CN113097134B - 一种阵列基板的制备方法及阵列基板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阵列基板的制备方法及阵列基板。阵列基板的制备方法包括:提供衬底基板;在衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层;在栅极绝缘层远离栅极层一侧的表面形成有源层,其中,有源层包括金属氧化物半导体薄膜;在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层;在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气;在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极;在置换槽中利用置换液对阵列基板的刻蚀液残留进行置换处理。本发明实施例提供的技术方案提高了制备的阵列基板的均匀性,改善了显示屏显示不均匀的现象。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体技术领域,尤其涉及一种阵列基板的制备方法及阵列基板。
背景技术
近年来,新型显示产业发展日新月异,对于大尺寸、高分辨率显示的高需求日益提升。作为显示产业核心技术的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)背板技术,也在经历着深刻的变革。金属氧化物(Metal Oxide,MO)TFT技术因兼具多晶硅TFT和非晶硅TFT的优点,被认为是下一代显示技术中最具潜力的器件。尤其在TFT面板的制备方面,金属氧化物TFT的制备工艺与现有的非晶硅TFT生产工艺因为类似的器件结构并可以低温制备而相互兼容,即可以采用工艺简单、成本较低的背沟道刻蚀(Back Channel Etch,BCE)工艺。但金属氧化物薄膜化学稳定性相对较差,容易受水、氧等的影响。其作为沟道层材料时,极易受刻蚀液、工艺流程等影响。
但是,目前,在湿法刻蚀源漏电极的工艺过程中,金属氧化物TFT中的有源层为金属氧化物半导体薄膜,该有源层直接暴露于刻蚀液中,导致阵列基板中有源层的均匀性较差,以及显示屏出现不均匀的现象。
发明内容
本发明提供一种阵列基板的制备方法及阵列基板,以实现提高制备的阵列基板的均匀性,改善显示屏显示不均匀现象。
第一方面,本发明实施例提供了一种阵列基板的制备方法,阵列基板的制备方法包括:
提供衬底基板;
在所述衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层远离所述栅极层一侧的表面形成有源层,其中,所述有源层包括金属氧化物半导体薄膜;
在所述有源层远离所述栅极绝缘层一侧的表面形成金属层;
在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气;
在所述刻蚀槽中利用刻蚀液对所述金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极;
在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理。
可选地,在所述刻蚀槽中利用刻蚀液对所述金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极包括:
检测所述刻蚀槽中的氧气含量;
所述刻蚀槽中的氧气含量小于或等于第一预设浓度时,在所述刻蚀槽中利用刻蚀液对所述金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
可选地,所述第一预设浓度小于或等于10%。
可选地,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理之前还包括:
在置换槽中填充预设浓度的氮气。
可选地,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理包括:
检测所述置换槽中的氧气含量;
所述置换槽中的氧气含量小于或等于第二预设浓度时,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理。
可选地,所述刻蚀液包括铝酸刻蚀液或者酮酸刻蚀液;
所述铝酸刻蚀液包括磷酸、硝酸、醋酸和水的混合溶液;
所述酮酸刻蚀液包括双氧水溶液。
可选地,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理包括:
在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行至少一次置换处理,所述置换处理的方式包括浸泡或喷淋;
所述置换液为去离子水、异丙醇、四甲基氢氧化铵和乙二醇中的至少一种。
可选地,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理之后还包括:
检测所述置换液的PH值;
所述置换液的PH值大于或等于6,或者所述置换液的PH值在预设时间内无变化,然后在清洗槽中对阵列基板进行清洗;
对所述阵列基板进行烘干。
可选地,所述金属氧化物半导体薄膜包括铟、锌、镓、锡、硅、铝、镁、锆、铪、钛以及钽中的至少一种对应的氧化物和稀土氧化物组成的复合氧化物,其中所述稀土氧化物包括氧化镨、氧化铽、氧化镝以及氧化镱中的至少一种。
第二方面,本发明实施例还提供了一种阵列基板,该阵列基板采用如第一方面任意所述的阵列基板的制备方法制备而成。
本发明通过在衬底基板上形成栅极层和栅极绝缘层,在栅极绝缘层远离栅极层一侧的表面形成有源层,有源层包括金属氧化物半导体薄膜。在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。通过在利用刻蚀液对金属层进行刻蚀之前填充预设浓度的氮气可以隔绝氧气,从而可以在刻蚀时,防止氧气和刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。并且,在刻蚀后,利用置换液对阵列基板进行置换,从而将残留在阵列基板上的刻蚀液进行置换,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,从而改善显示屏显示不均匀的现象。本发明解决了金属氧化物沟道层直接暴露于刻蚀液中,造成制备的器件均匀性较差的问题,达到了提高制备的阵列基板的均匀性的效果,改善了显示屏显示不均匀的现象。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种阵列基板的制备方法的流程图;
图2是本发明实施例二提供的一种阵列基板的制备方法的流程图;
图3是本发明实施例二提供的阵列基板的检测位置示意图;
图4是本发明实施例二提供的未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板中7个检测位置的源漏电流随着栅源电压的变化的示意图;
图5是本发明实施例二提供的采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板中7个检测位置的源漏电流随着栅源电压的变化的示意图;
图6是本发明实施例二提供的包括未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的显示屏的形貌图;
图7是本发明实施例二提供的包括采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的显示屏的形貌图;
图8是本发明实施例三提供的一种阵列基板的制备方法的流程图;
图9是本发明实施例四提供的一种阵列基板的制备方法的流程图;
图10是本发明实施例五提供的一种阵列基板的制备方法的流程图;
图11是本发明实施例六提供的一种阵列基板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种阵列基板的制备方法的流程图,本实施例可适用于阵列基板制备的情况,图11是本发明实施例六提供的一种阵列基板的结构示意图,参见图1和图11,阵列基板的制备方法具体包括如下步骤:
S110、提供衬底基板。
参见图11,提供衬底基板710。其中,衬底基板710例如可以是玻璃基板,也可以是其他基板,这里并不进行限定。衬底基板710在阵列基板的制作中具有支撑和固定的作用,衬底基板710为阵列基板的制作提供基础。
S120、在衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层。
参见图11,在衬底基板710的表面依次形成栅极层720和栅极绝缘层730。示例性的,可以采用溅射法、热蒸法和其它的金属薄膜沉积方法,在衬底基板710的表面形成栅极层720所在的膜层。然后通过刻蚀工艺对栅极层720所在的膜层进行图案化刻蚀之后得到栅极层720。之后采用化学气相沉积方法在栅极层720远离衬底基板710的表面形成栅极绝缘层730。其中,栅极层720可以包括一层或者至少两层金属层的叠层。例如栅极层720可以包括三层,第一层例如为钼(Mo),第二层例如为铝(Al),第三层例如为钼,第一层的厚度例如可以是50nm,第二层的厚度例如可以是200nm,第三层的厚度例如可以是25nm;或者,栅极层720可以包括两层,第一层为钼钛合金(Mo-Ti),第二层为铜(Cu),第一层的厚度例如可以是50nm,第二层的厚度例如可以是300nm;或者,栅极层720可以包括三层,第一层是钼钛合金,第二层为铜,第三层为钼钛合金,第一层的厚度例如可以是20nm,第二层的厚度例如可以是300nm,第三层的厚度例如可以是50nm。栅极层720也可是其他结构,栅极层720具体的结构这里并不进行限定。栅极绝缘层730例如可以由氮化硅(Si3N4)和氧化硅(SiO2)叠设而成,Si3N4和SiO2的沉积温度例如可以为300摄氏度,也可以为290摄氏度,也可以是其他温度,这里并不进行限定。
S130、在栅极绝缘层远离栅极层一侧的表面形成有源层,其中,有源层包括金属氧化物半导体薄膜。
参见图11,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,其中,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。具体的,有源层740的厚度可以根据实际需求确定,这里并不进行限定。有源层740包括金属氧化物(Metal Oxide,MO)半导体薄膜,有源层740可以利用物理气相沉积的方法制备,也可以利用其他方法进行制备,这里并不进行限定。以金属氧化物半导体薄膜作为有源层的薄膜晶体管称之为金属氧化物薄膜晶体管,该金属氧化物薄膜晶体管不仅具有迁移率高、可以常温制备、可见光透明等特点,而且还具有优异的大面积均匀性。
可选地,在上述技术方案的基础上,金属氧化物半导体薄膜包括铟、锌、镓、锡、硅、铝、镁、锆、铪、钛以及钽中的至少一种对应的氧化物和稀土氧化物组成的复合氧化物,其中稀土氧化物包括氧化镨、氧化铽、氧化镝以及氧化镱中的至少一种。
具体的,有源层740可以为在金属氧化物(Metal Oxide,MO)半导体薄膜中掺杂少量稀土氧化物(Rare-earth Oxides,RO),掺杂后的半导体材料为(MO)x(RO)y,其中,0<x<1,0.0001≤y≤0.2,且x+y=1。稀土氧化物可以作为光稳定剂,从而增强有源层740的光稳定性,进而增强显示屏显示的均匀性和稳定性。有源层740的厚度可以为30nm左右。示例性的,金属氧化物半导体薄膜为氧化镨掺杂的氧化铟锡锌氧化物,其中金属氧化物半导体薄膜中镨(Pr)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)的摩尔比为Pr:In:Sn:Zn=0.05:2:1:1。
S140、在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层。
参见图11,在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层。示例性的,可以采用溅射法、热蒸法和其它的金属薄膜沉积方法,在有源层远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层。金属层可以包括一层或者至少两层金属层的叠层。例如金属层可以包括三层,第一层例如为钼,第二层例如为铝,第三层例如为钼,第一层的厚度例如可以是50nm,第二层的厚度例如可以是200nm,第三层的厚度例如可以是25nm;或者,金属层可以包括两层,第一层为钼钛合金(Mo-Ti),第二层为铜(Cu),第一层的厚度例如可以是50nm,第二层的厚度例如可以是300nm;或者,金属层可以包括三层,第一层是钼钛合金,第二层为铜,第三层为钼钛合金,第一层的厚度例如可以是20nm,第二层的厚度例如可以是300nm,第三层的厚度例如可以是50nm。金属层也可是其他结构,金属层的具体结构这里并不进行限定。
S150、在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气。
具体的,将形成金属层后的阵列基板放入刻蚀槽中,在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气,氮气的浓度可以根据实际需求进行设定,这里并不进行限定。通过在刻蚀槽中填充氮气,可以隔绝氧气,从而可以后续对金属层进行刻蚀时,防止氧气和刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。
S160、在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
具体的,在金属层上设置光刻胶图案,采用湿法刻蚀的方式对金属层进行图案化刻蚀,从而形成源极760和漏极750。刻蚀液示例性的可以为酸性刻蚀液,刻蚀的时间例如可以为2分钟,也可以为其他时间,具体的刻蚀时间可以根据实际情况确定,这里并不进行限定。在填充有氮气的刻蚀槽中对金属层进行刻蚀,可以防止氧气和刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。
S170、在置换槽中利用置换液对阵列基板进行置换处理。
具体的,将刻蚀后的阵列基板放入置换槽中,利用置换液对阵列基板进行置换处理,从而将残留在阵列基板上的刻蚀液进行置换,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,从而改善显示屏显示不均匀的现象。
本实施例的技术方案,通过在衬底基板710上形成栅极层720和栅极绝缘层730,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极760和漏极750。通过在利用刻蚀液对金属层进行刻蚀之前填充预设浓度的氮气可以隔绝氧气,从而可以在刻蚀时,防止氧气和刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。并且,在刻蚀后,利用置换液对阵列基板进行置换,以将残留在阵列基板上的刻蚀液进行置换,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,进而改善显示屏显示不均匀的现象。本实施例的技术方案解决了金属氧化物沟道层直接暴露于刻蚀液中,造成制备的器件均匀性较差的问题,达到了提高制备的阵列基板的均匀性的效果,改善了显示屏显示不均匀的现象。
可选地,在上述技术方案的基础上,S160具体包括如下步骤:
S1601、检测刻蚀槽中的氧气含量。
S1602、刻蚀槽中的氧气含量小于或等于第一预设浓度时,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
具体的,可以通过检测氧气的传感器检测刻蚀槽中的氧气含量,当氧气含量小于或等于第一预设浓度时,再对金属层进行刻蚀。通过控制氧气含量小于或等于第一预设浓度后,再利用刻蚀液对金属层进行刻蚀,可以避免刻蚀槽中的氧气和刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。
可选地,第一预设浓度小于或等于10%。
具体的,通过设置第一预设浓度为0.01%、1%、5%、10%、15%作为对比实验,实验发现在小于和等于10%比值下制备的显示屏无不均匀现象,而在15%的浓度下相比于未充入氮气时有一定改善,但是依然存在不均匀现象。所以,第一预设浓度为小于或等于10%,需要说明的是,该第一预设浓度也可以是其他小于10%的数值,具体的数值可以根据实际需求设定,这里并不进行限定。
可选地,刻蚀液包括铝酸刻蚀液或酮酸刻蚀液;铝酸刻蚀液包括磷酸、硝酸、醋酸和水的混合溶液;酮酸刻蚀液包括双氧水溶液。
需要说明的是,铝酸刻蚀液是可以刻蚀金属铝的刻蚀液。酮酸刻蚀液是可以刻蚀金属铜的刻蚀液。具体的,铝酸刻蚀液与阴性和阳性光刻胶都具有良好匹配性,蚀刻速率可以控制,避免了过刻蚀现象的发生,而且可反复使用,达到了节约成本的效果。酮酸刻蚀液包括双氧水溶液,刻蚀较温和,避免了过刻蚀现象的发生,使得刻蚀更均匀。刻蚀液可以采用铝酸刻蚀液,也可以采用酮酸刻蚀液,这里并不进行限定。
可选地,刻蚀液还可以包括无机酸溶液、有机酸溶液、碱溶液以及盐溶液中的至少一种。
具体的,刻蚀液可以采用无机酸溶液,无机酸溶液的成本较低,无机酸溶液的浓度和刻蚀时间可以根据实际需求确定,这里并不进行限定。刻蚀液也可以采用有机酸溶液,有机酸溶液刻蚀性能较强,有机酸溶液的浓度和刻蚀时间可以根据实际需求确定,这里并不进行限定。刻蚀液也可以是碱溶液、也可以是盐溶液、也可以是双氧水溶液,还可以是其他溶液,这里并不进行限定。也可以将无机酸溶液、有机酸溶液、碱溶液、盐溶液、双氧水溶液中的至少两种进行组合,形成组合刻蚀液进行刻蚀。利用包刻蚀液按照光刻胶图案对金属层进行刻蚀,刻蚀预设时间后,形成源极760和漏极750。
需要说明的是,刻蚀液包括无机酸溶液、有机酸溶液、碱溶液、盐溶液以及双氧水溶液中的至少两种时,无机酸溶液、有机酸溶液、碱溶液、盐溶液以及双氧水溶液中的至少两种不发生化学反应。
可选地,无机酸溶液还可以包括硫酸溶液、盐酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液、高氯酸溶液、碳酸溶液、氢氟酸溶液、氢硫酸溶液、硼酸溶液以及过氧化氢溶液中的至少一种;有机酸溶液包括有机羧酸化合物溶液、草酸溶液、乙酸溶液、丙酸溶液、丁酸溶液、琥珀酸溶液、柠檬酸溶液、乳酸溶液、苹果酸溶液、酒石酸溶液、丙二酸溶液、马来酸溶液、成二酸溶液、以及乌头酸溶液中的至少一种;碱溶液包括氨水溶液。
具体的,无机酸溶液的类型可以根据实际情况进行确定,例如根据成本、刻蚀强度等进行选择,这里并不进行限定。有机酸溶液的类型可以根据实际情况进行确定,例如根据成本、刻蚀强度等进行选择,这里并不进行限定。当选取碱溶液为刻蚀液时,刻蚀液例如可以为氨水溶液。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种阵列基板的制备方法的流程图,本实施例可适用于阵列基板制备的情况,参见图2,阵列基板的制备方法具体包括如下步骤:
S210、提供衬底基板。
参见图11,提供衬底基板710。
S220、在衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层。
参见图11,在衬底基板710的表面依次形成栅极层720和栅极绝缘层730。
S230、在栅极绝缘层远离栅极层一侧的表面形成有源层,其中,有源层包括金属氧化物半导体薄膜。
参见图11,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,其中,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。
S240、在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层。
参见图11,在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层。
S250、在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气。
S260、在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
参见图11,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极760和漏极750。
可选地,S260具体包括如下步骤:
S2601、检测刻蚀槽中的氧气含量。
S2602、刻蚀槽中的氧气含量小于或等于第一预设浓度时,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
S270、在置换槽中利用置换液对阵列基板进行置换处理。
具体的,将刻蚀后的阵列基板放入置换槽中,利用置换液对阵列基板进行置换处理,从而将残留在阵列基板上的刻蚀液进行置换,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,从而改善显示屏显示不均匀的现象。示例性的,将采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板与未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板进行对比,图3是本发明实施例二提供的阵列基板的检测位置示意图,图3中示出了7个检测位置,图4是本发明实施例二提供的未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板中7个检测位置的源漏电流随着栅源电压的变化的示意图,图5是本发明实施例二提供的采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板中7个检测位置的源漏电流随着栅源电压的变化的示意图,图6是本发明实施例二提供的包括未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的显示屏的形貌图,图7是本发明实施例二提供的包括采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的显示屏的形貌图。参见图3,P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7为阵列基板中7个检测位置,参见图4,在TFT的沟道宽长比为10/5微米,源极和漏极之间的电压为5.1伏特时,P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7这7个检测位置对应的栅源电压(阈值电压)偏离值约为5伏特,器件均匀性相差较大,因此,未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的均匀性较差;参见图5,在TFT的沟道宽长比为10/5微米,源极和漏极之间的电压为5.1伏特时,P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7这7个检测位置对应的栅源电压(阈值电压)的偏离值约为0.5伏特,因此,采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的均匀性较好。参见图6,包括未采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的显示屏出现了显示不均匀现象,有水纹状暗区;参见图7,采用置换液进行置换处理制作出的阵列基板的显示屏未出现显示不均匀现象,因此,利用置换液对阵列基板进行置换处理,可以将残留在阵列基板上的刻蚀液进行置换,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,改善了示屏显示不均匀的现象。
在上述实施方案的基础上,本实施例的技术方案,通过检测刻蚀槽中的氧气含量,当氧气含量小于或等于第一预设浓度时,再对金属层进行刻蚀,形成源极760和漏极750,可以很大程度减小氧气和刻蚀液对阵列基板中的有源层740造成损坏,将刻蚀后的阵列基板放入置换槽中,利用置换液对阵列基板进行浸泡处理,从而将残留在阵列基板上的刻蚀液进行置换,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,从而改善显示屏显示不均匀的现象。
可选地,S270、在置换槽中利用置换液对阵列基板进行置换处理包括:在置换槽中利用置换液对阵列基板进行至少一次置换处理,置换处理的方式包括浸泡或喷淋;置换液包括去离子水、异丙醇、四甲基氢氧化铵和乙二醇中的至少一种。
具体的,通过在置换槽中对阵列基板进行至少一次浸泡处理或喷淋处理,可以保证置换液将刻蚀液全部置换,从而保证阵列基板上没有残留的刻蚀液,避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,改善显示屏显示不均匀的现象。随着浸泡次数的增加,可以更好的去除残留的刻蚀液,达到更好的置换效果。例如,利用包括去离子水的置换液对阵列基板进行浸泡或喷淋处理,从而将残留在阵列基板上的刻蚀液置换为去离子水,去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水,因此,去离子水不会对阵列基板造成损坏。或者,利用包括异丙醇或者氢氧化四铵的置换液对阵列基板进行浸泡或喷淋处理,从而将残留在阵列基板上的刻蚀液置换为异丙醇或者氢氧化四铵,异丙醇不会对阵列基板造成损坏,而氢氧化四铵为碱性溶液,可以中和酸性的刻蚀液,从而去除阵列基板上的刻蚀液。或者,利用包括乙二醇的置换液对阵列基板进行浸泡或喷淋处理,将残留在阵列基板的刻蚀液置换为乙二醇,乙二醇不会对阵列基板造成损坏,而且乙二醇容易挥发,不会长期存留在阵列基板上,不会对阵列基板造成影响。因此,可以避免残留的刻蚀液对阵列基板造成损坏,从而保证制备的阵列基板的均匀性,从而改善显示屏显示不均匀的现象。需要说明的是,本发明实施例中还可以根据不同的刻蚀液来更换与之对应的置换液的种类。
实施例三
图8为本发明实施例三提供的一种阵列基板的制备方法的流程图,本实施例可适用于阵列基板制备的情况,参见图8,阵列基板的制备方法具体包括如下步骤:
S310、提供衬底基板。
参见图11,提供衬底基板710。
S320、在衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层。
参见图11,在衬底基板710的表面依次形成栅极层720和栅极绝缘层730。
S330、在栅极绝缘层远离所述栅极层一侧的表面形成有源层,其中,有源层包括金属氧化物半导体薄膜。
参见图11,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,其中,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。
S340、在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层。
参见图11,在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层。
S350、在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气。
S360、在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
参见图11,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极760和漏极750。
S370、在置换槽中填充预设浓度的氮气。
具体的,在置换槽填充预设浓度的氮气,氮气的浓度可以根据实际需求进行设定,这里并不进行限定。通过在置换槽中填充氮气,可以隔绝氧气,从而可以在置换时,防止氧气和残留的刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。
S380、在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理。
可选地,S380包括:
S3801、检测置换槽中的氧气含量。
具体的,对置换槽中的氧气含量进行检测,以便于判断充入氮气的含量是否满足条件。
S3802、置换槽中的氧气含量小于或等于第二预设浓度时,在置换槽中利用置换液对阵列基板进行置换处理。
具体的,检测置换槽中的氧气含量,当氧气含量小于或等于第二预设浓度时,再利用置换液对阵列基板进行置换,第二预设浓度例如为小于或等于10%。具体的,通过设置第二预设浓度为0.01%、1%、5%、10%、15%作为对比实验,实验发现在小于和等于10%比值下制备的显示屏无不均匀现象,而在15%的浓度下相比于未充入氮气时有一定改善,但是依然存在不均匀现象。所以,第二预设浓度为小于或等于10%,需要说明的是,该第二预设浓度也可以是其他小于10%的数值,具体的数值可以根据实际需求设定,这里并不进行限定。通过控制氧气含量小于或等于第二预设浓度后,再利用置换液对阵列基板进行置换,可以很大程度的减小置换槽中的氧气和残留的刻蚀液对金属氧化物半导体薄膜造成损伤,保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善显示屏显示不均匀的现象。
在上述实施方案的基础上,本实施例的技术方案,通过在置换槽中填充预设浓度的氮气,可以隔绝氧气,从而可以在置换时,防止氧气和残留的刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤。并且检测置换槽中的氧气含量,当氧气含量小于或等于第二预设浓度时,再利用置换液对阵列基板进行置换,可以很大程度的减小置换槽中的氧气和残留的刻蚀液对金属氧化物半导体薄膜造成损伤,从而保证了制备的阵列基板的均匀性,从而改善了显示屏显示不均匀的现象。
实施例四
图9为本发明实施例五提供的一种阵列基板的制备方法的流程图,本实施例可适用于阵列基板制备的情况,参见图9,阵列基板的制备方法具体包括如下步骤:
S501、提供衬底基板。
参见图11,提供衬底基板710。
S502、在衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层。
参见图11,在衬底基板710的表面依次形成栅极层720和栅极绝缘层730。
S503、在栅极绝缘层远离所述栅极层一侧的表面形成有源层,其中,有源层包括金属氧化物半导体薄膜。
参见图11,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,其中,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。
S504、在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层。
参见图11,在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层。
S505、在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气。
S506、在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
参见图11,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极760和漏极750。
S507、在置换槽中利用置换液对阵列基板进行置换处理。
S508、检测置换液的PH值。
具体的,检测置换槽中置换液的PH值,通过判断置换液的PH值来判断阵列基板上残留的刻蚀液是否被去除,避免有残留的刻蚀液对金属氧化物半导体薄膜造成损伤。
S509、置换液的PH值大于或等于6,或者置换液的PH值在预设时间内无变化,在清洗槽中对阵列基板进行清洗。
具体的,当置换液的PH值大于或等于6时,表明阵列基板上残留的刻蚀液被去除,不会有残留的刻蚀液对金属氧化物半导体薄膜造成损伤,或者,当置换液的PH值在预设时间内无变化时,表明置换液已无法改变置换槽中的PH值,即阵列基板上残留的酸性刻蚀液被去除,从而通过控制置换液的PH值来确保残留的刻蚀液被去除,然后将阵列基板放入清洗槽中进行清洗。对阵列基板进行清洗例如是利用去离子水对阵列基板喷淋,再利用二流体对阵列基板喷淋,也可以是采用其他清洗液进行清洗,这里并不进行限定。需要说明的是,在对阵列基板进行清洗之前还需进行去胶处理,去除阵列基板上的光刻胶,也可以在清洗之后进行去胶处理,这里并不进行限定。
S510、对阵列基板进行烘干。
具体的,对阵列基板进行烘干处理,烘干可以是利用热风进行干燥处理,也可以是利用冷风进行干燥处理,也可以是采用其他方式进行烘干,这里并不进行限定。可选地,参见图11,对阵列基板进行清洗和烘干处理后在阵列基板上形成钝化层770,钝化层770例如可以是氧化硅层,钝化层770的厚度例如可以是400nm,也可以是其它厚度,这里并不进行限定。对阵列基板进行退火处理,条件例如可以为290摄氏度,60分钟;或者可以为350摄氏度,30分钟;或者可以为300摄氏度,60分钟,也可以是其他的退火条件,具体条件可以根据实际情况确定,这里并不进行限定。最后在钝化层上制备平坦层、反射电极和像素定义层,还可以制备其他功能层,这里并不进行限定。
在上述实施方案的基础上,本实施例的技术方案,通过在对阵列基板利用置换液进行浸泡处理时,检测置换液的PH值,当置换液的PH值大于或等于6时,表明阵列基板上残留的酸性刻蚀液被去除,或者,当置换液的PH值在预设时间内无变化时,表明置换液已无法改变置换槽中的PH值,即阵列基板上残留的酸性刻蚀液被去除,从而通过控制置换液的PH值来确保残留的刻蚀液被去除,然后将阵列基板放入清洗槽中进行清洗和烘干,从而完成阵列基板的制备。
实施例五
图10为本发明实施例五提供的一种阵列基板制备方法的流程示意图,本实施例可适用于阵列基板制备的情况,参见图10,阵列基板的制备方法具体包括如下步骤:
S601、提供衬底基板。
参见图11,提供衬底基板710。
S602、在衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层。
参见图11,在衬底基板710的表面依次形成栅极层720和栅极绝缘层730。
S603、在栅极绝缘层远离栅极层一侧的表面形成有源层,其中,有源层包括金属氧化物半导体薄膜。
参见图11,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,其中,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。
S604、在有源层远离栅极绝缘层一侧的表面形成金属层。
参见图11,在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层。
S605、在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气。
S606、检测刻蚀槽中的氧气含量。
S607、刻蚀槽中的氧气含量小于或等于第一预设浓度时,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
参见图11,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极760和漏极750。
S608、在置换槽中填充预设浓度的氮气。
S609、检测置换槽中的氧气含量。
S610、置换槽中的氧气含量小于或等于第二预设浓度时,在置换槽中利用置换液对阵列基板进行置换处理。
S611、检测置换液的PH值。
S612、置换液的PH值大于或等于6,或者置换液的PH值在预设时间内无变化,在清洗槽中对阵列基板进行清洗。
S613、对阵列基板进行烘干。
本实施例的技术方案,通过在衬底基板710上形成栅极层720和栅极绝缘层730,在栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜。在有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面形成金属层,在刻蚀槽中利用刻蚀液对金属层进行图案化刻蚀,以形成源极760和漏极750。通过在利用刻蚀液对金属层进行刻蚀之前填充预设浓度的氮气,检测刻蚀槽中的氧气含量,当氧气含量小于或等于第一预设浓度时,再对金属层进行刻蚀,形成源极760和漏极750,可以很大程度减小氧气和刻蚀液对阵列基板造成损坏。在置换槽中填充预设浓度的氮气,可以隔绝氧气,从而可以在置换时,防止氧气和残留的刻蚀液腐蚀金属氧化物半导体薄膜,减小对金属氧化物半导体薄膜造成的损伤。并且检测置换槽中的氧气含量,当氧气含量小于或等于第二预设浓度时,再利用置换液对阵列基板进行浸泡,可以很大程度的减小置换槽中的氧气和残留的刻蚀液对金属氧化物半导体薄膜造成损伤,从而保证了制备的阵列基板的均匀性,改善了显示屏显示不均匀的现象。通过在对阵列基板利用置换液进行置换处理时,检测置换液的PH值,当置换液的PH值大于或等于6时,表明阵列基板上残留的酸性刻蚀液被去除,或者,当置换液的PH值在预设时间内无变化时,表明置换液已无法改变置换槽中的PH值,即阵列基板上残留的酸性刻蚀液被去除,从而通过控制置换液的PH值来确保残留的刻蚀液被去除。
实施例六
图11是本发明实施例六提供的一种阵列基板的结构示意图,参见图11,阵列基板采用上述任意实施例所述的阵列基板的制备方法制备而成。
阵列基板包括:衬底基板710;栅极层720和栅极绝缘层730,位于衬底基板的表面;有源层740,有源层740位于栅极绝缘层730远离栅极层720一侧的表面形成有源层740,其中,有源层740包括金属氧化物半导体薄膜;源极760和漏极750,源极760和漏极750位于有源层740远离栅极绝缘层730一侧的表面。可选地,阵列基板还可以包括钝化层770、平坦层、反射电极和像素定义层,图11中只示出了阵列基板包括衬底基板710、栅极层720、栅极绝缘层730、有源层740、漏极750、源极760和钝化层770的情况,但并不进行限定。
本实施例提供的阵列基板采用上述任意实施例所述的阵列基板的制备方法制备而成,本实施例提供的阵列基板实现原理和技术效果与上述实施例类似,此处不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种阵列基板的制备方法,其特征在于,包括:
提供衬底基板;
在所述衬底基板的表面依次形成栅极层和栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层远离所述栅极层一侧的表面形成有源层,其中,所述有源层包括金属氧化物半导体薄膜;
在所述有源层远离所述栅极绝缘层一侧的表面形成金属层;
在刻蚀槽中填充预设浓度的氮气;
在所述刻蚀槽中利用刻蚀液对所述金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极;
在置换槽中利用置换液对所述阵列基板的刻蚀液残留进行置换处理。
2.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,在所述刻蚀槽中利用刻蚀液对所述金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极包括:
检测所述刻蚀槽中的氧气含量;
所述刻蚀槽中的氧气含量小于或等于第一预设浓度时,在所述刻蚀槽中利用刻蚀液对所述金属层进行图案化刻蚀,以形成源极和漏极。
3.根据权利要求2所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一预设浓度小于或等于10%。
4.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理之前还包括:
在置换槽中填充预设浓度的氮气。
5.根据权利要求4所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理包括:
检测所述置换槽中的氧气含量;
所述置换槽中的氧气含量小于或等于第二预设浓度时,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理。
6.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述刻蚀液包括铝酸刻蚀液或酮酸刻蚀液;
所述铝酸刻蚀液包括磷酸、硝酸、醋酸和水的混合溶液;
所述酮酸刻蚀液包括双氧水溶液。
7.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理包括:
在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行至少一次置换处理,所述置换处理的方式包括浸泡或喷淋;
所述置换液为去离子水、异丙醇、四甲基氢氧化铵和乙二醇中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,在置换槽中利用置换液对所述阵列基板进行置换处理之后还包括:
检测所述置换液的PH值;
所述置换液的PH值大于或等于6,或者所述置换液的PH值在预设时间内无变化,在清洗槽中对所述阵列基板进行清洗;
对所述阵列基板进行烘干。
9.根据权利要求1所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物半导体薄膜包括铟、锌、镓、锡、硅、铝、镁、锆、铪、钛以及钽中的至少一种对应的氧化物和稀土氧化物组成的复合氧化物,其中所述稀土氧化物包括氧化镨、氧化铽、氧化镝以及氧化镱中的至少一种。
10.一种阵列基板,其特征在于,采用如权利要求1-9任一所述的阵列基板的制备方法制备而成。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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