一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置。
【背景技术】
[0002]在显示装置的阵列基板的制造工艺中，Al是最早使用的金属导体材料，随着显示装置分辨率的不断提高，铝材料逐渐不能适应新的要求。其中电阻率偏高和易产生电迀移失效、在制备过程中形成小丘(Hillock)等问题是应用铝材料的主要不足，尤其随着显示装置分辨率的提高，导线的密度及平均面积内的线长均有所增加，因此铝材料已经不适应现在显示装置的制备。
[0003]为了解决上述问题，现有技术采用铜Cu作为导体材料，Cu可以具有低电阻率(Cu的电阻率是1.7 μ Ω.cm, Al的电阻率2.7 μ Ω.cm)，有较好的响应速率；可以制备更窄线宽的导线或电极，从而降低损耗；可以提高布线密度，有利于高分辨率显示装置的实现。但是，虽然Cu有良好的电学性能，但是以Cu作为导体材料也具有如下问题:Cu有很强的扩散能力，且以Cu制备的导线或电极在小于200°C环境下易氧化，可能导致显示装置不良或显示异常。例如，以Cu制备的薄膜晶体管的栅极，Cu原子会渗透至薄膜晶体管的有源层，造成薄膜晶体管的功能失效，从而导致显示装置不良或显示异常；又例如，以Cu制备的薄膜晶体管的栅极在小于200°C环境下易氧化，氧化后的栅极会导致显示装置出现很明显的Mura缺陷，使得显示装置不良或显示异常。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置，以解决采用Cu制备的电极或导线由于扩散能力强或易氧化，导致显示装置不良或显示异常的冋题。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]本发明实施例提供一种薄膜晶体管，包括纯铜材料形成的栅电极、栅极绝缘层、有源层、源电极和漏电极，所述薄膜晶体管还包括铜合金膜层，所述铜合金膜层设置于所述栅电极朝向所述有源层的一面。
[0007]本实施例中，在薄膜晶体管的栅电极朝向所述有源层的一面设置铜合金膜层，合金元素在晶界、晶面、表面处的积累能够阻止铜原子向所述有源层的扩散，并能够提高所述栅电极的抗氧化能力，从而避免薄膜晶体管的功能失效或显示装置出现Mura缺陷所造成的显示装置不良或显示异常的问题。
[0008]优选的，所述铜合金膜层还设置于所述栅电极背向所述有源层的一面。本实施例中，可以进一步提高所述栅电极的抗氧化能力。
[0009]优选的，所述铜合金膜层还设置于所述源电极和所述漏电极的朝向所述有源层的一面。本实施例中，在所述源电极和所述漏电极朝向所述有源层的一面设置铜合金膜层，合金元素在晶界、晶面、表面处的积累能够阻止铜原子向所述有源层的扩散，可以提高所述薄膜晶体管的稳定性，并能够提高所述源电极和所述漏电极的抗氧化能力。
[0010]优选的，所述薄膜晶体管还包括设置于所述源电极和所述漏电极所在层与所述有源层之间的刻蚀阻挡层。本实施例中，所述刻蚀阻挡层可以在刻蚀所述源电极和所述漏电极时，对所述有源层形成保护。
[0011 ] 优选的，所述铜合金膜层为铜锆合金膜层或铜铬合金膜层。
[0012]优选的，所述薄膜晶体管为底栅型或顶栅型。
[0013]本发明实施例有益效果如下:在薄膜晶体管的栅电极朝向所述有源层的一面设置铜合金膜层，合金元素在晶界、晶面、表面处的积累能够阻止铜原子向所述有源层的扩散，并能够提高所述栅电极的抗氧化能力，从而避免薄膜晶体管的功能失效或显示装置出现Mura缺陷所造成的显示装置不良或显示异常的问题。
[0014]本发明实施例提供一种阵列基板，包括如上实施例提供的所述薄膜晶体管。
[0015]优选的，所述薄膜晶体管所在层至少还包括与所述栅电极具有相同层级结构的栅线，所述源电极和所述漏电极所在层至少还包括与所述源电极和所述漏电极具有相同层级结构的数据线。
[0016]本发明实施例有益效果如下:在薄膜晶体管的栅电极朝向所述有源层的一面设置铜合金膜层，合金元素在晶界、晶面、表面处的积累能够阻止铜原子向所述有源层的扩散，并能够提高所述栅电极的抗氧化能力，从而避免薄膜晶体管的功能失效或显示装置出现Mura缺陷所造成的显示装置不良或显示异常的问题。
[0017]本发明实施例提供一种显示装置，包括如上实施例提供的所述阵列基板。
[0018]本发明实施例有益效果如下:在薄膜晶体管的栅电极朝向所述有源层的一面设置铜合金膜层，合金元素在晶界、晶面、表面处的积累能够阻止铜原子向所述有源层的扩散，并能够提高所述栅电极的抗氧化能力，从而避免薄膜晶体管的功能失效或显示装置出现Mura缺陷所造成的显示装置不良或显示异常的问题。
[0019]本发明实施例提供一种薄膜晶体管的制备方法，所述薄膜晶体管包括纯铜材料形成的栅电极、栅极绝缘层、有源层、源电极和漏电极，所述方法包括在所述栅电极朝向所述有源层的一面形成铜合金膜层。
[0020]优选的，所述薄膜晶体管为底栅型，在所述栅电极朝向所述有源层的一面形成铜合金膜层，具体包括:
[0021]通过物理气相沉积工艺依次沉积所述铜金属薄膜和铜合金薄膜，并通过构图工艺使所述铜金属薄膜和所述铜合金薄膜形成所述栅电极和所述铜合金膜层。
[0022]优选的，所述方法还包括对形成所述有源层和所述铜合金膜层的所述薄膜晶体管进行退火工艺处理，所述退火工艺的温度范围为200?400°C，时间为I?2小时。
[0023]本发明实施例有益效果如下:在薄膜晶体管的栅电极朝向所述有源层的一面设置铜合金膜层，合金元素在晶界、晶面、表面处的积累能够阻止铜原子向所述有源层的扩散，并能够提高所述栅电极的抗氧化能力，从而避免薄膜晶体管的功能失效或显示装置出现Mura缺陷所造成的显示装置不良或显示异常的问题。
【附图说明】
[0024]图1为本发明实施例提供的第一种薄膜晶体管的结构示意图；
[0025]图2为本发明实施例提供的第二种薄膜晶体管的结构示意图；
[0026]图3为本发明实施例提供的第三种薄膜晶体管的结构示意图；
[0027]图4为本发明实施例提供的第四种薄膜晶体管的结构示意图；
[0028]图5为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0030]本发明提供一种薄膜晶体管，通过至少在薄膜晶体管的栅电极朝向有源层的一面设置铜合金膜层，利用铜合金膜层析出的合金元素在晶界、晶面、及相邻膜层或本身的表面处积累，阻止栅电极的铜材料中铜原子的扩散、以及提高铜材料的抗氧化能力，从而避免薄膜晶体管的功能失效或显示装置出现Mura缺陷所造成的显示装置不良或显示异常的问题。
[0031]该薄膜晶体管可以底栅型或顶栅型，铜合金膜层不限于设置于薄膜晶体管的栅电极朝向有源层的