一種tft陣列基板結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
1.本實(shí)用新型涉及tft陣列基板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種tft陣列基板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
2.頂柵型(top
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gate)薄膜晶體管，由于源漏電極與柵極之間沒(méi)有重疊，因此具有更低的寄生電容和更好的延展性，能避免a
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si tft由于柵極和源漏極重疊面積大，而產(chǎn)生較大的寄生電容，因此頂柵型(top
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gate)薄膜晶體管中能夠降低信號(hào)傳輸過(guò)程中的延遲，同時(shí)采用自對(duì)準(zhǔn)的制備方法，有利于制備短溝道器件，并且采用金屬氧化物igzo作為有源層，電子遷移率高，有利于提高器件特性，頂柵型薄膜晶體管結(jié)構(gòu)將成為未來(lái)顯示領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)；
3.igzo(indium gallium zinc oxide)為銦鎵鋅氧化物的縮寫，非晶igzo 材料是用于新一代薄膜晶體管技術(shù)中的溝道層材料，igzo作為tft有源層載流子遷移率比a
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si高，能實(shí)現(xiàn)tft的快速充放電，igzo結(jié)構(gòu)比ltps結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，并且也能實(shí)現(xiàn)在高分辨率及高刷新頻率顯示，因此igzo薄膜成為oled顯示器中驅(qū)動(dòng)tft的有源層是當(dāng)下熱門的趨勢(shì)。
4.igzo薄膜在現(xiàn)有技術(shù)中常用磁控濺射的方法制得，但是igzo薄膜體內(nèi)通常含有大量的氧空位，氧空位一方面增加了igzo薄膜的載流子濃度，但又降低了載流子的遷移率；同時(shí)igzo薄膜涂膠曝光顯影脫膜的工藝制程，igzo 薄膜在經(jīng)過(guò)光刻膠脫膜過(guò)程中，igzo薄膜會(huì)經(jīng)過(guò)剝離液草酸的浸泡，草酸會(huì)破壞igzo薄膜存在大量界面晶格缺陷，使igzo中的氧空位增加，降低載流子的遷移率，并且由于界面晶格缺陷，igzo與金屬源漏極的接觸形成的肖特基接觸電阻增大，進(jìn)而影響igzo tft的驅(qū)動(dòng)電流大小，總體上降低了器件性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.為此，需要提供一種tft陣列基板結(jié)構(gòu)，能夠減少在tft陣列基板制備過(guò)程中，對(duì)所述第一有源層的損傷，起到保護(hù)第一有源層薄膜的作用，同時(shí)減少器件電性的漂移，提高薄膜晶體管的性能。
6.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环Ntft陣列基板結(jié)構(gòu)，包括：遮光層、緩沖層、第一有源層、第二有源層、金屬源極、金屬漏極、柵極絕緣層、金屬柵極層、鈍化層；
7.所述遮光層設(shè)置于基板上，且所述緩沖層覆蓋于所述遮光層上；所述緩沖層上依次設(shè)置有所述第一有源層、第二有源層、柵極絕緣層、金屬柵極層和鈍化層，所述第一有源層和所述第二有源層的大小相同；所述金屬源極和金屬漏極置于所述鈍化層上，且所述金屬源極通過(guò)第一通孔與所述遮光層連接，所述金屬源極還通過(guò)第二通孔與所述第二有源層連接；所述金屬漏極通過(guò)第三通孔與所述第二有源層連接；所述第二通孔和第三通孔置于所述金屬柵極層兩側(cè)；
8.所述第二有源層的厚度小于所述第一有源層的厚度，所述第一有源層和第二有源層均為igzo有源層；所述第二有源層的致密度大于所述第一有源層的致密度。
9.進(jìn)一步地，還包括：平坦層和電極層；所述平坦層覆蓋設(shè)置在所述金屬源極和金屬
漏極上，且所述電極層通過(guò)位于所述平坦層上的第四通孔與所述金屬漏極連接。
10.進(jìn)一步地，所述第一有源層的厚度為0.03um～0.06um，所述第二有源層的厚度為0.002～0.005um。
11.區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案本通過(guò)兩次沉積的方法制備有源層薄膜，通過(guò)pvd(物理氣相沉積)設(shè)備沉積有源層薄膜，將有源層薄膜沉積分為兩個(gè)過(guò)程，第一個(gè)過(guò)程先將采用沉積一層我們器件所需要的第一有源層，所述第一有源層決定了載流子的濃度，薄膜內(nèi)部的氧空位穩(wěn)定，第二過(guò)程仍然采用pvd (物理氣相沉積)沉積所述第二有源層，所述第二有源層的膜質(zhì)更加緊密，晶粒更加細(xì)致，在去除所述第二有源層上的所述光刻膠不易受到剝離液的破壞，所述第二有源層也作為犧牲層，進(jìn)一步阻擋剝離液破壞下層的第一有源層，并且由于第二有源層的膜質(zhì)更加細(xì)密，導(dǎo)電電阻更小，容易與金屬源極金屬漏極形成肖特基歐姆接觸，可以適當(dāng)減化有源層薄膜導(dǎo)體化工藝流程，節(jié)省成本輸出。能夠減少在tft陣列基板制備過(guò)程中，對(duì)所述第一有源層的損傷，起到保護(hù)第一有源層薄膜的作用，同時(shí)減少器件電性的漂移，提高薄膜晶體管的性能。
附圖說(shuō)明
12.圖1為所述有源層薄膜結(jié)構(gòu)圖；
13.圖2為沉積所述第一有源層和第二有源層時(shí)步驟圖；
14.圖3為所述光刻膠結(jié)構(gòu)圖；
15.圖4為所述第一有源層和第二有源層結(jié)構(gòu)圖；
16.圖5為所述一種tft陣列基板的制作方法步驟圖。
17.附圖標(biāo)記說(shuō)明：
18.1、基板；2、遮光層；3、緩沖層；4、有源層薄膜；5、金屬源極；6、金屬漏極；7、柵極絕緣層；8、金屬柵極層；9、鈍化層；10、平坦層；11、電極層；
19.41、第一有源層；42、第二有源層；43、光刻膠。
具體實(shí)施方式
20.為詳細(xì)說(shuō)明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖詳予說(shuō)明。
21.請(qǐng)參閱圖1至圖5，本實(shí)施例提供了一種tft陣列基板的制作方法，包括步驟：沉積遮光層2于基板1上，并于所述遮光層2上制作緩沖層3；于所述緩沖層3上制作第一有源層41，并于所述第一有源層41上制作第二有源層42；圖形化所述第一有源層41和第二有源層42，形成有源層薄膜4；所述有源層薄膜4包括：第一有源層41和第二有源層42；于所述第一有源層41上制作柵極絕緣層7，并于所述柵極絕緣層7上制作金屬柵極層8；制作鈍化層 9；蝕刻所述緩沖層3和鈍化層9形成以所述遮光層2為底的第一通孔；蝕刻所述鈍化層9形成以所述第一有源層41為底的第二通孔和第三通孔；所述第二通孔和第三通孔分別置于所述金屬柵極層8的兩側(cè)；制作金屬源極5和金屬漏極6，所述金屬源極5通過(guò)所述第一通孔與所述遮光層2連接，所述金屬源極5通過(guò)所述第二通孔與第一有源層41連接，所述金屬漏極6通過(guò)所述第三通孔與所述第一有源層41連接；制作平坦層10，并于所述平坦層10上制作第四通孔；制作電極層11，所述電極層11通過(guò)所述第四通孔與所述金屬漏極6連接；所述第一有源
層41和第二有源層42均為igzo有源層。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，所述基板1可以為玻璃基板1；玻璃基板1在經(jīng)過(guò)清洗干燥后，進(jìn)入pvd機(jī)臺(tái)，所述遮光層2置于所述基板1上；所述緩沖層3將所述遮光層2完全覆蓋，且與所述基板1等大。所述有源層薄膜4是通過(guò)pvd 依次進(jìn)行沉積的，并通過(guò)圖形化而形成的。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，所述第一有源層41的致密度小于所述第二有源層42的致密度，且所述第一有源層41 的厚度大于所述第二有源層42的厚度，所述第一有源層41和第二有源層42 的制作是通過(guò)不同的參數(shù)而制成的，即：在制程所述第一有源層41時(shí)，第一有源層41制備的參數(shù)有power(kw),o2(sccm)，teperature(℃)，ar(sccm)， pressure(mpa)，power范圍為4kw～8kw，優(yōu)先6kw，o2的流量范圍 10sccm
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30sccm，預(yù)選為21sccm，teperature(℃)的流量范圍20℃
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25℃，優(yōu)選為22℃，ar的流量范圍50sccm
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150sccm，優(yōu)選為100sccm，pressure 范圍0.2mpa
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0.6mpa，優(yōu)選為0.3mpa；此條件小制備的器件電子遷移率能達(dá)到10cm2/vs
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15cm2/vs；在制程所述第二有源層42時(shí)，仍然采用相同的 pvd(物理氣相沉積)沉積，制程的工藝要相對(duì)第一有源層41更加緊密，膜質(zhì)更加細(xì)致，所述第二有源層42制備的參數(shù)有power(kw),o2(sccm)， teperature(℃)，ar(sccm)，pressure(mpa)，其中power的范圍是2kw～4kw，優(yōu)選3kw，采用此低功率制備的第二有源層42，沉積速率更低，減少晶格缺陷，薄膜更加致密，o2的流量范圍10sccm～30sccm，預(yù)選為21sccm， teperature(℃)的流量范圍50℃～100℃，優(yōu)選為80℃，ar的流量范圍 50sccm～150sccm，優(yōu)選為100sccm，pressure范圍0.2mpa～0.6mpa，優(yōu)選為 0.3mpa。所述第二有源層42經(jīng)過(guò)高溫制程之后，薄膜更加致密，部分偏向結(jié)晶化，進(jìn)行光刻膠43剝離時(shí)，光刻膠43剝離液對(duì)其傷害很小，并且部分偏向結(jié)晶化導(dǎo)致其與源漏極的肖特基歐姆接觸更加順暢，一定程度上可以減少所述有源層薄膜4導(dǎo)體化的工藝，對(duì)于所述第一有源層41，保證第一有源層41的膜質(zhì)，對(duì)提高電子遷移率有很大幫助，并且提高器件的穩(wěn)定性，進(jìn)一步保證了顯示效果。上述技術(shù)方案本通過(guò)兩次沉積的方法制備有源層薄膜4，通過(guò)pvd(物理氣相沉積)設(shè)備沉積有源層薄膜4，將有源層薄膜4沉積分為兩個(gè)過(guò)程，第一個(gè)過(guò)程先將采用沉積一層我們器件所需要的第一有源層41，所述第一有源層41決定了載流子的濃度，薄膜內(nèi)部的氧空位穩(wěn)定，第二過(guò)程仍然采用pvd(物理氣相沉積)沉積所述第二有源層42，所述第二有源層42的膜質(zhì)更加緊密，晶粒更加細(xì)致，在去除所述第二有源層42上的所述光刻膠43 不易受到剝離液的破壞，所述第二有源層42也作為犧牲層，進(jìn)一步阻擋剝離液破壞下層的第一有源層41，并且由于第二有源層42的膜質(zhì)更加細(xì)密，導(dǎo)電電阻更小，容易與金屬源極5金屬漏極6形成肖特基歐姆接觸，可以適當(dāng)減化有源層薄膜4導(dǎo)體化工藝流程，節(jié)省成本輸出。能夠減少在tft陣列基板1 制備過(guò)程中，對(duì)所述第一有源層41的損傷，起到保護(hù)第一有源層41薄膜4 的作用，同時(shí)減少器件電性的漂移，提高薄膜晶體管的性能。
22.請(qǐng)參閱圖2至圖4，在本實(shí)施例中，所述圖形化所述第一有源層41和第二有源層42步驟包括如下步驟：于所述第二有源層42上涂布光刻膠43，對(duì)所述光刻膠43進(jìn)行曝光顯影，去除被曝光的光刻膠43；蝕刻未被所述光刻膠 43覆蓋的所述第一有源層41和所述第二有源層42；去除所述第二有源層42 上的所述光刻膠43。需要說(shuō)明的是，通過(guò)兩次沉積形成位于所述緩沖層3上的第一有源層41和第二有源層42，并在所述第二有源層42上涂布光刻膠43，采用半色調(diào)光罩對(duì)所述光刻膠43進(jìn)行曝光，再采用堿性的顯影液對(duì)曝光后的所述光刻膠43進(jìn)行顯影，去除被曝光的所述光刻膠43，保留未被曝光的所述光刻膠43保留下來(lái)，形成所述光刻膠43圖案，然后再經(jīng)過(guò)蝕刻液，未被所述光刻膠43覆蓋的所述有源層薄膜4將被蝕
刻液腐蝕，有所述光刻膠43覆蓋的所述有源層薄膜4將會(huì)被保護(hù)，不被蝕刻液蝕刻，最后經(jīng)過(guò)光刻膠43剝離液，將所述第二有源層42上的所述光刻膠43剝離干凈，最終得到器件所需要的圖案化有源層薄膜4，在進(jìn)行所述第二有源層42上所述光刻膠43剝離的工藝時(shí)，所述第二有源層42因有較高的致密性，即致密度；光刻膠43剝離液可以為草酸等。所述第一有源層41的厚度范圍0.03um～0.06um，優(yōu)先 0.04um，然后采用pvd(物理氣相沉積)進(jìn)行沉積的第二有源層42厚度較薄，第二有源層42的厚度范圍為0.002～0.005um，所述第二有源層42的作用是作為犧牲層阻擋草酸破壞第一層有源層的表面，保證了第一有源層41的氧空位和載流子穩(wěn)定，進(jìn)一步確保器件電性穩(wěn)定；所述第二有源層42將保護(hù)第一有源層41不被光刻膠43剝離液腐蝕，能夠減少在tft陣列基板1制備過(guò)程中，對(duì)所述第一有源層41的損傷，起到保護(hù)第一有源層41薄膜4的作用，同時(shí)減少器件電性的漂移，提高薄膜晶體管的性能。
23.在本實(shí)施例中，所述第一有源層41的制作溫度小于所述第二有源層42 的制作溫度。所述第一有源層41和第一有源層41經(jīng)過(guò)涂膠曝光顯影蝕刻脫膜形成有源層薄膜4，請(qǐng)參閱圖3。根據(jù)此tft陣列基板1結(jié)構(gòu)及制作方法可避免第一有源層41與光刻膠43剝離液的接觸，讓更加致密的第二有源層42 接觸光阻剝離液，避免光刻膠43剝離液對(duì)第一有源層41表面的破壞，此第二有源層42經(jīng)過(guò)高溫制程之后，薄膜更加致密，部分偏向結(jié)晶化，進(jìn)行光刻膠43剝離時(shí)，光刻膠43剝離液對(duì)第二有源層42傷害很小，并且部分偏向結(jié)晶化導(dǎo)致第二有源層42與金屬源極5金屬漏極6的肖特基歐姆接觸更加順暢，一定程度上可以減少有源層薄膜4導(dǎo)體化的工藝，對(duì)于第二有源層42，保證第二有源層42的膜質(zhì)，對(duì)提高電子遷移率有很大幫助，并且提高器件的穩(wěn)定性，進(jìn)一步保證了顯示效果。
24.在某些實(shí)施例中，所述遮光層2為金屬鉬材質(zhì)。需要說(shuō)明的是，在玻璃基板1上沉積遮光層2金屬鉬，金屬鉬的厚度范圍為0.1um～0.2um，優(yōu)先為0.15um，金屬膜通過(guò)曝光工藝和蝕刻工藝得到圖案化，再在金屬鉬上沉積緩沖層3，
25.請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例提供了一種tft陣列基板1結(jié)構(gòu)，包括：遮光層2、緩沖層3、第一有源層41、第二有源層42、金屬源極5、金屬漏極6、柵極絕緣層7、金屬柵極層8、鈍化層9、平坦層10和電極層11；所述遮光層2設(shè)置于基板1上，且所述緩沖層3覆蓋于所述遮光層2上；所述緩沖層3上依次設(shè)置有所述第一有源層41、第二有源層42、柵極絕緣層7、金屬柵極層8 和鈍化層9，所述第一有源層41和所述第二有源層42的大小相同；所述金屬源極5和金屬漏極6置于所述鈍化層9上，且所述金屬源極5通過(guò)第一通孔與所述遮光層2連接，所述金屬源極5還通過(guò)第二通孔與所述第二有源層42 連接；所述金屬漏極6通過(guò)第三通孔與所述第二有源層42連接；所述第二通孔和第三通孔置于所述金屬柵極層8兩側(cè)；所述平坦層10覆蓋設(shè)置在所述金屬源極5和金屬漏極6上，且所述電極層通過(guò)位于所述平坦層10上的第四通孔與所述金屬漏極6連接。需要說(shuō)明的是，上述技術(shù)方案本通過(guò)所第一有源層41和第二有源層42的設(shè)置，將有源層薄膜4分為上下兩層，將所述第二有源層42作為犧牲層保護(hù)所述第一有源層41。具體的，避免所述第一有源層 41與光刻膠43剝離液的接觸，避免光刻膠43剝離液對(duì)所述第一有源層41表面的破壞，部分偏向結(jié)晶化的第二有源層42其與源漏極的肖特基歐姆接觸更加順暢，一定程度上可以減少有源層薄膜4導(dǎo)體化的工藝，保證有源層薄膜4 的膜質(zhì)，對(duì)提高電子遷移率有很大幫助，并且提高器件的穩(wěn)定性，進(jìn)一步保證了顯示效果。在某些實(shí)施例中，所述第二有源層42的厚度小于所述第一有源層41的厚度。且所述第二有源層42的致密度大于所述第一有源層41的致密度。第一個(gè)過(guò)程先沉積一層我們器件所需要的第
一有源層41，所述第一有源層41決定了載流子的濃度，薄膜內(nèi)部的氧空位穩(wěn)定，第二過(guò)程仍然采用pvd (物理氣相沉積)沉積所述第二有源層42，所述第二有源層42的膜質(zhì)更加緊密，晶粒更加細(xì)致，在去除所述第二有源層42上的所述光刻膠43不易受到剝離液的破壞，所述第二有源層42也作為犧牲層，進(jìn)一步阻擋剝離液破壞下層的第一有源層41，并且由于第二有源層42的膜質(zhì)更加細(xì)密，導(dǎo)電電阻更小，容易與金屬源極5金屬漏極6形成肖特基歐姆接觸，可以適當(dāng)減化有源層薄膜4導(dǎo)體化工藝流程，節(jié)省成本輸出。能夠減少在tft陣列基板1制備過(guò)程中，對(duì)所述第一有源層41的損傷，起到保護(hù)第一有源層41薄膜4的作用，同時(shí)減少器件電性的漂移，提高薄膜晶體管的性能。
26.需要說(shuō)明的是，盡管在本文中已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但并非因此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。因此，基于本實(shí)用新型的創(chuàng)新理念，對(duì)本文所述實(shí)施例進(jìn)行的變更和修改，或利用本實(shí)用新型說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接地將以上技術(shù)方案運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。