CN115911057A - 显示装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示装置及其制备方法，显示装置包括阵列基板，阵列基板包括衬底和设置于衬底上的薄膜晶体管；像素器件，像素器件与薄膜晶体管电连接；薄膜晶体管包括：有源层，包括背沟道区，有源层包括第一有源层和第二有源层，第一有源层设置在衬底上，第二有源层设置在第一有源层远离衬底一侧的表面，第一有源层在衬底上的正投影区域与第二有源层在衬底上的正投影区域至少部分重叠，其中，第二有源层的材料包括金属氧化物；源电极层，设置在第二有源层上；漏电极层，设置在第二有源层上，源电极层和漏电极层分别设置在背沟道区的两侧；以及栅电极层，设置在衬底与第一有源层之间。本申请能够避免有源层被刻蚀，提高显示装置的稳定性。

Description

显示装置及其制备方法

技术领域

本申请属于显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其制备方法。

背景技术

随着显示技术的不断发展，应用薄膜晶体管的显示装置得到了广泛应用，如手机显示屏、电脑显示屏等。薄膜晶体管通常采用半导体材料制备，如非晶硅半导体材料、多晶硅半导体材料、氧化物半导体材料等。其中，氧化物半导体材料因具有较高的迁移率以及较为简化的制备工序，在大尺寸、高分辨率的显示装置中具有优势。

现有技术中，氧化物薄膜晶体管的结构有刻蚀阻挡层型和背沟道刻蚀型。其中，刻蚀阻挡层型薄膜晶体管虽能够保护氧化物半导体，但增加了制备工序以及成本；背沟道刻蚀型薄膜晶体管虽省去了刻蚀阻挡层的工序，但在源漏电极层的刻蚀工序中，有源层会受到刻蚀液的腐蚀，使得应用该薄膜晶体管的显示装置稳定性较差。

发明内容

本申请实施例提供一种显示装置及其制备方法，能够避免有源层被刻蚀，提高显示装置的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供一种显示装置，包括：

阵列基板，所述阵列基板包括衬底和设置于所述衬底上的薄膜晶体管；以及

像素器件，所述像素器件与所述薄膜晶体管电连接；

其中，所述薄膜晶体管包括：

有源层，包括背沟道区，所述有源层包括第一有源层和第二有源层，所述第一有源层设置在所述衬底上，所述第二有源层设置在所述第一有源层远离所述衬底一侧的表面，所述第一有源层在所述衬底上的正投影区域与所述第二有源层在所述衬底上的正投影区域至少部分重叠，其中，所述第二有源层的材料包括金属氧化物；

源电极层，设置在所述第二有源层上；

漏电极层，设置在所述第二有源层上，所述源电极层和所述漏电极层分别设置在所述背沟道区的两侧；以及

栅电极层，设置在所述衬底与所述第一有源层之间。

可选的，在一些实施例中，所述第一有源层和所述第二有源层分别通过一次磁控溅射工艺制备而成，其中，通过磁控溅射工艺制备所述第一有源层和所述第二有源层所使用的靶材不同。

可选的，在一些实施例中，所述第一有源层的材料包括金属氧化物，所述第一有源层中的金属氧化物不包含稀土元素，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素。

可选的，在一些实施例中，所述第一有源层中的金属氧化物包括氧化铟镓锌、镧系氧化铟锌或者氧化铟镓锌锡，所述第二有源层中的金属氧化物包括镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱。

可选的，在一些实施例中，所述第一有源层的厚度为10-100纳米，所述第二有源层的厚度为5-10纳米。

可选的，在一些实施例中，所述第一有源层和所述第二有源层采用同一靶材通过一次磁控溅射工艺制备而成。

可选的，在一些实施例中，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素，所述第一有源层和所述第二有源层的材料相同。

可选的，在一些实施例中，所述第二有源层中的金属氧化物包括镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱。

可选的，在一些实施例中，所述第一有源层的厚度为5-90纳米，所述第二有源层的厚度为5-10纳米。

第二方面，本申请实施例还提供一种显示装置的制备方法，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成栅电极层；

在所述栅电极层上形成有源层，其中，所述有源层包括背沟道区，所述有源层包括第一有源层和第二有源层，所述第二有源层设置在所述第一有源层远离所述衬底一侧的表面，所述第一有源层在所述衬底上的正投影区域与所述第二有源层在所述衬底上的正投影区域至少部分重叠，所述第二有源层的材料包括金属氧化物；

在所述第二有源层上形成源电极层和漏电极层，其中，所述源电极层和所述漏电极层分别设置在所述背沟道区的两侧，所述有源层、所述源电极层、所述漏电极层以及所述栅电极层构成薄膜晶体管；

在所述薄膜晶体管上形成像素器件，其中，所述像素器件与所述薄膜晶体管电连接。

可选的，在一些实施例中，所述在所述栅电极层上形成有源层，包括：

通过一次磁控溅射工艺在所述栅电极层上形成第一有源层，其中，所述第一有源层的材料包括金属氧化物，所述第一有源层的金属氧化物不包含稀土元素，所述第一有源层中的金属氧化物包括氧化铟镓锌、镧系氧化铟锌或者氧化铟镓锌锡；

通过一次磁控溅射工艺在所述第一有源层上形成第二有源层，其中，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素，所述第二有源层中的金属氧化物包括镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱，通过磁控溅射工艺制备所述第一有源层和所述第二有源层所使用的靶材不同。

可选的，在一些实施例中，所述在所述栅电极层上形成有源层，包括：

采用同一靶材通过一次磁控溅射工艺在所述栅电极层上形成所述第一有源层和所述第二有源层，其中，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素，所述第一有源层和所述第二有源层的材料相同，所述第二有源层中的金属氧化物包含镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱。

本申请实施例提供的显示装置包括阵列基板，阵列基板包括衬底和设置于衬底上的薄膜晶体管；像素器件，像素器件与薄膜晶体管电连接；薄膜晶体管包括：有源层，包括背沟道区，有源层包括第一有源层和第二有源层，第一有源层设置在衬底上，第二有源层设置在第一有源层远离衬底一侧的表面，第一有源层在衬底上的正投影区域与第二有源层在衬底上的正投影区域至少部分重叠，其中，第二有源层的材料包括金属氧化物；源电极层，设置在第二有源层上；漏电极层，设置在第二有源层上，源电极层和漏电极层分别设置在背沟道区的两侧；以及栅电极层，设置在衬底与第一有源层之间。本申请能够避免有源层被刻蚀，提高显示装置的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的阵列基板的第一种结构示意图。

图3是本申请实施例提供的阵列基板的第二种结构示意图。

图4是本申请实施例提供的阵列基板的第三种结构示意图。

图5是本申请实施例提供的显示装置的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本公开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。本公开中使用的“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”、“一”或者“该”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该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其它元件或者物件。

现有技术中，氧化物薄膜晶体管的结构有刻蚀阻挡层型和背沟道刻蚀型。其中，刻蚀阻挡层型薄膜晶体管虽能够保护氧化物半导体，但增加了制备工艺以及成本；背沟道刻蚀型薄膜晶体管虽省去了刻蚀阻挡层的工艺，但在源漏电极层的刻蚀工艺中，有源层会受到刻蚀液的腐蚀，使得应用该薄膜晶体管的显示装置稳定性较差。

为解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种显示装置，显示装置可以为液晶显示装置、有机发光二极管显示装置、微米发光二极管显示装置、次微米发光二极管显示装置等，显示装置可以包括阵列基板和像素器件。比如，显示装置为液晶显示装置，则像素器件为液晶显示装置的像素电极；比如，显示装置为有机发光二极管显示装置、微米发光二极管显示装置或次微米发光二极管显示装置，则像素器件为发光器件。

在一些实施例中，有源矩阵驱动的液晶显示装置利用了液晶的双极性偏振特点，通过施加电场控制液晶分子的排列方向，实现对背光源光路行进方向的开关作用。通过采用薄膜晶体管控制每个像素内的电场。其中，氧化物半导体制备的薄膜晶体管因具有较高的迁移率以及较为简化的制备工序，在大尺寸、高分辨率和高刷新率的显示装置中具有优势。

本实施例以显示装置为液晶显示装置进行举例说明，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的显示装置的结构示意图。其中，该显示装置1000可以包括阵列基板10、遮光层20、背光源30以及像素器件40。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的阵列基板的第一种结构示意图。其中，阵列基板10包括衬底110和设置于衬底110上的多个阵列排布的薄膜晶体管100，图1中仅示出阵列基板10中一行或一列的薄膜晶体管100。可以理解的是，薄膜晶体管100与像素器件40电连接，以通过薄膜晶体管100控制像素器件40进行显示。

遮光层20设置在阵列基板10一侧，背光源30设置在遮光层20远离阵列基板10一侧，即遮光层20设置在阵列基板10与背光源30之间。其中，背光源30用于提供光源，遮光层20设置有多个遮光部210，多个遮光部210分别与阵列基板10中的多个薄膜晶体管100对应，遮光层20用于保护阵列基板10中的多个薄膜晶体管100免受光源的影响。

请参阅图3，图3是本申请实施例提供的阵列基板的第二种结构示意图。其中，阵列基板10可以包括衬底110和设置于衬底110上的薄膜晶体管100，该薄膜晶体管100可以包括有源层120、源电极层130、漏电极层140以及栅电极层150。

衬底110可以为玻璃衬底，如蓝宝石玻璃衬底、硬质无碱玻璃衬底。

有源层120设置在衬底110上，其中，有源层120包括背沟道区，有源层120可以包括第一有源层121和第二有源层122，第一有源层121和第二有源层122均属于有源层120的一部分。具体地，第一有源层121设置在衬底110上，第二有源层122设置在第一有源层121远离衬底110一侧的表面，即第一有源层121设置在衬底110与第二有源层122之间。

第一有源层121与第二有源层122层叠设置。第一有源层121在衬底110上的正投影区域与第二有源层122在衬底110上的正投影区域至少部分重叠，当然，第一有源层121在衬底110上的正投影区域与第二有源层122在衬底110上的正投影区域也可以相同，可以理解为第一有源层121与第二有源层122通过一次构图工艺制备形成。

另外，该薄膜晶体管100还可以包括栅电极层150和栅极绝缘层160。栅电极层150设置在衬底110上，可以通过在衬底110上采用磁控溅射、化学气相沉积等方式制备栅电极层150，并对栅电极层150曝光、显影以及刻蚀等工序形成图案化的栅电极层150。其中，栅电极层150的材料可以为钼、铝、铜等金属材料，或金属材料形成的叠层结构如钼/铝/钼、钼/铜/钼等。

栅极绝缘层160设置在衬底110上，且覆盖栅电极层150，可以通过化学气相沉积方式制备在栅电极层150上制备栅极绝缘层160。其中，栅极绝缘层160的材料可以为氧化硅、氮化硅或氧化硅与氮化硅的叠层结构等，如栅极绝缘层160为氧化硅与氮化硅的叠层结构，则栅极绝缘层160中的氧化硅与有源层120接触，栅极绝缘层160中的氮化硅与栅电极层150接触。

需要说明的是，背沟道蚀刻型薄膜晶体管相对于蚀刻阻挡层型薄膜晶体管能够省去制备阻挡层的工序，减少了制备工序，从而降低成本。本实施例中的薄膜晶体管100为背沟道蚀刻型薄膜晶体管。现有技术的背沟道蚀刻型薄膜晶体管中有源层所采用的氧化物半导体材料在源漏电极层的刻蚀工序中会受到刻蚀液的腐蚀。为了解决上述问题，本实施例中的薄膜晶体管100中的有源层120在包含氧化物半导体材料的基础上，增加了能够抑制刻蚀液腐蚀的材料。具体地，第二有源层122的材料包括金属氧化物，第二有源层122中的金属氧化物可以包括稀土氧化物，稀土氧化物能够起到抗腐蚀的作用。

源电极层130设置在第二有源层122上，漏电极层140也设置在第二有源层122上，源电极层130和漏电极层140可以分别设置在背沟道区的两侧。其中，源电极层130和漏电极层140的材料可以为铝、钼、铜或叠层结构，如钼/铜/钼叠层结构、钼/铝/钼叠层结构等，当然，源电极层130和漏电极层140的材料也可以为合金、氧化物透明导电薄膜、石墨烯、碳纳米管、有机导电层中的一种或其叠层结构，或者其他导电材料，在此不作具体限定。

在制备源电极层130和漏电极层140的过程中需要通过刻蚀液对源电极层130和漏电极层140进行湿法刻蚀，使源电极层130与漏电极层140分别位于背沟道区的两侧，以形成图案化的源电极层130和图案化的漏电极层140。其中，刻蚀液可以为酸性刻蚀液如无氟酸性刻蚀液，并且根据源电极层130和漏电极层140的材料不同可以选择不同的刻蚀液，如源电极层130和漏电极层140的材料为铜或钼/铜/钼叠层结构，则通过无氟铜酸刻蚀液如无氟双氧水系铜酸刻蚀液进行湿法刻蚀；如源电极层130和漏电极层140的材料为铝或钼/铝/钼叠层结构，则通过无氟铝酸刻蚀液如无氟双氧水系铝酸刻蚀液进行湿法刻蚀。

通过刻蚀液的湿法刻蚀形成图案化的源电极层130和图案化的漏电极层140，由于源电极层130与漏电极层140分别设置在背沟道区的两侧，在通过刻蚀工序形成源电极层130和漏电极层140的过程中，刻蚀液在背沟道区会直接接触第二有源层122，从而使得第二有源层122存在被刻蚀液刻蚀的风险。其中，铜酸刻蚀液比氯酸刻蚀液对第二有源层122中的氧化物半导体材料如金属氧化物的刻蚀影响更大。如果使第二有源层122部分受损，则后续无法有效修复，降低产品的电性稳定性。

需要说明的是，由于氧化物半导体材料制备的薄膜晶体管的高迁移率特点，常用于制备高端高规格产品，因此通常搭配铜制程来减少走线的信号延迟，如集成电路中电阻R控制电容C充放电过程引起的信号延迟，以及产品需要的充电时间。

第二有源层122需要具有抵抗铜酸腐蚀以及其他刻蚀液腐蚀的能力，为此，本实施例提供的第二有源层122的材料包括金属氧化物，其中，金属氧化物为具有稀土元素的金属氧化物，就在包含金属氧化物的基础上，增加了稀土元素来抵抗刻蚀液的腐蚀，提高薄膜晶体管100的电性稳定性。

具体地，第一有源层121和第二有源层122分别通过一次磁控溅射工艺制备而成，其中，通过磁控溅射工艺制备第一有源层121和第二有源层122所使用的靶材不同。由于制备第一有源层121和第二有源层122所使用的靶材不同，则第一有源层121和第二有源层122的材料不同。其中，第一有源层121包括金属氧化物，第一有源层121中的金属氧化物不包含稀土元素，第二有源层122的材料包括金属氧化物，第二有源层122中的金属氧化物包括稀土元素，其中，包含稀土元素的金属氧化物可以为包含镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)以及钇(Y)系稀土元素中的一种或两种以上任意元素的组合的金属氧化物，如镧系氧化铟锌、镧系氧化锡、镧系氧化锌锡等。当然，第二有源层122中的金属氧化物也可以不包含稀土元素，如第一有源层121和第二有源层122中金属氧化物为不包含稀土元素的金属氧化物，则第一有源层121和第二有源层122的材料可以为氧化铟镓锌、氧化铟镓锌锡、氧化锡、氧化锌锡等；第二有源层122中金属氧化物为包含稀土元素的金属氧化物，则第二有源层122的材料可以为镧系氧化锌锡、镧系氧化锡、镧系氧化铟锌等。

第二有源层122与第一有源层121的区别在于：第二有源层122中金属氧化物也可以为包含稀土元素的金属氧化物，如氧化镱、氧化镨等，由于第二有源层122中的金属氧化物包含稀土元素，使得第一有源层121和第二有源层122的材料不同，制备第一有源层121和第二有源层122采用的靶材不同；并且第一有源层121和第二有源层122分别采用一次磁控溅射工艺制备而成。

具体地，制备第一有源层121采用金属氧化物如氧化铟镓锌、镧系氧化锌或氧化铟镓锌锡陶瓷靶材，通过一次磁控溅射工艺在栅极绝缘层160上形成第一有源层121；制备第二有源层122采用包含稀土元素的金属氧化物的混合陶瓷靶材，如镧系氧化锡+氧化镱、镧系氧化锌锡+氧化镱等混合陶瓷靶材，通过一次磁控溅射工艺在第一有源层121上形成第二有源层122。然后，对第一有源层121和第二有源层122通过一次图案化处理，使得第一有源层121和第二有源层122在衬底110上的正投影区域相同，得到图案化的第一有源层121和图案化的第二有源层122组成的有源层120。

其中，第一有源层121的厚度为10-100纳米，第二有源层的厚度为5-10纳米，第一有源层121中的金属氧化物不包含稀土元素，用于满足薄膜晶体管100的电性需求；第二有源层122中的金属氧化物包含稀土元素，主要用于抵抗刻蚀液腐蚀。因此，第一有源层121的厚度需求较大，而第二有源层122的厚度只需保证起到抵抗腐蚀液腐蚀的作用即可。

需要说明的是，该有源层120由于在第二有源层122中掺杂有稀土元素，如氧化镱，通过稀土元素能够抵抗蚀刻源漏电极层的过程中蚀刻液对有源层120的腐蚀，不仅改善了背沟道蚀刻型薄膜晶体管在背沟道区域刻蚀过程中对有源层的损伤情况，还能同时保有金属氧化物半导体的高迁移率和电性稳定性，从而提高了使用该薄膜晶体管100制备的器件的稳定性。

另外，请继续参阅图3，薄膜晶体管100还可以包括钝化层170，可以通过化学气相沉积方式在源电极层130和漏电极层140上制备钝化层170，具体地，钝化层170设置在栅极绝缘层160上，且覆盖有源层120、源电极层130以及漏电极层140。该钝化层170的材料可以为氧化硅、氮化硅，氮氧化硅、氧化铝或其叠层结构等。

由上可知，本实施例采用包含稀土元素的金属氧化物的混合靶材通过磁控溅射工艺制备形成第二有源层122，通过稀土元素的抗腐蚀性能够抵抗背沟道区域的残留刻蚀液对第二有源层122的腐蚀，从而避免有源层120被刻蚀，提高了显示装置1000的稳定性。

另外，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的阵列基板的第三种结构示意图。图4所示的阵列基板10与图3所示的阵列基板10的区别在于：制备有源层120的过程不同。

其中，图3所示的阵列基板10制备有源层120的过程是分别通过一次磁控溅射工艺制备第一有源层121和第二有源层122。而图4所示的阵列基板10制备有源层120的过程是通过一次磁控溅射工艺同时制备出第一有源层121和第二有源层122，从而可以减少制程工序，降低成本。

具体地，图4所示的阵列基板10的第一有源层121和第二有源层122采用同一靶材经过一次磁控溅射工艺制备而成。由于第一有源层121和第二有源层122采用同一靶材，则第一有源层121和第二有源层122的材料相同，即第一有源层121和第二有源层122的材料均为包含稀土元素的金属氧化物，其中，金属氧化物具体材料可以参见上一实施例，在此不作赘述。第二有源层122中的金属氧化物为镧系氧化锡或镧系氧化锌锡等，第二有源层122中的稀土氧化物为氧化镱或氧化镨等。

其中，第一有源层121的厚度为5-90纳米，第二有源层122的厚度为5-10纳米，即有源层120的厚度为10-100纳米。

本实施例中的阵列基板10中的有源层120采用同一种材料制备而成，即第一有源层121和第二有源层122材料相同，因此，可以通过一次磁控溅射工艺同时制备第一有源层121和第二有源层122，即通过一次磁控溅射工艺直接制备形成有源层120，该有源层120的材料为包含稀土元素的金属氧化物，不仅可以满足薄膜晶体管100的电性需求，还可以抵抗刻蚀液腐蚀。另外，相对于图3所示的薄膜晶体管100能够减少一次磁控溅射工艺，并无需选用不同的靶材，降低了成本。

相应的，本申请实施例还提供一种显示面板的制备方法，请参阅图5，图5是本申请实施例提供的显示面板的制备方法的流程示意图。其中，显示面板的制备方法的具体步骤可以如下：

201，提供一衬底。

在本实施例中，请一并参阅图1-图5，提供一衬底110，该衬底110可以为玻璃衬底，如蓝宝石玻璃衬底、硬质无碱玻璃衬底。需要说明的是，显示装置1000可以包括衬底110和设置于衬底110上的多个阵列排布的薄膜晶体管100，制备薄膜晶体管100的过程请参阅步骤202-204。

202，在衬底上形成栅电极层。

在衬底110上形成栅电极层150，可以通过在衬底110上采用磁控溅射、化学气相沉积等方式制备栅电极层150，并对栅电极层150曝光、显影以及刻蚀等工序形成图案化的栅电极层150。其中，栅电极层150的材料可以为钼、铝、铜等金属材料，或金属材料形成的叠层结构如钼/铝/钼、钼/铜/钼等。

在栅电极层150上形成栅极绝缘层160，其中，栅极绝缘层160设置在衬底110上，且覆盖栅电极层150，可以通过化学气相沉积方式制备在栅电极层150上制备栅极绝缘层160。其中，栅极绝缘层160的材料可以为氧化硅、氮化硅或氧化硅与氮化硅的叠层结构等，如栅极绝缘层160为氧化硅与氮化硅的叠层结构，则栅极绝缘层160中的氧化硅与有源层120接触，栅极绝缘层160中的氮化硅与栅电极层150接触。

203，在栅电极层上形成有源层，其中，有源层包括第一有源层和第二有源层。

在栅电极层150上形成有源层120，具体地，在栅极绝缘层160上形成有源层120。其中，有源层120包括背沟道区，有源层120可以包括第一有源层121和第二有源层122，第一有源层121和第二有源层122均属于有源层120的一部分。具体地，第一有源层121设置在衬底110上，第二有源层122设置在第一有源层121远离衬底110一侧的表面，即第一有源层121设置在衬底110与第二有源层122之间。

第一有源层121与第二有源层122层叠设置。第一有源层121在衬底110上的正投影区域与第二有源层122在衬底110上的正投影区域至少部分重叠，当然，第一有源层121在衬底110上的正投影区域与第二有源层122在衬底110上的正投影区域也可以相同，可以理解为第一有源层121与第二有源层122通过一次构图工艺制备形成。

本实施例中的薄膜晶体管100中的有源层120在包含氧化物半导体材料的基础上，增加了能够抑制刻蚀液腐蚀的材料。具体地，第二有源层122的材料包括金属氧化物，第二有源层122中的金属氧化物可以包括稀土氧化物，稀土氧化物能够起到抗腐蚀的作用。

通过刻蚀液的湿法刻蚀形成图案化的源电极层130和图案化的漏电极层140，由于源电极层130与漏电极层140分别设置在背沟道区的两侧，在通过刻蚀工序形成源电极层130和漏电极层140的过程中，刻蚀液在背沟道区会直接接触第二有源层122，从而使得第二有源层122存在被刻蚀液刻蚀的风险。其中，铜酸刻蚀液比氯酸刻蚀液对第二有源层122中的氧化物半导体材料如金属氧化物的刻蚀影响更大。如果使第二有源层122部分受损，则后续无法有效修复，降低产品的电性稳定性。

需要说明的是，由于氧化物半导体材料制备的薄膜晶体管的高迁移率特点，常用于制备高端高规格产品，因此通常搭配铜制程来减少走线的信号延迟，如集成电路中电阻R控制电容C充放电过程引起的信号延迟，以及产品需要的充电时间。

第二有源层122需要具有抵抗铜酸腐蚀以及其他刻蚀液腐蚀的能力，为此，本实施例提供的第二有源层122的材料包括金属氧化物，其中，金属氧化物为具有稀土元素的金属氧化物，就在包含金属氧化物的基础上，增加了稀土元素来抵抗刻蚀液的腐蚀，提高薄膜晶体管100的电性稳定性。

具体地，第一有源层121和第二有源层122分别通过一次磁控溅射工艺制备而成，其中，通过磁控溅射工艺制备第一有源层121和第二有源层122所使用的靶材不同。由于制备第一有源层121和第二有源层122所使用的靶材不同，则第一有源层121和第二有源层122的材料不同。其中，第一有源层121包括金属氧化物，第一有源层121中的金属氧化物不包含稀土元素，第二有源层122的材料包括金属氧化物，第二有源层122中的金属氧化物包括稀土元素，其中，包含稀土元素的金属氧化物可以为包含镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)以及钇(Y)系稀土元素中的一种或两种以上任意元素的组合的金属氧化物，如镧系氧化铟锌、镧系氧化锡、镧系氧化锌锡等。当然，第二有源层122中的金属氧化物也可以不包含稀土元素，如第一有源层121和第二有源层122中金属氧化物为不包含稀土元素的金属氧化物，则第一有源层121和第二有源层122的材料可以为氧化铟镓锌、氧化铟镓锌锡、氧化锡、氧化锌锡等；第二有源层122中金属氧化物为包含稀土元素的金属氧化物，则第二有源层122的材料可以为镧系氧化锌锡、镧系氧化锡、镧系氧化铟锌等。

第二有源层122与第一有源层121的区别在于：第二有源层122中金属氧化物也可以为包含稀土元素的金属氧化物，如氧化镱、氧化镨等，由于第二有源层122中的金属氧化物包含稀土元素，使得第一有源层121和第二有源层122的材料不同，制备第一有源层121和第二有源层122采用的靶材不同；并且第一有源层121和第二有源层122分别采用一次磁控溅射工艺制备而成。

具体地，制备第一有源层121采用金属氧化物如氧化铟镓锌、镧系氧化锌或氧化铟镓锌锡陶瓷靶材，通过一次磁控溅射工艺在栅极绝缘层160上形成第一有源层121；制备第二有源层122采用包含稀土元素的金属氧化物的混合陶瓷靶材，如镧系氧化锡+氧化镱、镧系氧化锌锡+氧化镱等混合陶瓷靶材，通过一次磁控溅射工艺在第一有源层121上形成第二有源层122。然后，对第一有源层121和第二有源层122通过一次图案化处理，使得第一有源层121和第二有源层122在衬底110上的正投影区域相同，得到图案化的第一有源层121和图案化的第二有源层122组成的有源层120。

其中，第一有源层121的厚度为10-100纳米，第二有源层的厚度为5-10纳米，第一有源层121的金属氧化物不包含稀土元素，用于满足薄膜晶体管100的电性需求；第二有源层122中的金属氧化物包含稀土元素，主要用于抵抗刻蚀液腐蚀。因此，第一有源层121的厚度需求较大，而第二有源层122的厚度只需保证起到抵抗腐蚀液腐蚀的作用即可。

需要说明的是，该有源层120由于在第二有源层122中掺杂有稀土元素，如氧化镱，通过稀土元素能够抵抗蚀刻源漏电极层的过程中蚀刻液对有源层120的腐蚀，不仅改善了背沟道蚀刻型薄膜晶体管在背沟道区域刻蚀过程中对有源层的损伤情况，还能同时保有金属氧化物半导体的高迁移率和电性稳定性，从而提高了使用该薄膜晶体管100制备的器件的稳定性。

由于第一有源层121和第二有源层122分别采用一次磁控溅射工艺制备，工序较为复杂，为减少制备工序，可以将第一有源层121和第二有源层122采用同一靶材经过一次磁控溅射工艺制备而成。由于第一有源层121和第二有源层122采用同一靶材，则第一有源层121和第二有源层122的材料相同，即第一有源层121和第二有源层122的材料均为包含稀土元素的金属氧化物，其中，金属氧化物可以为包含或不包含稀土元素的金属氧化物，金属氧化物具体材料可以参见上一实施例，在此不作赘述。第二有源层122中的金属氧化物为镧系氧化锡或镧系氧化锌锡等，第二有源层122中的稀土氧化物为氧化镱或氧化镨等。

其中，第一有源层121的厚度为5-90纳米，第二有源层122的厚度为5-10纳米，即有源层120的厚度为10-100纳米。

有源层120采用同一种材料制备而成，即第一有源层121和第二有源层122材料相同，因此，可以通过一次磁控溅射工艺同时制备第一有源层121和第二有源层122，即通过一次磁控溅射工艺直接制备形成有源层120，该有源层120的材料为包含稀土元素的金属氧化物，不仅可以满足薄膜晶体管100的电性需求，还可以抵抗刻蚀液腐蚀。另外，相对于图3所示的薄膜晶体管100能够减少一次磁控溅射工艺，并无需选用不同的靶材，降低了成本。

204，在第二有源层上形成源电极层和漏电极层，其中，源电极层和漏电极层分别设置在背沟道区的两侧，有源层、源电极层、漏电极层以及栅电极层构成薄膜晶体管。

在第二有源层122上形成源电极层130和漏电极层140。其中，源电极层130和漏电极层140的材料可以为铝、钼、铜或叠层结构，如钼/铜/钼叠层结构、钼/铝/钼叠层结构等，当然，源电极层130和漏电极层140的材料也可以为合金、氧化物透明导电薄膜、石墨烯、碳纳米管、有机导电层中的一种或其叠层结构，或者其他导电材料，在此不作具体限定。

在制备源电极层130和漏电极层140的过程中需要通过刻蚀液对源电极层130和漏电极层140进行湿法刻蚀，使源电极层130与漏电极层140分别位于背沟道区的两侧，以形成图案化的源电极层130和图案化的漏电极层140。其中，刻蚀液可以为酸性刻蚀液如无氟酸性刻蚀液，并且根据源电极层130和漏电极层140的材料不同可以选择不同的刻蚀液，如源电极层130和漏电极层140的材料为铜或钼/铜/钼叠层结构，则通过无氟铜酸刻蚀液如无氟双氧水系铜酸刻蚀液进行湿法刻蚀；如源电极层130和漏电极层140的材料为铝或钼/铝/钼叠层结构，则通过无氟铝酸刻蚀液如无氟双氧水系铝酸刻蚀液进行湿法刻蚀。

另外，可以通过化学气相沉积方式在源电极层130和漏电极层140上制备钝化层170，具体地，钝化层170设置在栅极绝缘层160上，且覆盖有源层120、源电极层130以及漏电极层140。该钝化层170的材料可以为氧化硅、氮化硅，氮氧化硅、氧化铝或其叠层结构等。其中，有源层120、源电极层130、漏电极层140栅电极层150、栅极绝缘层160以及钝化层170构成薄膜晶体管100。

205，在薄膜晶体管上形成像素器件，其中，像素器件与薄膜晶体管电连接。

在薄膜晶体管100上形成像素器件40，薄膜晶体管100与像素器件40电连接，以通过薄膜晶体管100控制像素器件40进行显示。

由上可知，本实施例制备薄膜晶体管100的过程通过提供一衬底，在衬底上形成栅电极层，在栅电极层上形成有源层，其中，有源层包括第一有源层和第二有源层，在第二有源层上形成源电极层和漏电极层，其中，源电极层和漏电极层分别设置在背沟道区的两侧，有源层、源电极层、漏电极层以及栅电极层构成薄膜晶体管，在薄膜晶体管上形成像素器件，其中，像素器件与薄膜晶体管电连接。本实施例采用包含稀土元素的金属氧化物的混合靶材通过磁控溅射工艺制备形成第二有源层122，通过稀土元素的抗腐蚀性能够抵抗背沟道区域的残留刻蚀液对第二有源层122的腐蚀，从而避免有源层120被刻蚀，提高了显示装置的稳定性。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的显示装置及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

阵列基板，所述阵列基板包括衬底和设置于所述衬底上的薄膜晶体管；以及

像素器件，所述像素器件与所述薄膜晶体管电连接；

其中，所述薄膜晶体管包括：

有源层，包括背沟道区，所述有源层包括第一有源层和第二有源层，所述第一有源层设置在所述衬底上，所述第二有源层设置在所述第一有源层远离所述衬底一侧的表面，所述第一有源层在所述衬底上的正投影区域与所述第二有源层在所述衬底上的正投影区域至少部分重叠，其中，所述第二有源层的材料包括金属氧化物；

源电极层，设置在所述第二有源层上；

漏电极层，设置在所述第二有源层上，所述源电极层和所述漏电极层分别设置在所述背沟道区的两侧；以及

栅电极层，设置在所述衬底与所述第一有源层之间。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一有源层和所述第二有源层分别通过一次磁控溅射工艺制备而成，其中，通过磁控溅射工艺制备所述第一有源层和所述第二有源层所使用的靶材不同。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一有源层的材料包括金属氧化物，所述第一有源层中的金属氧化物不包含稀土元素，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第一有源层中的金属氧化物包括氧化铟镓锌、镧系氧化铟锌或者氧化铟镓锌锡，所述第二有源层中的金属氧化物包括镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱。

5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一有源层的厚度为10-100纳米，所述第二有源层的厚度为5-10纳米。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一有源层和所述第二有源层采用同一靶材通过一次磁控溅射工艺制备而成。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素，所述第一有源层和所述第二有源层的材料相同。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述第二有源层中的金属氧化物包括镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱。

9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第一有源层的厚度为5-90纳米，所述第二有源层的厚度为5-10纳米。

10.一种显示装置的制备方法，其特征在于，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上形成栅电极层；

在所述栅电极层上形成有源层，其中，所述有源层包括背沟道区，所述有源层包括第一有源层和第二有源层，所述第二有源层设置在所述第一有源层远离所述衬底一侧的表面，所述第一有源层在所述衬底上的正投影区域与所述第二有源层在所述衬底上的正投影区域至少部分重叠，所述第二有源层的材料包括金属氧化物；

在所述第二有源层上形成源电极层和漏电极层，其中，所述源电极层和所述漏电极层分别设置在所述背沟道区的两侧，所述有源层、所述源电极层、所述漏电极层以及所述栅电极层构成薄膜晶体管；

在所述薄膜晶体管上形成像素器件，其中，所述像素器件与所述薄膜晶体管电连接。

11.根据权利要求10所述的显示装置的制备方法，其特征在于，所述在所述栅电极层上形成有源层，包括：

通过一次磁控溅射工艺在所述栅电极层上形成第一有源层，其中，所述第一有源层的材料包括金属氧化物，所述第一有源层的金属氧化物不包含稀土元素，所述第一有源层中的金属氧化物包括氧化铟镓锌、镧系氧化铟锌或者氧化铟镓锌锡；

通过一次磁控溅射工艺在所述第一有源层上形成第二有源层，其中，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素，所述第二有源层中的金属氧化物包括镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱，通过磁控溅射工艺制备所述第一有源层和所述第二有源层所使用的靶材不同。

12.根据权利要求10所述的显示装置的制备方法，其特征在于，所述在所述栅电极层上形成有源层，包括：

采用同一靶材通过一次磁控溅射工艺在所述栅电极层上形成所述第一有源层和所述第二有源层，其中，所述第二有源层中的金属氧化物包含稀土元素，所述第一有源层和所述第二有源层的材料相同，所述第二有源层中的金属氧化物包含镧系氧化锡或者镧系氧化锌锡，所述第二有源层中包含稀土元素的金属氧化物为氧化镱。

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