Tft及制作方法、阵列基板及制作驱动方法、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体显示技术领域，尤其涉及一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及其制作方法和驱动方法以及一种显示装置。
【背景技术】
[0002]目前，氧化物TFT由于其迀移率高，制作成本相对有优势，从而受到越来越多的显示器制作厂商的重视。然而氧化物TFT的稳定性一直是一个比较难以解决的问题，其稳定性的问题主要存在于:1)由于氧化物TFT的光稳定性差，当受到光照后容易导致TFT特性退化。2)由于氧化物TFT制作过程中不可避免的在半导体层中存在缺陷，在受到长时间的栅极电压偏压的作用时也会产生特性退化。因为氧化物TFT的特性退化，会导致像素电压的充电不足或者快速的漏电，直接影响了显示的效果，会导致画面不均匀和暗点的情况。
[0003]参见图1，光照对氧化物TFT的影响在于当氧化物TFT应用在显示器的驱动背板时，图1中从背光源发射出的光1，通过彩膜基板2后，部分的光斜着照射到彩膜基板6的黑矩阵4上反射回来，会照射到氧化物薄膜晶体管3上，从而导致一部分的光被TFT上的半导体层吸收，从而产生光生载流子，对TFT的开关特性造成影响。图1中的5为彩膜。光照的稳定性影响主要表现为关态电流变大，而光的长时间照射会导致TFT的阈值产生变化，从而影响显示的效果。退化前后的特性变化如图2中常用的MOS管特性曲线所示，其中横轴为栅极电压，纵轴为源极和漏极之间的电流，可以看出初始的状态的曲线7和退化后的曲线8之间，阈值和漏电流都有明显的差异。
[0004]在显示工作过程中，像素TFT大部分时间维持在关态，只有逐行扫描的过程中选择到这一行时才是开态，所以对于氧化物TFT，大部分时间是受到负向的栅偏压影响。从原理上讲会导致TFT的曲线产生负向的漂移，其退化的示意图如图3所示，初始状态曲线为7，退化后的曲线为9，其退化直接影响显示的效果。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种氧化物薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及其制作方法和驱动方法以及一种显示装置，以改善现有技术中由于光照和长时间单一方向栅极电压偏压对TFT特性退化的影响。
[0006]为解决上述技术问题，本发明首先提供一种氧化物薄膜晶体管，包括:
[0007]第一栅极；
[0008]栅绝缘层，形成于所述第一栅极上；
[0009]氧化物半导体层，形成于所述栅绝缘层上，位于所述第一栅极上方；
[0010]源极和漏极，分别形成于所述氧化物半导体层两侧上；
[0011]绝缘保护层，形成于所述源极和漏极上；
[0012]第二栅极，形成于所述绝缘保护层上，位于所述氧化物半导体层上方。
[0013]进一步地，
[0014]所述氧化物半导体层的材料为铟镓锌氧化物。
[0015]进一步地，
[0016]所述第二栅极的投影完全覆盖所述氧化物半导体层未被所述源极和漏极覆盖的区域。
[0017]另一方面，本发明还提供一种阵列基板，包括阵列设置的像素单元，每个像素单元包括一个如上任一项所述的氧化物薄膜晶体管。
[0018]进一步地，
[0019]多条第一栅线，每条与每行像素单元的氧化物薄膜晶体管的第一栅极同层且连接;
[0020]多条第二栅线，每条第二栅线与每行像素单元的氧化物薄膜晶体管的第二栅极同层且连接。
[0021]进一步地，
[0022]对应于同一行像素单元的所述第一栅线在水平面上的投影和所述第二栅线在水平面上的投影重合。
[0023]再一方面，本发明还提供一种显示装置，包括如上任一项所述的阵列基板。
[0024]再一方面，本发明还提供一种制作氧化物薄膜晶体管的方法，包括:
[0025]形成第一栅极；
[0026]在所述第一栅极上形成栅绝缘层；
[0027]在所述栅绝缘层上，所述第一栅极的上方形成氧化物半导体层；
[0028]在所述氧化物半导体层两侧上形成源极和漏极；
[0029]在所述源极和漏极上形成绝缘保护层；
[0030]在所述绝缘保护层上，所述氧化物半导体层的上方形成第二栅极。
[0031]进一步地，
[0032]所述氧化物半导体层的材料为铟镓锌氧化物。
[0033]进一步地，
[0034]所述第二栅极的投影完全覆盖所述氧化物半导体层未被所述源极和漏极覆盖的区域。
[0035]再一方面，本发明还提供一种阵列基板的制作方法，包括利用如上任一项所述的制作氧化物薄膜晶体管的方法制作像素单元，阵列设置所述像素单元形成所述阵列基板。
[0036]进一步地，所述方法还包括:
[0037]形成多条第一栅线，每条第一栅线与每行像素单元的氧化物薄膜晶体管的第一栅极同层且连接；
[0038]形成多条第二栅线，每条第二栅线与每行像素单元的氧化物薄膜晶体管的第二栅极同层且连接。
[0039]进一步地，
[0040]对应于同一行像素单元的所述第一栅线在水平面上的投影和所述第二栅线在水平面上的投影重合。
[0041]再一方面，本发明还提供一种阵列基板的驱动方法，驱动如上任一项所述的阵列基板，每行像素单元中的薄膜晶体管的第一栅极连接到一条第一栅线，且每行像素单元中的薄膜晶体管的第二栅极连接到一条第二栅线，所述方法包括:
[0042]在显示一帧图像时，第一栅线逐行开启进行扫描，第二栅线全部关闭；
[0043]在显示下一帧图像时，第一栅线全部关闭，第二栅线逐行开启进行扫描。
[0044]可见，在本发明提供的氧化物薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及其制作方法和驱动方法以及一种显示装置中，能够有效改善现有技术中由于光照和长时间单一方向栅极电压偏压对TFT特性退化造成的影响，延长了显示器的使用寿命。
【附图说明】
[0045]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]图1是光照对氧化物TFT的影响示意图；
[0047]图2是氧化物TFT的光照退化特性曲线与初始特性曲线对比；
[0048]图3是氧化物TFT的长时间单一方向栅极偏压退化特性曲线与初始特性曲线对比；
[0049]图4是本发明实施例1的氧化物薄膜晶体管结构示意图；
[0050]图5是本发明实施例2的阵列基板俯视图；
[0051]图6是本发明实施例2的阵列基板剖面图；
[0052]图7是本发明实施例2的显示驱动原理图；
[0053]图8是本发明实施例4的制作氧化物薄膜晶体管的方法流程图；
[0054]图9是采用本发明实施例6的阵列基板驱动方法时，当第一栅极为正电压，第二栅极没有信号时的电流流动方向示意图；
[0055]图10是采用本发明实施例6的阵列基板驱动方法时，当第二栅极为正电压，第一栅极没有信号时的电流流动方向示意图。
【具体实施方式】
[0056]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0057]实施例1:
[0058]本发明实施例1提供一种氧化物薄膜晶体管，参见图4，包括:
[0059]第一栅极10 ；
[0060]栅绝缘层11，形成于第一栅极10上；
[0061]氧化物半导体层12，形成于栅绝缘层11上，位于第一栅极10上方；
[0062]源极和漏极13 (图中仅标出了一个，实际上图中是对称的两个，应该理解，根据沟道类型的不同，源极和漏极可以互换)，分别形成于氧化物半导体层12两侧上；
[0063]绝缘保护层14，形成于源极和漏极13上；
[0064]第二栅极15，形成于绝缘保护层14上，位于氧化物半导体层12上方。
[0065]其中，氧化物半导体层12的材料可以为铟镓锌氧化物(IGZO)。
[0066]其中，由于第二栅极15位于氧化物半导体层12的上方，因此可以起到挡光的作用，从而防止因为光照导致的TFT特性的退化，又由于第一栅极10和第二栅极15同时存在，可以采用双栅交替驱动方式(具体在实施例5中介绍)，可以避免单栅驱动的单方向偏压对TFT的影响。可选地，第二栅极15的投影可以完全覆盖氧化物半导体层12未被源极和漏极13覆盖的区域，即将第二栅极15投影到氧化物半导体层12所在层，则其投影可以完全覆盖未被源极和漏极13覆盖的区域，从而保证了第二栅极15的遮光效果，可以完全阻挡在彩膜板上反射的背光照射到氧化物半导体层。
[0067]实施例2:
[0068]本发明实施例2提供一种阵列基板，包括阵列设置的像素单元，每个像素单元包括一个如上任一项所述的氧化物薄膜晶体管。每一个像素单元的结构可以参见图5的俯视图和图6的截面图。
[0069]其中，23为数据线、16为像素电极，分别连接源极和漏极13 ;18为公共电极线，连接公共电极17 ；21为第一栅线，连接第一栅极10 ;22为第二栅线，连接第二栅极15。第一栅线21和第二栅线22都可以驱动像素单元中的TFT。像素电极16形成在漏极13和绝缘保护层14之间，可以为透明像素电极。公共电极17形成在绝缘保护层14之上，可以为透明公共电极。公共电极线18和第二栅线22可以在制作过程中共用同层金属，通过一次构图工艺同时形成。
[0070]参见图7的显示驱动原理图，可选地，阵列基板还可以包