薄膜晶体管及制作方法、阵列基板及制作方法和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的至少一个实施例涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及其制作方法以及显示装置。
【背景技术】
[0002]在显示技术领域，液晶显示装置和OLED (有机发光二极管，Organic LightEmitting D1de)显示装置是两种主流的显示产品。
[0003]液晶显示装置通过利用像素电极和公共电极之间的电场控制液晶分子的偏转，进而控制光线。像素电极和公共电极可以都设置于显示装置中的阵列基板上，也可以是像素电极设置于阵列基板上，且公共电极设置于与阵列基板相对设置的对置基板上。
[0004]OLED显示装置通过控制阳极和阴极之间的发光层的发光进行显示，阳极、阴极和发光层位于显示装置中的阵列基板上。
[0005]无论是在液晶显示装置还是在OLED显示装置中，阵列基板上都设置有多个薄膜晶体管，该薄膜晶体管可以包括非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管或氧化物薄膜晶体管等。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及其制作方法以及显示装置，以减少薄膜晶体管或阵列基板制作过程中掩膜板的使用数量，节省工艺流程，提高产能，降低生产成本。
[0007]本发明的至少一个实施例提供了一种阵列基板，其包括位于衬底基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层、栅极、分别与所述有源层电连接的源极和漏极、以及位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘层，所述栅极、所述源极和所述漏极在同一次构图工艺中形成。
[0008]例如，所述阵列基板还包括多条沿第一方向延伸的第一信号线和多条沿第二方向延伸且与所述第一信号线相绝缘的第二信号线，每条所述第一信号线包括多个间断设置的线状部以及连接相邻的所述线状部的连接部，所述连接部与所述线状部异层设置，所述线状部和所述第二信号线同层设置。所述第一信号线为栅线，并且所述第二信号线为数据线；或者，所述第一信号线为数据线，并且所述第二信号线为栅线。
[0009]例如，所述栅极绝缘层设置于所述有源层上，所述栅极、所述源极和所述漏极设置于所述栅极绝缘层上。
[0010]例如，所述栅极绝缘层包括间隔设置的第一绝缘部、第二绝缘部以及第三绝缘部；所述第一绝缘部位于所述源极和所述有源层之间；所述第二绝缘部位于所述栅极和所述有源层之间；所述第三绝缘部位于所述漏极和所述有源层之间。
[0011]例如，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部之间设置有第一开口，所述第二绝缘部和所述第三绝缘部之间设置有第二开口 ；沿平行于所述衬底基板的方向上，所述有源层的宽度等于所述第一绝缘部、所述第一开口、所述第二绝缘部、所述第二开口和所述第三绝缘部的宽度之和。
[0012]例如，所述源极与所述有源层通过第一导电结构电连接，所述第一导电结构与所述源极的部分上表面和所述有源层的上表面接触；所述漏极与所述有源层通过第二导电结构电连接，所述第二导电结构与所述漏极的另一部分上表面和所述有源层的上表面接触。
[0013]例如，所述阵列基板还可以包括与所述漏极电连接的像素电极以及与所述像素电极不同层设置的公共电极；所述第一导电结构、所述第二导电结构和所述像素电极同步形成且材料相同，或者，所述第一导电结构、所述第二导电结构和所述公共电极同步形成且材料相同。
[0014]例如，所述栅极绝缘层设置于所述栅极、所述源极和所述漏极上，所述有源层设置于所述栅极绝缘层上。
[0015]例如，所述源极和所述漏极分别与所述有源层接触。例如，所述有源层的材料包括金属氧化物半导体材料、非晶硅材料或多晶硅材料。
[0016]例如，所述栅极绝缘层中设置有分别对应所述源极和所述漏极的过孔，所述源极和漏极分别通过所述栅绝缘层中的过孔与所述有源层接触；或者所述源极和所述漏极搭接在所述有源层上。
[0017]本发明的至少一个实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任一项所述的阵列基板。
[0018]本发明的至少一个实施例还提供了一种薄膜晶体管，其包括有源层、栅极、分别与所述有源层电连接的源极和漏极、以及位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘层，所述栅极、所述源极和所述漏极在同一次构图工艺中形成。
[0019]本发明的至少一个实施例还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，该方法包括:形成有源层、栅极、分别与所述有源层电连接的源极和漏极、以及位于所述栅极和所述有源层之间的栅极绝缘层，使得所述栅极、所述源极和所述漏极在同一次构图工艺中形成。
[0020]例如，所述栅极绝缘层、所述栅极、所述源极和所述漏极在所述同一次构图工艺中形成。
[0021]例如，采用半色调掩膜板在所述同一次构图工艺中形成所述有源层、所述栅极绝缘层、所述栅极、所述源极和所述漏极。
[0022]例如，通过第一次构图工艺，形成所述有源层；通过第二次构图工艺，在所述有源层上形成所述栅极绝缘层，并在所述栅极绝缘层的分别对应所述源极和漏极的位置处形成暴露出所述有源层的过孔；以及通过第三次构图工艺，在所述栅极绝缘层上形成所述源极、所述栅极和所述漏极，使所述源极和所述漏极分别通过所述过孔与所述有源层电连接。
[0023]例如，通过第一次构图工艺，形成所述源极、所述栅极和所述漏极；通过第二次构图工艺，形成所述栅极绝缘层，并在所述栅极绝缘层的分别对应所述源极和所述漏极的位置处形成分别暴露出所述源极和所述漏极的过孔；通过第三次构图工艺，在所述栅极绝缘层上形成所述有源层，使所述有源层通过所述过孔分别与所述源极和所述漏极电连接。
[0024]例如，通过第一次构图工艺，形成所述有源层；通过第二次构图工艺，在所述有源层上形成所述栅极绝缘层以及设置于所述栅极绝缘层上的所述栅极、源极和漏极；对所述有源层的未被所述栅极绝缘层覆盖的至少部分表面进行离子注入或等离子体处理；以及通过第三次构图工艺，形成电连接所述源极和所述有源层的第一导电结构、以及连接所述漏极和所述有源层的第二导电结构。
[0025]例如，通过第一次构图工艺，形成所述有源层、所述栅极绝缘层、所述栅极、所述源极和所述漏极；对所述有源层的未被所述栅极绝缘层覆盖的表面进行离子注入或等离子体处理；以及，通过第二次构图工艺，形成电连接所述源极和所述有源层的第一导电结构、以及电连接所述漏极和所述有源层的第二导电结构。
[0026]本发明的至少一个实施例提供了一种阵列基板的制作方法，该方法包括:在衬底基板上形成薄膜晶体管；所述薄膜晶体管采用上述任一项所述的方法制作。
[0027]例如，所述方法还可以包括:形成与所述漏极电连接的像素电极以及与所述像素电极不同层设置的公共电极。在该方法中，通过第一次构图工艺，形成所述有源层；通过第二次构图工艺，在所述有源层上形成所述栅极绝缘层以及设置于所述栅极绝缘层上的所述栅极、源极和漏极；对所述有源层的未被所述栅极绝缘层覆盖的至少部分表面进行离子注入或等离子体处理；以及通过第三次构图工艺，形成所述像素电极或所述公共电极、以及连接所述源极和所述有源层的第一导电结构、以及电连接所述漏极和所述有源层的第二导电结构。
[0028]例如，所述方法还可以包括:形成与所述漏极电连接的像素电极以及与所述像素电极不同层设置的公共电极。在该方法中，通过第一次构图工艺，形成所述有源层、所述栅极绝缘层、所述栅极、所述源极和所述漏极；对所述有源层的未被所述栅极绝缘层覆盖的表面进行离子注入或等离子体处理；以及，通过第二次构图工艺，形成所述像素电极或所述公共电极、以及电连接所述源极和所述有源层的第一导电结构、以及连接所述漏极和所述有源层的第二导电结构。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
[0030]图1a为一种具有底栅型薄膜晶体管的阵列基板的剖视结构示意图；
[0031]图1b为一种具有顶栅型薄膜晶体管的阵列基板的剖视示意图；
[0032]图2a和图2b为本发明实施例一提供的包括底栅型薄膜晶体管的阵列基板的剖视结构示意图；
[0033]图3a为本发明实施例一中第一信号线和第二信号线的剖视结构示意图；
[0034]图3b为本发明实施例一中第一信号线和第二信号线的俯视示意图；
[0035]图4为本发明实施例二提供的具有顶栅型薄膜晶体管的阵列基板的剖视结构示意图；
[0036]图5为本发明实施例三提供的具有顶栅型薄膜晶体管的阵列基板的剖视结构示意图；
[0037]图6为本发明实施例四提供的具有顶栅型薄膜晶体管的阵列基板的剖视示意图；
[0038]图7为本发明实施例五提供的显示装置的剖视结构示意图；
[0039]图8a至图Sc为本发明实施例八中采用半色调掩膜板进行第一次构图工艺过程中经过各步骤处理后的基板的剖视结构示意图；
[0040]图8d为本发明实施例八中对经过第一次构图工艺的基板进行离子注入或等离子体处理的结构示意图；
[0041]图8e为本发明实施例八中经过第二次构图工艺的基板的剖视结构示意图；
[0042]图8f为本发明实施例八中经过第三次构图工艺的基板的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
[0044]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0045]图1a为一种阵列基板中的一个像素单元的剖视结构示意图。如图1a所示，在衬底基板101上依次设置有薄膜晶体管100、第一钝化层150和像素电极160。第一钝化层150覆盖薄膜晶体管100。该薄膜晶体管100采用底栅结构，包括栅极110、栅极绝缘层120、有源层140以及分别与有源层140搭接的源极131和漏极132。薄膜晶体管100可以为氧化物薄膜晶体管，其包括的有源层110可以采用金属氧化物材料制作，例如IGZO(氧化铟镓锌)，此时，该阵列基板的制作过程例如包括以下步骤I?步骤6。