯化氢(HCl)。
具体的，所述步骤S3采用带负离子的等离子气体处理钝化层30表面之前，还对所述像素电极40进行退火处理，以降低像素电极40的电阻率，提高像素电极40的透光率。
综上所述，本发明的TFT阵列基板及其制作方法，通过溅射镀膜形成像素电极，并在形成所述像素电极之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层表面，利用负离子中和钝化层表面积累的正离子，降低钝化层表面的正电荷量，使背沟区的感应电荷量下降，从而降低背沟区的漏电流，提升TFT阵列基板的电性。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种TFT阵列基板，其特征在于，包括：衬底基板(10)、设于所述衬底基板(10)上的TFT层(20)、设于所述TFT层(20)上的钝化层(30)以及设于所述钝化层(30)上的像素电极(40)；
所述像素电极(40)通过溅射镀膜形成于所述钝化层(30)上；
形成所述像素电极(40)之后采用带负离子的等离子气体处理钝化层(30)表面，利用负离子中和钝化层(30)表面积累的正离子。
2.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述TFT层(20)包括设于所述衬底基板(10)上的栅极(21)、覆盖所述栅极(21)及衬底基板(10)的栅极绝缘层(22)、设于所述栅极绝缘层(22)上的有源层(23)以及所述有源层(23)上并分别与所述有源层(23)两端接触的源极(24)和漏极(25)；所述有源层(23)包括位于源极(24)与漏极(25)之间的背沟道区(231)。
3.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述正离子包括氩离子；所述负离子包括氯离子。
4.如权利要求3所述的TFT阵列基板，其特征在于，所述等离子气体为氯气或氯化氢。
5.如权利要求1所述的TFT阵列基板，其特征在于，采用带负离子的等离子气体处理钝化层(30)表面之前，还对所述像素电极(40)进行退火处理。
6.一种TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、提供衬底基板(10)，在所述衬底基板(10)上形成TFT层(20)；
步骤S2、在所述TFT层(20)上形成钝化层(30)，通过溅射镀膜在所述钝化层(30)上形成像素电极(40)；
步骤S3、采用带负离子的等离子气体处理钝化层(30)表面，利用负离子中和钝化层(30)表面积累的正离子。
7.如权利要求6所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：
步骤S11、在所述衬底基板(10)上形成第一金属层，并对该第一金属层进行图案化处理形成位于所述衬底基板(10)上的栅极(21)；
步骤S12、形成覆盖所述栅极(21)及衬底基板(10)的栅极绝缘层(22)，在所述栅极绝缘层(22)上依次形成氧化物半导体层及第二金属层，并对该氧化物半导体层及第二金属层进行图案化处理形成有源层(23)以及位于所述有源层(23)上并分别与所述有源层(23)两端接触的源极(24)和漏极(25)；所述有源层(23)包括位于源极(24)与漏极(25)之间的背沟道区(231)。
8.如权利要求6所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述正离子包括氩离子；所述负离子包括氯离子。
9.如权利要求8所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述等离子气体为氯气或氯化氢。
10.如权利要求6所述的TFT阵列基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S3采用带负离子的等离子气体处理钝化层(30)表面之前，还对所述像素电极(40)进行退火处理。
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- 2018-07-18 CN CN201810793135.6A patent/CN109003940A/zh active Pending
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