專利名稱：一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的薄膜晶體管(TFT)陣列基板中的TFT器件，如圖1所示，是由依次設(shè)置在襯底基板上的柵極1、有源層3、源電極4和漏電極5組成；其中，柵極I通過柵絕緣層2與有源層3隔離，源電極4和漏電極5同層設(shè)置通過一次構(gòu)圖工藝形成，源電極4和漏電極5相對而置，在源電極4和漏電極5之間與柵極I正對的區(qū)域形成水平溝道結(jié)構(gòu)，源電極4與數(shù)據(jù)線電性相連，漏電極5通過鈍化層6中的過孔與像素電極7電性相連。在柵極I加載柵掃描信號時，在柵極I上方的有源層3會從半導體狀態(tài)變?yōu)閷w狀態(tài)，在有源層3面向絕緣層2的表面會形成一條電流通道，該電流通道與源電極4和漏電極5之間形成的水平溝道結(jié)構(gòu)相對，通過該電流通道可以將數(shù)據(jù)線加載到源電極4的電信號通過漏電極5流動到像素電極7上，使像素單元處于開啟狀態(tài)。從上述現(xiàn)有的TFT陣列基板的結(jié)構(gòu)可以看出，柵極I加載的柵掃描信號越大，在有源層層3形成的電流通道的導通電流量也就越大，數(shù)據(jù)線加載的電信號就能好的控制像素電極7，實現(xiàn)顯示的高畫面品質(zhì)。但是，在實際操作時，受到顯示面板功耗的制約，在柵極I施加柵掃描信號的電壓往往不能過大。那么，為了提高有源層3形成的電流通道a的導通電流量，就需要采用變更TFT結(jié)構(gòu)擴大整體面積的方式，即水平溝道結(jié)構(gòu)的大小在一定程度上制約著在有源層3中形成的電流通道的導通電流量，設(shè)置較大的水平溝道結(jié)構(gòu)可以提升電流通道的導通電流量，這樣勢必帶來像素單元開口率下降的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例提供了一種薄膜晶體管、其制備方法、陣列基板及顯示裝置，用以實現(xiàn)在不增大TFT器件面積的情況下，盡量增大TFT器件的導通電流量。本實用新型實施例提供的一種薄膜晶體管，包括:襯底基板；形成于所述襯底基板上的第一電極；形成于所述第一電極上的第一絕緣層；形成于所述第一絕緣層上的柵極；形成于所述柵極上的第二絕緣層；貫穿所述第一絕緣層和第二絕緣層的有源層，所述有源層與所述柵極相互絕緣；形成于所述有源層上的第二電極，所述第二電極通過所述有源層與位于下層的所述第一電極連接；其中，所述第一電極為源電極，所述第二電極為漏電極；或所述第一電極為漏電極，所述第二電極為源電極。本實用新型實施例提供的一種陣列基板，包括本實用新型實施例提供的薄膜晶體管。本實用新型實施例提供的一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的陣列基板。本實用新型實施例的有益效果包括:本實用新型實施例提供的一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示裝置，將TFT器件中的源電極和漏電極之間形成的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，并將柵極與垂直溝道結(jié)構(gòu)設(shè)置在同一水平面上，這樣，當柵極加載柵掃描信號時，在有源層與柵極相鄰的一側(cè)形成垂直于襯底基板的電流通道，電流通道將與有源層連接的第一電極和第二電極導通，使TFT器件處于開啟狀態(tài)。由于可以通過控制柵極在垂直方向的厚度的方式，實現(xiàn)增加垂直溝道結(jié)構(gòu)的長度，以提升TFT器件的導通電流量，從而提高TFT器件的性能。并且，將TFT結(jié)構(gòu)中的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，也能減小TFT器件在基板上占用的面積，有助于提高像素單元的開口率。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中TFT陣列基板中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的TFT的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的TFT陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的TFT陣列基板的制備方法的流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型實施例提供的薄膜晶體管、其制備方法、陣列基板及顯示裝置的具體實施方式
進行詳細地說明。附圖中各層薄膜厚度和形狀不反映薄膜晶體管的真實比例，目的只是示意說明本實用新型內(nèi)容。本實用新型實施例提供的一種薄膜晶體管，如圖2所示，具體包括:襯底基板01;形成于襯底基板01上的第一電極02 ；形成于第一電極02上的第一絕緣層03 ；形成于第一絕緣層03上的柵極04 ；形成于柵極04上的第二絕緣層05 ；貫穿第一絕緣層03和第二絕緣層05的有源層06，有源層06與柵極04相互絕緣；形成于有源層06上的第二電極07，第二電極07通過有源層06與位于下層的第一電極02連接；其中，第一電極02為源電極，第二電極07為漏電極；或第一電極02為漏電極，第二電極07為源電極。具體地，在本實用新型實施例提供的上述薄膜晶體管中的第一電極02和第二電極07等同于現(xiàn)有技術(shù)中的源電極或漏電極，在具體實施時，可以將第一電極02作為源電極使用，第二電極07作為漏電極使用，也可以將第二電極07作為源電極使用，第一電極02作為漏電極使用，在此不做限定。[0034]這樣，在柵極04加載柵掃描信號時，在有源層06與柵極04相鄰的一側(cè)形成垂直于襯底基板01的電流通道，電流通道將與有源層06連接的第一電極02和第二電極07導通，使TFT器件處于開啟狀態(tài)，數(shù)據(jù)信號線上加載的灰階信號會通過第一電極02以及在有源層06中形成的電流通道通入與第二電極07連接的像素電極09中。在本實用新型實施例提供的薄膜晶體管中，可以通過控制柵極在垂直方向的厚度的方式，實現(xiàn)增加垂直溝道結(jié)構(gòu)的長度，以提升TFT器件的導通電流量，從而提高TFT器件的性能。并且，將TFT結(jié)構(gòu)中的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，也能減小TFT器件在基板上占用的面積，有助于提高像素單元的開口率。具體地，在具體實施時，可以根據(jù)所需的導通電流量大小，將柵極的厚度控制在10nm-2000nm 之間。進一步地，在具體實施時，本實用新型實施例提供的上述TFT器件可以是氧化物(Oxide)TFT,即TFT器件中的有源層06為諸如銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、銦鎵錫氧化物氧化IGT0、銦鋅氧化物(IZO)等的氧化物半導體材料，對應地，TFT器件中的第一絕緣層03和第二絕緣層05需要使用諸如二氧化硅(Si02)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)，氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiOx )等的無機絕緣材料制備。在具體實施時，第一絕緣層03和第二絕緣層05為無機絕緣材料時，第一絕緣層03或第二絕緣層05的厚度一般控制在50nm-500nm之間。進一步地，在具體實施時，本實用新型實施例提供的上述TFT器件還可以低溫多晶硅(LTPS，Low Temperature Poly Silicon)TFT，即TFT器件中的有源層06為非晶硅、多晶硅或微晶硅材料，對應地，TFT器件中的第一絕緣層03和第二絕緣層05需要使用諸如樹脂系絕緣材料或亞克力系絕緣材料的有機絕緣材料制備。在具體實施時，第一絕緣層03和第二絕緣層05為有機絕緣材料時，第一絕緣層03或第二絕緣層05的厚度一般控制在0.5um-2.5um之間?；谕粚嵱眯滦蜆?gòu)思，本實用新型實施例還提供了一種陣列基板，包括本實用新型實施例提供的上述薄膜晶體管，該陣列基板的實施可以參見上述薄膜晶體管的實施例，重復之處不再贅述。在具體實施時，上述陣列基板，如圖3所示，還可以包括:形成于第二電極07上的像素電極09，該像素電極09與第二電極07連接。進一步地，上述陣列基板，如圖3所示，還可以包括:形成于第二電極07和像素電極09之間的鈍化層08，像素電極09通過鈍化層08中的過孔與第二電極07連接。具體地，本實用新型實施提供的上述TFT陣列基板可以應用于液晶顯示面板，也可以應用于OLED顯示器件，還可以應用于其他有機電致發(fā)光器件中，在此不做限定，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示?；谕粚嵱眯滦蜆?gòu)思，本實用新型提供的薄膜晶體管的制備方法，如圖4所示，具體包括以下步驟:S301、在襯底基板上形成第一電極；在具體實施時，第一電極多采用磁控濺射的方式來制備，具體地，第一電極的材料可以為Mo，Mo-Al-Mo合金，Mo/Al-Nd/Mo層級，Al及其合金，Cu及其合金，Mo/Nd/Cu層級，Ti/Cu層級等金屬。進一步地,第一電極的厚度通?？刂圃?0nm-500nm之間。[0048]S302、在第一電極上形成第一絕緣層；在具體實施時，第一絕緣層的材料根據(jù)有源層所選用的材料確定，即若有源層選用氧化物半導體材料制備，第一絕緣層的材料主要選擇如SiO2, SiNx, SiOxNy, Al2O3, TiOx等無機絕緣材料制備；這時，第一絕緣層的厚度一般控制在50nm-500nm之間。若有源層選用非晶硅或者多晶硅材料制備，第一絕緣層的材料則主要選擇如樹脂系絕緣材料或亞克力系絕緣材料制備；這時，第一絕緣層的厚度一般控制在0.5um-2.5um之間。進一步地，制備第一絕緣層時，需要進行退火工藝，以降低第一絕緣層中的氫元素及其氫的復合物對有源層中半導體特性的影響。具體地，可以采用真空退火，或者在氮氣或惰性氣體保護的情況下進行退火處理。一般退火處理的溫度范圍是在250攝氏度到500攝氏度之間，處理時間在10min-150min。S303、在第一絕緣層上形成柵極；具體地,柵極的材料主要選擇如Mo, Mo-Al-Mo合金,Mo/Al-Nd/Mo層級,Al及其合金，Cu及其合金，Mo/Nd/Cu層級，Ti/Cu層級等金屬。S304、在柵極上形成第二絕緣層，并通過一次構(gòu)圖工藝形成貫穿第一絕緣層和第二絕緣層的過孔；在具體實施時，第二絕緣層的材料根據(jù)有源層所選用的材料確定，即若有源層選用氧化物半導體材料制備，第二絕緣層的材料主要選擇如SiO2, SiNx, SiOxNy, Al2O3, TiOx等無機絕緣材料制備；這時，第二絕緣層的厚度一般控制在50nm-500nm之間。若有源層選用非晶硅或者多晶硅材料制備，第二絕緣層的材料則主要選擇如樹脂系絕緣材料或亞克力系絕緣材料制備；這時，第二絕緣層的厚度一般控制在0.5um-2.5um之間。具體地，當?shù)谝唤^緣層和第二絕緣層采用無機薄膜材料制備，在通過一次構(gòu)圖工藝形成貫穿第一絕緣層和第二絕緣層的過孔時，通常采用干法刻蝕工藝來進行。當?shù)谝唤^緣層和第二絕緣層采用有機薄膜材料制備，在通過一次構(gòu)圖工藝形成貫穿第一絕緣層和第二絕緣層的過孔時，通常采用曝光顯影的方式來進行。S305、在貫穿第一絕緣層和第二絕緣層的過孔中形成有源層，有源層與柵極相互絕緣；在具體實施時，當采用氧化物半導體材料制備有源層時，通常采用磁控濺射的方式進行氧化物半導體材料的沉積，采用濕法刻蝕工藝形成有源層的圖形。當采用非晶硅、多晶硅或微晶硅材料制備有源層時，通常采用PECVD的方式進行非晶硅、多晶硅或微晶硅材料的沉積，采用干法刻蝕工藝形成有源層的圖形。具體地，有源層的厚度一般控制在10nm-2000nm 之間。S306、在有源層上形成第二電極，第二電極通過有源層與位于下層的第一電極連接；其中，第一電極為源電極，第二電極為漏電極；或第一電極為漏電極，第二電極為源電極。在具體實施時，第二電極多采用磁控濺射的方法來沉積，采用濕法刻蝕的方式對其進行圖形化，具體地，第二電極的材料可以為Mo，Mo-Al-Mo合金，Mo/Al-Nd/Mo層級、Cu及其合金、Ti及其合金，ITO電極，Ti/Al/Ti層級，Mo/ITO層級等。進一步地，第二電極的厚度通?？刂圃?00nm-350nm之間。[0062]進一步地，在上述本實用新型實施例提供的薄膜晶體管應用于陣列基板時，該制備方法如圖4所示，還可以包括以下步驟:S307、在第二電極上形成鈍化層；具體地，鈍化層的材料通常采用如Si0x、SiNx，SiOxNy、Al203、Ti0x、Y2O3等無機絕緣材料，并通常采用干法刻蝕的方式來形成鈍化層中連接將要形成的像素電極和第二電極的過孔。這時，鈍化層的厚度一般控制在20nm-500nm之間。進一步地，為了將TFT器件應用到AMOLED中，使得AMOLED器件的制備條件更加優(yōu)異，鈍化層的材料也可以采用諸如樹脂材料或亞克力系的有機絕緣材料制備，并通常采用曝光顯影的方式來形成鈍化層中連接將要形成的像素電極和第二電極的過孔。這時，鈍化層的厚度一般控制在0.5μηΓ2.5 μ m之間。S308、在鈍化層上形成像素電極，像素電極通過鈍化層中的過孔與第二電極電連接。具體地，像素電極的材料可以采用銦錫氧化物(ΙΤ0)、A1/IT0層級，Mg/Ag/ITO層級等材料制備。當然，在具 體實施時，可以省去步驟S307，直接在第二電極上制備與其連接的像素電極，這樣可以節(jié)省工藝流程，在此不作詳述?；谕粚嵱眯滦蜆?gòu)思，本實用新型實施例還提供了一種顯示裝置，包括本實用新型實施例提供的上述陣列基板，該顯示裝置的實施可以參見上述陣列基板的實施例，重復之處不再贅述。本實用新型實施例提供的一種薄膜晶體管、其制備方法、陣列基板及顯示裝置，將TFT器件中的源電極和漏電極之間形成的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，并將柵極與垂直溝道結(jié)構(gòu)設(shè)置在同一水平面上，這樣，當柵極加載柵掃描信號時，在有源層與柵極相鄰的一側(cè)形成垂直于襯底基板的電流通道，電流通道將與有源層連接的第一電極和第二電極導通，使TFT器件處于開啟狀態(tài)。由于可以通過控制柵極在垂直方向的厚度的方式，實現(xiàn)增加垂直溝道結(jié)構(gòu)的長度，以提升TFT器件的導通電流量，從而提高TFT器件的性能。并且，將TFT結(jié)構(gòu)中的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，也能減小TFT器件在基板上占用的面積，有助于提高像素單元的開口率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種薄膜晶體管，其特征在于，包括: 襯底基板； 形成于所述襯底基板上的第一電極； 形成于所述第一電極上的第一絕緣層； 形成于所述第一絕緣層上的柵極； 形成于所述柵極上的第二絕緣層； 貫穿所述第一絕緣層和第二絕緣層的有源層，所述有源層與所述柵極相互絕緣； 形成于所述有源層上的第二電極，所述第二電極通過所述有源層與位于下層的所述第一電極連接；其中， 所述第一電極為源電極，所述第二電極為漏電極；或所述第一電極為漏電極，所述第二電極為源電極。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有源層為氧化物半導體材料，所述第一絕緣層和第二絕緣層為無機絕緣材料。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一絕緣層或所述第二絕緣層的厚度為50nm-500nm。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有源層為非晶硅、多晶硅或微晶硅材料，所述第一絕緣層和第二絕緣層為有機絕緣材料。
5.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一絕緣層或所述第二絕緣層的厚度為0.5 μ m-2.5 μ m。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述柵極的厚度為10nm_2000nm。
7.—種陣列基板，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6任一項所述的薄膜晶體管。
8.如權(quán)利要求7所述的陣列基板，其特征在于，還包括: 形成于第二電極上的像素電極，所述像素電極與所述第二電極連接。
9.如權(quán)利要求8所述的陣列基板，其特征在于，還包括: 形成于第二電極和所述像素電極之間的鈍化層，所述像素電極通過所述鈍化層中的過孔與所述第二電極連接。
10.一種顯示裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求7-9任一項所述的陣列基板。
專利摘要本實用新型公開了一種薄膜晶體管、陣列基板及顯示裝置，將TFT器件中的源電極和漏電極之間形成的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，并將柵極與垂直溝道結(jié)構(gòu)設(shè)置在同一水平面上，這樣，當柵極加載柵掃描信號時，在有源層與柵極相鄰的一側(cè)形成垂直于襯底基板的電流通道，電流通道將與有源層連接的第一電極和第二電極導通，使TFT器件處于開啟狀態(tài)。由于可以通過控制柵極在垂直方向的厚度的方式，實現(xiàn)增加垂直溝道結(jié)構(gòu)的長度，以提升TFT器件的導通電流量，從而提高TFT器件的性能。并且，將TFT結(jié)構(gòu)中的水平溝道結(jié)構(gòu)變更為垂直溝道結(jié)構(gòu)，也能減小TFT器件在基板上占用的面積，有助于提高像素單元的開口率。
文檔編號H01L27/12GK203026512SQ201220724220
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者袁廣才 申請人:京東方科技集團股份有限公司