CN211743124U - 阵列基板及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种阵列基板及显示面板。阵列基板包括：衬底基板以及依次设置在衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、金属氧化物半导体图形、阻挡图形、含有Cu元素的源极和漏极、防氧化图形以及钝化层，防氧化图形包括CuNx图形，CuNx图形位于含有Cu元素的源极和漏极靠近钝化层的表面；其中，栅极绝缘层覆盖栅极，阻挡图形、含有Cu元素的源极和漏极、以及防氧化图形均设置在金属氧化物半导体图形的上方，阻挡图形、含有Cu元素的源极和漏极、以及防氧化图形在衬底基板上的投影重合，且源极和漏极之间具有沟道区域。本实用新型防止源极和漏极中的Cu被含有SiOx的膜层氧化，提高阵列基板的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板及显示面板。
背景技术
随着显示技术的发展，显示面板被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、笔记本电脑等各种消费性电子产品中，成为显示装置中的主流。为了实现高分辨率显示，作为显示面板中的主要驱动元件，薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)器件的尺寸需要实现“小型化”，而实现背沟道刻蚀(Back Channel Etching，简称BCE)结构是TFT 器件尺寸“小型化”的关键。
在现有的采用背沟道刻蚀的阵列基板的制造过程中，在金属氧化物半导体图形和栅极绝缘层上沉积源漏极金属层，利用一次刻蚀工艺对源漏极金属层进行图案化的刻蚀后，得到源极、漏极以及位于源极和漏极之间的沟道；并在形成有金属氧化物半导体图形、源极和漏极的栅极绝缘层上沉积钝化层。其中，钝化层一般可以采用SiNx，但考虑到金属氧化物TFT对氮元素较为敏感，甚至有时会使金属氧化物TFT失去特性，因此可以选择硅的氧化物作为钝化层。
然而，在钝化层采用硅的氧化物时，容易将源极和漏极表面的Cu元素氧化，容易使源极和漏极发生剥落，导致阵列基板的可靠性较差。
实用新型内容
本实用新型提供一种阵列基板及显示面板，能够防止源极和漏极表面的Cu元素氧化，避免源极和漏极发生剥落，从而提高阵列基板的可靠性。
本实用新型提供一种阵列基板，包括：衬底基板以及依次设置在所述衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、金属氧化物半导体层、阻挡层、铜源极和铜漏极、防氧化层以及钝化层，所述防氧化层包括CuNx层，所述CuNx层位于所述铜源极和铜漏极靠近所述钝化层的表面；其中，所述栅极绝缘层覆盖所述栅极，所述阻挡层、所述铜源极和铜漏极、以及所述防氧化层均设置在所述金属氧化物半导体层的上方，所述阻挡层、所述铜源极和铜漏极、以及所述防氧化层在所述衬底基板上的投影重合，且所述源极和漏极之间具有沟道区域。
在一种可能的实现方式中，CuNx层的厚度小于阻挡图形的厚度。
在一种可能的实现方式中，CuNx层通过对含有Cu元素的源漏金属层进行等离子体处理而形成。
在一种可能的实现方式中，所述防氧化层还包括位于所述CuNx层和所述钝化层之间的保护层，所述保护层用于防止所述源极和漏极中所含有的Cu元素氧化，所述保护层和所述CuNx层在所述衬底基板上的投影重合。
在一种可能的实现方式中，所述保护层的厚度为
在一种可能的实现方式中，保护层的材料包括Cr、W、Ti、Ta、Mo中的至少一者。
在一种可能的实现方式中，所述栅极为铜栅极，所述衬底基板包括玻璃基板和沉积在所述玻璃基板上的附着层，所述附着层靠近所述栅极，用于增加所述栅极和所述衬底基板的附着力。
在一种可能的实现方式中，所述金属氧化物半导体层包括互相重叠的第一半导体层和第二半导体层，且所述第一半导体层的导电率高于所述第二半导体层的导电率。
在一种可能的实现方式中，所述第二半导体层的含氧量低于所述第一半导体层的含氧量。
在一种可能的实现方式中，所述第一半导体层的厚度为
所述第二半导体层的厚度为
在一种可能的实现方式中，阵列基板还包括像素电极，在所述钝化层上设有导电过孔，所述像素电极通过所述导电过孔和所述漏极电连接。
在一种可能的实现方式中，钝化层中与沟道区域相接触的部分为硅的氧化物。
本实用新型第二方面提供一种显示面板，包括上述的阵列基板。
本实施例提供一种阵列基板及显示面板，阵列基板包括衬底基板以及依次设置在衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、金属氧化物半导体图形、阻挡图形、含有Cu元素的源极和漏极、防氧化图形以及钝化层，防氧化图形包含CuNx图形，CuNx图形位于含有Cu元素的源极和漏极靠近钝化层的表面；其中，栅极绝缘层覆盖栅极，阻挡图形、含有Cu元素的源极和漏极、以及防氧化图形均设置在金属氧化物半导体图形的上方，阻挡图形和含有 Cu元素的源极和漏极、以及防氧化图形在衬底基板上的投影重合，且源极和漏极之间具有沟道区域。在刻蚀形成的源极和漏极的表面形成有包括CuNx图形的防氧化图形，后续制程中在源极和漏极的表面沉积含有SiOx的钝化层时，CuNx图形能对源极和漏极起到保护作用，防止源极和漏极被含有SiOx的钝化层氧化。因此可以防止源极和漏极发生剥落，提高阵列基板的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法的流程示意图；
图2为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第一状态时的结构示意图；
图3为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第一状态时的另一种结构示意图；
图4为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第二状态时的结构示意图；
图5为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第二状态时的另一种结构示意图；
图6为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第三状态时的结构示意图；
图7为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第三状态时的另一种结构示意图；
图8为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第四状态时的结构示意图；
图9为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第五状态时的结构示意图；
图10为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第六状态时的结构示意图；
图11为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第七状态时的结构示意图；
图12为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第八状态时的结构示意图；
图13为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板的最终状态的结构示意图；
图14为图13的俯视图；
图15为本实用新型实施例二提供的阵列基板的结构示意图。
附图标记：
100-阵列基板；1-衬底基板；11-玻璃基板；12-附着层图形；2-栅极；3-栅极绝缘层； 4-防氧化层；41-防氧化图形；43-沟道区域；5-金属氧化物半导体图形；5'-金属氧化物半导体层；51-第一半导体层；52-第二半导体层；51'-第一半导体图形；52'-第二半导体图形； 6-阻挡层；6'-阻挡图形；7-源极；8-漏极；8'-含有Cu元素的源漏金属层；80-CuNx层；80'-CuNx 图形；81-保护层；81'-保护图形；82-扫描线；83-数据线；85-导电过孔；87-像素电极；9- 钝化层；90-第一光刻胶图案；91-光刻胶完全保留区域；92-光刻胶部分保留区域；93-光刻胶完全去除区域；94-第二光刻胶图案。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
图1为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的阵列基板的制作方法，包括：
S10、在衬底基板上沉积栅极金属层，并进行第一次光刻工艺，以在衬底基板上形成栅极及栅极线；
图2为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第一状态时的结构示意图，如图2所示，首先在衬底基板1上采用溅射或热蒸发的方法依次沉积上厚度约为
的栅极金属层，并对栅极金属层进行第一次光刻工艺，以在阵列基板的开关区域形成栅极2和栅极线。
此外，应当理解的是，实际中，对于液晶显示面板中应用的阵列基板100，阵列基板100中会包含多个由扫描线82和数据线83定义出的子像素区域，每个子像素区域中均设有至少一个薄膜晶体管器件，为了便于说明，本申请的附图中，均只绘制出其中一个子像素区域的制作示意图，可以理解的是，本申请中的阵列基板100包括多个子像素区域，因此，在本申请的阵列基板100的制作过程中，所提到的在衬底基板1上形成栅极2及栅极线具体是指在阵列基板100的和每个子像素区域对应的区域中均形成栅极2及栅极线。对于源极7、漏极8、以及金属氧化物半导体图形5的情况与此类似，此处不再赘述。
对于上述的栅极金属层，在包含Cu元素的情况下，容易出现栅极2和衬底基板1附着性较差的情况，为了避免这种情况的发生，可以在栅极金属层下方设置附着层，图3为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第一状态时的另一种结构示意图。
如图3所示，首先在玻璃基板11或石英上采用溅射或热蒸发的方法依次沉积上厚度约为
的附着层以及厚度约为
的栅极金属层，并对附着层和栅极金属层进行第一次光刻工艺，以在阵列基板的开关区域形成栅极2和与栅极2重叠的附着层图形12。
可以理解的是，附着层在靠近栅极金属层的玻璃基板的一侧，用于增加栅极金属层和衬底基板的附着力，防止栅极2剥落。附着层的材料可以包括Cr、W、Ti、Ta、Mo中的至少一者，例如附着层可以为Mo合金、Ti合金等。
下面在第一状态的阵列基板上沉积栅极绝缘层3，在后面的介绍中以图3所示的形成有附着层的阵列基板为例来进行后续工序的说明，可以理解的是，也可以在图2所示的阵列基板的基础上进行后续工序，由于该过程与在图2的基础上进行后续工序类似，此处不再赘述。
具体的，阵列基板的制作工序还包括：
S20、在形成有栅极及栅极线的衬底基板上依次沉积栅极绝缘层、金属氧化物半导体层、阻挡层、以及含有Cu元素的源漏金属层；并在含有Cu元素的源漏金属层上形成包含CuNx层的防氧化层，优选地可以对含有Cu元素的源漏金属层进行等离子体处理以使含有Cu元素的源漏金属层表面形成CuNx层。
图4为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第二状态时的结构示意图，如图4所示，具体的，首先在图3所示的第一状态的阵列基板上通过等离子体增强化学的气相沉积法方法连续沉积厚度为
的栅极绝缘层3，栅极绝缘层3可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体可以为SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
此外，在栅极绝缘层3上通过溅射或热蒸发的方法沉积上厚度约为
的金属氧化物半导体层5'，金属氧化物半导体层5'可以采用非晶IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4、ZnO:Al、TiO2:Nb、Cd-Sn-O或其他金属氧化物制成。
图5为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第二状态时的另一种结构示意图，如图5所示，作为一种可能的实施方式，金属氧化物半导体层5' 包括但不限于上述的一层，还可以包括两层，例如金属氧化物半导体层5'可以包括第一半导体层51和第二半导体层52，且第一半导体层51的导电率高于第二半导体层52的导电率。沉积金属氧化物半导体层5'的步骤还可以包括：
在栅极绝缘层3上通过溅射方法连续沉积厚度为
的第一半导体层51以及厚度为
的第二半导体层52。
其中，在沉积时通过控制氧的含量可以有效地控制各个半导体层导电性，所沉积的半导体层中氧的含量高，形成的半导体层的导电性较好，接近导体；沉积的半导体层中氧的含量低，形成的半导体层的导电性较差，为半导体。即第二半导体层52的含氧量低于第一半导体层51的含氧量。
本申请实施例中，第一半导体层51的导电率高于第二半导体层52的导电率，使导电率较高的第一半导体层51直接与栅极绝缘层3接触，使薄膜晶体管的沟道形成在第一半导体层51和第二半导体层52中，使薄膜晶体管的性能更加稳定。而导电率较低的第二半导体层52直接与源漏金属层接触，可以减少金属氧化物半导体层5'与源漏金属层的接触电阻，提升金属氧化物薄膜晶体管的开态电流。
下面在第二状态的阵列基板上沉积阻挡层6，在后面的介绍中以图5所示的形成两层半导体层的阵列基板为例来进行后续工序的说明，可以理解的是，也可以在图4所示的阵列基板的基础上进行后续工序，由于该过程与在图5的基础上进行后续工序类似，此处不再赘述。
图6为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第三状态时的结构示意图，如图6所示，在形成了金属氧化物半导体层5'之后，在金属氧化物半导体层5'上通过溅射或热蒸发连续沉积厚度约为
的阻挡层6，阻挡层6的材料可以包括Cr、W、Ti、Ta、Mo中的至少一者，例如阻挡层6可以为Mo合金、以及Ti合金等。阻挡层6可以阻止Cu元素扩散到金属氧化物半导体中，同时又可以增加源极7和漏极8 中Cu元素与金属氧化物半导体层5'的附着力。
如图6所示，在形成阻挡层6后，可以通过溅射或热蒸发连续沉积厚度约为
的Cu金属作为含有Cu元素的源漏金属层8'，然后在有Cu元素的源漏金属层8' 上形成防氧化层，例如可以对含有Cu元素的源漏金属层8'的表面进行等离子气体表面处理，使源漏金属层8'的靠近钝化层9的表面部分转化为CuNx层80。
可选的，上述表面处理可以在干法刻蚀设备中进行，例如在反应离子刻蚀、增强电容耦合等离子刻蚀、感应耦合等离子体刻蚀的干法刻蚀设备中，也可以在进行等离子体增强化学的气相沉积的设备中进行，在不同的设备中进行的表面处理中，工艺参数的选取不同。
例如，表面处理的等离子气体可以是N2等离子体、也可以是NH3、或者是H2，采用不同的气体处理表面，所生成的物质不同。
在干法刻蚀设备中进行N2等离子体处理生成CuNx，对应的射频功率为15kW～35kW，气压为100mT～1500mT，气体的流量为600～2500sccm；在等离子体增强化学的气相沉积设备中进行N2等离子体处理生成CuNx，对应的射频功率为7kW～20kW，气压为 800mT～1500mT，气体的流量为8000～40000sccm。
在上述方法中，通过含有Cu元素的源漏金属层8'表面形成CuNx层80，后续制程中在源极7和漏极8的表面沉积含有SiOx的钝化层9时，CuNx能对源极7和漏极8起到保护作用，防止源极7和漏极8中的Cu元素被含有SiOx的钝化层9氧化，因此可以提高阵列基板100的可靠性。
进一步的，为了使源极7和漏极8在刻蚀时形成较好的图案，可以使阻挡层6的厚度大于CuNx层80的厚度，即，CuNx层80的厚度可以较薄。保护层81厚度为
例如，可以为
阻挡层6较厚，主要是防止Cu扩散，例如可以为
图7为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第三状态时的另一种结构示意图，如图7所示，作为一种可选的实施方式，防氧化层还可以包括位于CuNx层80上的保护层81，制作方法为在进行第二次光刻工艺之前，还包括在CuNx层 80上沉积保护层81的步骤，而通过在CuNx层80上形成保护层81，可以进一步增强源极7和漏极8的防氧化性能。
可选的，保护层81通过溅射或热蒸发连续沉积，保护层81的材料可以包括Cr、W、Ti、Ta、Mo中的至少一者，例如保护层81可以为Mo合金、Ti合金等。Cr、W、Ti、Ta、 Mo中的至少一者在被氧化后可形成致密氧化膜，包覆在源极7和漏极8的表面防止源极 7和漏极8中的Cu被氧化。
具体的，如图7所示，在形成CuNx层80的工序之后在CuNx层80上通过溅射或热蒸发连续沉积厚度约为
的保护层81，可以有效阻止在沉积包含SiOx的钝化层 9时，源极7和漏极8以及数据线83中的Cu元素发生氧化。
在第三状态的阵列基板上进行第二次光刻，下面以图7所示的形成有保护层81的阵列基板为例来进行后续工序的说明，可以理解的是，也可以在图6所示的阵列基板的基础上进行后续工序，由于该过程与在图7的基础上进行后续工序类似，此处不再赘述。
具体的，阵列基板100的制作工序还包括：
S30、对金属氧化物半导体层、阻挡层、含有Cu元素的源漏金属层、以及防氧化层进行第二次光刻工艺，使金属氧化物半导体层形成金属氧化物半导体图形，使阻挡层形成位于金属氧化物半导体图形与源极和漏极之间的防扩散图形，使含有Cu元素的源漏金属层形成源极和漏极，使防氧化层形成防氧化图形。
在上述方法中，通过含有Cu元素的源漏金属层8'表面形成作为防氧化层的CuNx层80，因此在刻蚀形成的源极7和漏极8的表面形成有CuNx图形80'，后续制程中在源极7 和漏极8的表面沉积含有SiOx的钝化层9时，CuNx能对源极7和漏极8起到保护作用，防止源极7和漏极8被含有SiOx的钝化层9氧化。因此可以防止源极7和漏极8发生剥落，提高阵列基板100的可靠性。其中，第二次光刻工艺可以包括一次灰色调掩膜版工艺或半色调掩膜版工艺。这样可以通过一次光刻工艺同时形成金属氧化物半导体图形5、源极7和漏极8，因此与现有技术常规的光刻工艺相比，节省了一次光刻工艺，提升了生产效率。
具体的，图8为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第四状态时的结构示意图，图9为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第五状态时的结构示意图，图10为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第六状态时的结构示意图，图11为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第七状态时的结构示意图，图12为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板处于第八状态时的结构示意图，图13为本实用新型实施例一提供的阵列基板的制作方法中阵列基板的最终状态的结构示意图，图14为图13的俯视图。
图7所示的第三状态的阵列基板中，在保护层81上涂布光刻胶，并通过曝光、显影后形成第一光刻胶图案90，即形成图8所示的第四状态的阵列基板，其中第一光刻胶图案90包括光刻胶完全保留区域91、光刻胶部分保留区域92以及光刻胶完全去除区域93。
其中，光刻胶完全保留区域91对应于源极7、漏极8以及数据线83的区域，光刻胶部分保留区域92对应于源极7和漏极8之间的沟道区域，即对应于阵列基板上薄膜晶体管的沟道区域；光刻胶完全去除区域93对应于光刻胶上除了光刻胶完全保留区域91和光刻胶部分保留区域92之外的区域。
对于如图8所示的第四状态的阵列基板，以第一光刻胶图案90作为掩膜，对保护层81、形成有CuNx层80的源漏金属层8'、阻挡层6、以及金属氧化物半导体层5'(包括第二半导体层52和第一半导体层51)中，位于光刻胶完全去除区域93的部分进行第一次刻蚀，形成图9所示的第五状态的阵列基板。
对于图9所示的第五状态的阵列基板，灰化上述的第一光刻胶图案90以去除光刻胶部分保留区域92的光刻胶并减薄光刻胶完全保留区域91的光刻胶，并形成图10所示的第六状态的阵列基板，然后以将第一光刻胶图案90灰化后的第二光刻胶图案94作为掩膜对灰化去除的光刻胶部分保留区域92所对应的部分进行刻蚀，即刻蚀掉保护层81、CuNx 层80、源漏金属层、以及阻挡层6中，与灰化去除的光刻胶部分保留区域92所对应的部分，从而形成TFT的沟道区域43。然后对剩余的光刻胶进行剥离形成图11所示的第七状态的阵列基板。
另外，在形成TFT沟道区域时可以采用干法刻蚀工艺，这是由于使用干法刻蚀工艺选择比较高，可以减少对源极7和漏极8下方的金属氧化物半导体层5'的腐蚀。
可以理解的是，由于对保护层81、形成有CuNx层80的源漏金属层以及阻挡层6采用相同的掩膜进行刻蚀，因此所形成的保护图形81'、CuNx图形80'、源极7、漏极8以及阻挡图形6'在衬底基板上的投影彼此重合。
另外，在上述步骤S30中第二次光刻工艺之后还可以包括：
在形成有源极7、漏极8以及金属氧化物半导体图形5的栅极绝缘层3上沉积钝化层9，并进行第三次光刻工艺，以在钝化层9上位于漏极8上方的区域形成导电过孔85；
在钝化层9上沉积透明导电层，并进行第四次光刻工艺，以使透明导电层形成像素电极87，并使像素电极87与漏极8通过导电过孔85连通。
具体的，对于图11所示的第七状态的阵列基板，通过等离子体增强化学的气相沉积法方法沉积厚度为
的钝化层9，钝化层9可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，可以是单层，也可以是多层，硅的氧化物对应的反应气体可以为SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2，通过一次普通的光刻工艺形成导电过孔85，并形成图12所示的第八状态。
对于图12所示的第八状态的阵列基板，通过溅射或热蒸发的方法连续沉积上厚度约为
的透明导电层，透明导电层可以是ITO或者IZO，或者是其他的透明金属氧化物，然后通过一次普通的光刻工艺形成透明的像素电极87，以此形成图13、图14所示的阵列基板100的最终状态。
本申请实施例中，步骤S30的第二次光刻工艺中，在形成TFT沟道区域43之后还包括：
使用NO对金属氧化物半导体图形5的位于TFT沟道区43内的部分进行处理，以修复氧化物半导体图形在源极7和漏极8的刻蚀过程中受到的损伤，从而提升TFT器件的性能。
本实施例提供一种阵列基板100、显示面板以及阵列基板100的制作方法，包括：在衬底基板1上沉积栅极金属层，并进行第一次光刻工艺，以在衬底基板1上形成栅极2及栅极线；在形成有栅极2及栅极线的衬底基板1上依次沉积栅极绝缘层3、金属氧化物半导体层5'、阻挡层6、以及含有Cu元素的源漏金属层8'，并在含有Cu元素的源漏金属层 8'上形成包含CuNx层的防氧化层，对金属氧化物半导体层5'、阻挡层6、以及含有Cu元素的源漏金属层8'、以及防氧化层进行第二次光刻工艺，使金属氧化物半导体层5'形成金属氧化物半导体图形5，使阻挡层6形成位于金属氧化物半导体图形5与源极7和漏极8 之间的防扩散图形，使含有Cu元素的源漏金属层8'形成源极7和漏极8，使防氧化层形成防氧化图形。通过含有Cu元素的源漏金属层8'表面形成包含CuNx层80的防氧化层，因此在刻蚀形成的源极7和漏极8的表面形成有CuNx图形80'，后续制程中在源极7和漏极8的表面沉积含有SiOx的钝化层9时，CuNx能对源极7和漏极8起到保护作用，防止源极7和漏极8被含有SiOx的钝化层9氧化。因此可以防止源极7和漏极8发生剥落，提高阵列基板100的可靠性。并且通过两次光刻工艺形成TFT，减少了工序数量，降低了成本。
实施例二
图15为本实用新型实施例二提供的阵列基板结构示意图，如图15所示，本实用新型提供一种阵列基板100，阵列基板采用实施例一所述的阵列基板的制作方法形成，阵列基板100包括：衬底基板1以及依次设置在衬底基板1上的栅极2、栅极绝缘层3、金属氧化物半导体图形5、阻挡图形6'、含有Cu元素的源极7和漏极8、防氧化图形41、以及钝化层9，防氧化图形41包括CuNx图形80'，CuNx图形80'位于含有Cu元素的源极7 和漏极8靠近钝化层9的表面。
其中，栅极绝缘层3覆盖栅极2，阻挡图形6'、含有Cu元素的源极7和漏极8、以及防氧化图形41均设置在金属氧化物半导体图形5的上方，阻挡图形6'、含有Cu元素的源极7和漏极8、以及防氧化图形41在衬底基板1上的投影重合，且源极7和漏极8之间具有沟道区域。
在上述方案中，通过在源极7和漏极8靠近钝化层9的表面形成有包含CuNx图形80'的防氧化图形41，在源极7和漏极8的表面的钝化层9中含有SiOx时，CuNx能对源极7 和漏极8起到保护作用，防止源极7和漏极8被含有SiOx的钝化层9氧化，因此可以防止源极7和漏极8发生剥落，提高阵列基板100的可靠性。
具体的，本申请中的衬底基板1可以直接为玻璃基板11，并将栅极2直接沉积在衬底基板1上。在其它一些示例中，例如在栅极2包括Cu元素的情况下，衬底基板1也可以包括玻璃基板11和和沉积在玻璃基板11上的附着层(附着层图形12)，附着层靠近所述栅极2设置，并用于增加栅极2和衬底基板1的附着力。由于栅极2和玻璃基板11 之间的附着力增加，也可以在一定程度上防止栅极2剥落。
本申请实施例中，附着层的材料可以包含Cr(铬元素)、W(钨元素)、Ti(钛元素)、Ta(钽元素)、Mo(钼元素)中的至少一者，例如，附着层可以是Mo合金、Ti合金等，附着层厚度约为
主要用于增加栅极2中Cu和衬底基板1的附着力。
本申请实施例中，栅极2可以包括Cu元素，栅极2的厚度约为
栅绝缘层3可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体可以为SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。
此外，金属氧化物半导体图形5可以为非晶IGZO，金属氧化物半导体层5可以是采用非晶IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、a-InZnO、ZnO:F、In2O3:Sn、In2O3:Mo、Cd2SnO4、 ZnO:Al、TiO2:Nb、Cd-Sn-O或其他金属氧化物。
可选的，阻挡图形6'的厚度为
此外，阻挡图形6'的材料可以包括Cr、W、Ti、Ta、Mo中的至少一者，例如，阻挡图形6'也可以为Mo合金、Ti合金等。阻挡图形 6'用作源极7和漏极8中的Cu元素的防扩散层，可以防止源极7和漏极8中的Cu元素扩散到金属氧化物半导体图形5中，同时又可以增加源极7和漏极8中Cu元素与金属氧化物半导体图形5的附着力，减少源极7和漏极8剥落情况的发生。
另外，源极7和漏极8可以均含有Cu元素，或者其中一者中含有Cu元素。例如，源极7和漏极8的厚度可以为
进一步的，为了防止源极7和漏极8中的Cu元素被氧化，可以在源极7和漏极8的靠近钝化层9的表面形成CuNx图形80'。
CuNx图形80'可以通过对源极7和漏极8表面进行表面处理而形成。表面处理过程中采用的的等离子气体可以是N2等离子体、也可以是NH3、或者是H2的等离子体，可以理解的是，采用不同的气体处理表面时在源极7或漏极8表面所生成的物质层不同。
另外，上述的表面处理可以采用不同的设备实现，例如，在干法刻蚀设备中进行N2等离子体处理生成CuNx，对应的射频功率为15KW～35KW，气压为100mT～1500mT，气体的流量为600～2500sccm；在PECVD(等离子体增强化学的气相沉积法)设备中进行N2等离子体处理生成CuNx，对应的射频功率为7KW～20KW，气压为800mT～1500mT，气体的流量为8000～40000sccm。
另外，可选的，CuNx图形80'的厚度可以小于阻挡图形6'的厚度。通过使CuNx图形80'的厚度较薄，利于源极7和漏极8在刻蚀时形成较好的图案。
本申请实施例中，钝化层9的厚度为
且钝化层9可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，可以是单层也可以是多层，硅的氧化物对应的反应气体可以为SiH4，N2O；氮化物或者氧氮化合物对应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。可以理解的是，现有技术中，钝化层9一般选用氮化硅等，而金属氧化物薄膜晶体管特性对氮元素很敏感，甚至会使金属氧化物薄膜晶体管失去特性。因此，至少需要使钝化层9中与TFT 沟道区域相接触的部分为硅的氧化物，以用来提升TFT的稳定性。
另外，钝化层9上还设有像素电极87，像素电极87的厚度为
像素电极87可以为透明导电薄膜，透明导电薄膜可以是氧化铟锡ITO或者氧化铟锌IZO，或者其他的透明金属氧化物。
对于上述各层，栅极绝缘层3覆盖衬底基板1的整层，并且覆盖栅极2，阻挡图形6'、含有Cu元素的源极7和漏极8、以及防氧化图形41均设置在金属氧化物半导体图形5的上方。阻挡图形6'和含有Cu元素的源极7和漏极8在衬底基板1上的投影重合，具体是指阻挡图形6'和源极7和漏极8可以在同一道制程中同时刻蚀形成，源极7和漏极8之间的沟道区域使部分金属氧化物半导体图形5露出，并与钝化层9接触。
本申请实施例中，金属氧化物半导体图形5包括但不限于为一层，也可以由两层形成。例如，在采用背沟道刻蚀的TFT器件中，为了防止源极7和漏极8的刻蚀工序中刻蚀介质对金属氧化物半导体图形5的损伤，金属氧化物半导体图形5可以包括彼此重叠的第一半导体图形51'和第二半导体图形52'，且所述第一半导体图形51'的导电率高于第二半导体图形52'的导电率。
通过使金属氧化物半导体图形5包括导电率较高的第一半导体图形51'以及导电率较低的第二半导体图形52'，导电率较低的第二半导体图形52'直接与源漏金属层接触，可以减少金属氧化物半导体图形5与源极7和漏极8的接触电阻，提升金属氧化物薄膜晶体管的开态电流；而导电率较高的第一半导体图形51'直接与栅极绝缘层3接触，形成薄膜晶体管的沟道，可以使薄膜晶体管的性能更加稳定。
在上述方案中，可选的，第一半导体图形51'的厚度可以为
第二半导体图形52'的厚度也可以为
对于各半导体图形的导电率的控制，可以根据半导体图形中的含氧量来控制，例如，第二半导体图形52'的含氧量可以低于第一半导体图形51'的含氧量，以使第二半导体图形 52'的导电率小于第一半导体图形51'的导电率。另外，第一半导体图形51'的导电率较高，因此导电性较差，可以将第一半导体图形51'视为导体。第二半导体图形52'的导电率较低，可以视为半导体。
本申请实施例中，为了进一步提高源极7和漏极8中Cu的抗氧化性，防氧化图形41还可以包括位于CuNx图形80'和钝化层9之间的保护图形81'，此处，保护图形81'用于防止源极7和漏极8中所包含的Cu元素氧化，保护图形81'和阻挡图形6'在衬底基板1上的投影重合，即保护图形81'、阻挡图形6'、源极7和漏极8可以在同一道制程中通过同一个刻蚀过程形成。
可选的，保护图形81'的材料可以包括Cr、W、Ti、Ta、Mo中的至少一者，Cr、W、 Ti、Ta、Mo中的至少一者在被氧化后可形成致密氧化膜，包覆在源极7和漏极8的表面而防止源极7和漏极8中的Cu被氧化。另外，保护图形81'的厚度可以为
应当理解的是，本申请实施例虽然以源极7和漏极8中Cu的抗氧化性为例来进行说明，在实际阵列基板100的制程中，扫描线82(栅极线)与栅极2在同一道制程中与栅极2同时形成，数据线83(源极7或漏极8走线)与源极7或漏极8在同一道制程中与源极7或漏极8同时形成。因此对于扫描线82和数据线83的防氧化同样可以用在源极7 和漏极8的靠近钝化层9的表面生成CuNx图形80'，或者进一步在CuNx图形80'上生成保护图形81'而形成，其步骤和工艺与源极7和漏极8类似，此处不再赘述。
此外，实际中，阵列基板100上会包含多个由扫描线82和数据线83定义出的子像素区域，每个子像素区域中均设有一个薄膜晶体管器件，为了便于说明，本申请的附图中，均只绘制出其中一个子像素区域的示意图，可以理解的是，本申请中的阵列基板100包括多个子像素区域，因此，在本申请的阵列基板100的制作过程中，所提到的在衬底基板1 上形成栅极2及栅极线具体是指在阵列基板100的和每个子像素区域对应的区域中均形成栅极2及栅极线。对于源极7、漏极8、以及金属氧化物半导体图形5的情况与此类似，此处不再赘述。
本申请实施例中，阵列基板100包括：衬底基板1以及依次设置在衬底基板1上的栅极2、栅极绝缘层3、金属氧化物半导体图形5、阻挡图形6'、含有Cu元素的源极7和漏极8、防氧化图形以及钝化层9，防氧化图形包括CuNx图形，CuNx图形位于含有Cu元素的源极7和漏极8靠近钝化层9的表面；其中，栅极绝缘层3覆盖栅极2，阻挡图形6'、含有Cu元素的源极7和漏极8、以及防氧化图形41均设置在金属氧化物半导体图形5的上方，阻挡图形6'和含有Cu元素的源极7和漏极8、以及防氧化图形在衬底基板1上的投影重合，且源极7和漏极8之间具有沟道区域。通过在源极7和漏极8靠近钝化层9的表面形成有CuNx图形80'，在源极7和漏极8的表面的钝化层9中含有SiOx，CuNx能对源极7和漏极8起到保护作用，防止源极7和漏极8被含有SiOx的钝化层9氧化，因此可以防止源极7和漏极8发生剥落，提高阵列基板100的可靠性。
实施例三
本实施例提供一种显示面板，包括实施例二中的阵列基板100，其中，阵列基板100的具体结构以及功能均已在前述实施例二中进行了详细说明，因而此处不再赘述。
显示面板可以为液晶显示面板，此时，显示面板包括彩膜基板、液晶层和实施例二所述的阵列基板100，液晶层夹设在彩膜基板和阵列基板100之间。
显示面板也可以为有机发光二极管显示面板，此时，显示面板包括实施例二所述的阵列基板100、封装层和有机层，其中有机层夹设在阵列基板100和封装层之间。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种阵列基板，其特征在于，包括：衬底基板以及依次设置在所述衬底基板上的栅极、栅极绝缘层、金属氧化物半导体层、阻挡层、铜源极和铜漏极、防氧化层以及钝化层，所述防氧化层包括CuNx层，所述CuNx层位于所述铜源极和铜漏极靠近所述钝化层的表面；
其中，所述栅极绝缘层覆盖所述栅极，所述阻挡层、所述铜源极和铜漏极、以及所述防氧化层均设置在所述金属氧化物半导体层的上方，所述阻挡层、所述铜源极和铜漏极、以及所述防氧化层在所述衬底基板上的投影重合，且所述源极和漏极之间具有沟道区域。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述防氧化层还包括位于所述CuNx层和所述钝化层之间的保护层，所述保护层用于防止所述源极和漏极中所含有的Cu元素氧化，所述保护层和所述CuNx层在所述衬底基板上的投影重合。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述保护层的厚度为
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述栅极为铜栅极，所述衬底基板包括玻璃基板和沉积在所述玻璃基板上的附着层，所述附着层靠近所述栅极，用于增加所述栅极和所述衬底基板的附着力。
5.根据权利要求1-4任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述金属氧化物半导体层包括互相重叠的第一半导体层和第二半导体层，且所述第一半导体层的导电率高于所述第二半导体层的导电率。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第二半导体层的含氧量低于所述第一半导体层的含氧量。
7.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第一半导体层的厚度为
所述第二半导体层的厚度为
8.根据权利要求1-4任一项所述的阵列基板，其特征在于，所述钝化层中与所述沟道区域相接触的部分为硅的氧化物。
9.根据权利要求1-4任一项所述的阵列基板，其特征在于，还包括像素电极，在所述钝化层上设有导电过孔，所述像素电极通过所述导电过孔和所述漏极电连接。
10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的阵列基板。
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|---|---|---|---|---|
| WO2023024011A1 (zh) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及显示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 1778, Qinglan Road, Huangjia Street, Shuangliu District, Chengdu, Sichuan 610200 Patentee after: Chengdu BOE Display Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No. 1778, Qinglan Road, Gongxing street, Shuangliu District, Chengdu, Sichuan 610200 Patentee before: CHENGDU ZHONGDIAN PANDA DISPLAY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| CP03 | Change of name, title or address |