显示基板及其制造方法、显示装置的制造方法_4

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使用的靶材为Mg掺杂的Ga。
[0249]其中,在沉积P型氮化镓层16之前,需要保证量子阱多层15表面清洁,可以使用脉冲等离子体清洁方式对量子阱多层15表面进行预处理。
[0250]步骤11、形成透明电极层17。
[0251]具体地,可以采用金属蒸发设备、利用第四掩膜板形成透明电极层17如图10所示,第四掩膜板包括有对应透明电极层17沉积区域的开口。
[0252]经过上述步骤1-11即可形成向上发光的主动式矩阵GaN LED显示器件。
[0253]图14为本实施例形成发光二极管所使用设备的流程示意图,其中:(I)在石墨烯层转印完成之后,基板进入脉冲磁控溅射沉积设备进行氮化铝层和η型氮化镓层的沉积;
(2)基板依次进入曝光机和刻蚀机,形成第二过孔;(3)基板进入金属蒸发设备,形成穿孔电极;(4)基板进入脉冲磁控溅射沉积设备进行像素界定层、量子阱多层和P型氮化镓层的沉积;(5)基板回到金属蒸发设备,进行透明电极层的沉积;(6)工艺完成。
[0254]实施例五
[0255]本实施例的显示基板的制作方法具体包括以下步骤:
[0256]步骤1、提供一衬底基板1,在衬底基板I上形成薄膜晶体管(TFT);
[0257]形成TFT的过程具体包括以下步骤:
[0258]步骤101、提供一衬底基板1,并在衬底基板I上形成TFT的栅电极2 ;
[0259]衬底基板I可以为石英基板或玻璃基板,具体地,衬底基板I可以为厚度在0.4-0.7mm之间的玻璃基板。对衬底基板I进行清洗,待衬底基板I洁净无尘后可以采用派射或热蒸发的方法沉积一层厚度为250-1600nm的栅金属层,栅金属层可以是Cu,Al,Ag,Mo,Cr,Nd,Ni,Mn,Ti,Ta,W等金属以及这些金属的合金,栅金属层可以为单层结构或者多层结构,多层结构比如(:11\10,11\(:11\1^0\41\10等。在栅金属层上涂覆一层光刻胶,采用掩膜板对光刻胶进行曝光,使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域,其中,光刻胶保留区域对应于栅线、栅电极2的图形所在区域,光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域;进行显影处理,光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除,光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变;通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的栅金属薄膜,剥离剩余的光刻胶,形成栅线、栅电极2的图形。
[0260]步骤102、形成栅绝缘层3和有源层4 ;
[0261]具体地,可以采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法,在经过步骤101的衬底基板I上沉积厚度约为100-600nm的栅绝缘层3,其中,栅绝缘层材料可以选用氧化物、氮化物或者氮氧化物,栅绝缘层可以为单层、双层或多层结构,栅绝缘层可以采用SiNx,S1x或Si (ON) X,具体地,栅绝缘层3可以为厚度为50nm的SiNx和厚度为10nm的S12组成的双层结构。
[0262]之后在栅绝缘层3上沉积一层厚度为40_60nm的非晶硅层a_S1:H,对非晶硅层进行ELA(准分子激光)晶化形成多晶硅层,在多晶硅层上涂覆光刻胶,进行曝光、显影和干法刻蚀,形成有源层4的图形。
[0263]步骤103、形成刻蚀阻挡层5的图形;
[0264]具体地,可以在经过步骤102的衬底基板I上采用磁控溅射、热蒸发、PECVD或其它成膜方法沉积厚度为40-500nm的刻蚀阻挡层材料,其中,刻蚀阻挡层材料可以选用氧化物、氮化物或氮氧化物,具体地,刻蚀阻挡层材料可以采用SiNx,S1x或Si(0N)x。亥Ij蚀阻挡层可以是单层结构,也可以是采用氮化硅和氧化硅构成的两层结构,具体地,刻蚀阻挡层可以为厚度为300nm的SiNx和厚度为200nm的S12组成的双层结构。
[0265]在刻蚀阻挡层材料上涂敷一层光刻胶;采用掩膜板对光刻胶进行曝光,使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域,其中,光刻胶保留区域对应于刻蚀阻挡层5的图形所在区域,光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域;进行显影处理,光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除,光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变;通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的中间绝缘层材料,剥离剩余的光刻胶,形成包括有过孔的刻蚀阻挡层5的图形。
[0266]步骤104:形成源电极7和漏电极6的图形;
[0267]具体地,可以在经过步骤103的衬底基板I上采用磁控溅射、热蒸发或其它成膜方法沉积一层厚度约为200-600nm的源漏金属层,源漏金属层可以是Cu,Al,Ag,Mo,Cr,Nd,Ni,Mn,Ti,Ta,W等金属以及这些金属的合金。源漏金属层可以是单层结构或者多层结构,多层结构比如Cu\Mo,Ti\Cu\Ti,Μο\Α1\Μο等。具体地,源漏金属层可以为厚度为50nm的T1、厚度为200nm的Al、厚度为50nm的Ti组成的三层结构。
[0268]在源漏金属层上涂覆一层光刻胶,采用掩膜板对光刻胶进行曝光,使光刻胶形成光刻胶未保留区域和光刻胶保留区域,其中,光刻胶保留区域对应于源电极7和漏电极6、数据线的图形所在区域,光刻胶未保留区域对应于上述图形以外的区域;进行显影处理,光刻胶未保留区域的光刻胶被完全去除,光刻胶保留区域的光刻胶厚度保持不变;通过刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶未保留区域的源漏金属薄膜,剥离剩余的光刻胶,形成源电极7和漏电极6、数据线。
[0269]步骤105、形成钝化层8 ;
[0270]具体地,可以在经过步骤104的衬底基板I上采用磁控溅射、热蒸发、PECVD或其它成膜方法沉积厚度为40-500nm的钝化层材料,其中,钝化层材料可以选用氧化物、氮化物或氮氧化物,具体地,钝化层可以采用SiNx,S1x或Si(ON)x。钝化层可以是单层结构,也可以是采用氮化硅和氧化硅构成的两层结构。
[0271]经过上述步骤101-105即可形成如图2所示的结构。
[0272]在衬底基板I上制备TFT后,本实施例的显示基板的制作方法还包括:
[0273]步骤2、对钝化层8进行平坦化处理;
[0274]为了给石墨烯转印提供较平坦的表面,可以在钝化层上形成树脂层,树脂层的主要作用是平滑钝化层表面以及提供更好的绝缘功能。本实施例中,在钝化层8上方取消了树脂层,对钝化层8进行平坦化处理,具体地,可以对采用氮化物制成的钝化层进行化学机械抛光,使得钝化层的表面粗糙度小于预设值,具体地,可以在钝化层表面选取若干对最高点和最低点,计算所选取点的高度差的均方根值的均值,如果均方根值的均值小于50nm,则认为钝化层8的平坦度达到了要求;如果钝化层8的平坦度在进行平坦化处理之前已经达到了要求,则可以不再对钝化层8进行平坦化处理。
[0275]步骤3、形成包括有过孔的石墨烯层9的图形;
[0276]具体地,如图3所示,在经过步骤2的衬底基板I上形成石墨稀层9,石墨稀层9可以是单层石墨烯或多层石墨烯,厚度可以为l_5nm。石墨烯层9的作用是为了给后续低温脉冲磁控溅射沉积氮化铝层提供有序原子排布的衬底,因为在无序或者无晶体结构的衬底上无法沉积高质量的单晶体氮化物,也就意味着无法直接在钝化层8直接制备GaN LEDo
[0277]其中,形成石墨烯层的图形的方式包括以下几种:
[0278]方式A:如图11所示,形成石墨烯层的图形的步骤包括:
[0279]步骤a、提供一铜箔21 ;
[0280]步骤b、在铜箔21上沉积单层或者多层的石墨烯层22 ;
[0281]步骤C、将铜箔21上的石墨烯层22与形成有钝化层的衬底基板22压合;
[0282]步骤d、利用酸性溶液腐蚀铜箔21,石墨烯层22在范德华力的作用下贴附在衬底基板22上;
[0283]步骤e、通过等离子体刻蚀形成石墨稀层22的图形。
[0284]方式B:如图12所示,形成石墨烯层的图形的步骤包括:
[0285]步骤a、提供一铜箔21 ;
[0286]步骤b、在铜箔21上沉积单层或者多层的石墨烯层22 ;
[0287]步骤C、通过等离子体刻蚀形成石墨烯层22的图形;
[0288]步骤d、将铜箔21上的石墨烯层22与形成有钝化层的衬底基板22压合;
[0289]步骤e、利用酸性溶液腐蚀铜箔21,石墨烯层22在范德华力的作用下贴附在衬底基板22上。
[0290]方式C:如图13所示,形成石墨烯层的图形的步骤包括:
[0291]步骤a、提供一铜箔21 ;
[0292]步骤b、通过等离子体刻蚀或者酸性溶液刻蚀形成铜箔21的图形;
[0293]步骤C、在铜箔21上沉积单层或者多层的石墨烯层22 ;
[0294]步骤d、将铜箔21上的石墨烯层22转印到形成有钝化层的衬底基板22上,凸起部分的石墨烯层22能够会被转印衬底基板22上,形成石墨烯层22的图形;
[0295]步骤e、去除铜箔21。
[0296]进一步地,在形成石墨烯层22之后,可以在500-600摄氏度的条件下,对石墨烯层22在真空或者氮气中进行热处理,通过该步骤,可以进一步去除石墨烯的缺陷,使得石墨烯形成更致密有序的原子排布,热处理方法包括但不限于激光退火(ELA)、快速热退火(RTA)或者慢速退火。
[0297]步骤4、采用低温脉冲磁控溅射方式沉积氮化铝层10 ;
[0298]具体地,可以在500-600摄氏度的温度以及0.3_0.6Pa的工作压力下,在工作气体中使用双极脉冲对Al靶材进行溅射,形成厚度为30-100nm的氮化铝层10如图4所示,其中,脉冲频率为10-100kHZ,开信号时间为关信号时间的1/10到1/2,工作气体为队或NH3与Ar的混合气体,上述派射条件下,沉积速率为500-3000nm/h,得到厚度为300_100nm的氮化销层10。
[0299]步骤5、形成贯穿钝化层8、氮化铝层10的第二过孔12 ;
[0300]如图15所示,第二过孔12位于石墨烯层9的过孔内,具体地,如果钝化层8为采用氮化硅,可以采用干刻工艺一步刻蚀形成贯穿钝化层8、氮化铝层10的第二过孔12,当然,也可以根据工艺需要使用二步刻蚀分别刻蚀氮化铝层10和钝化层8,形成第二过孔12。
[0301]步骤6、形成穿孔电极13的第一部分;
[0302]如图16所示,穿孔电极13的第一部分位于第二过孔12内。具体地,可以通过溅射沉积、电子束沉积或者热蒸发沉积导电金属材料在第二过孔12内形成穿孔电极13的第一部分,穿孔电极13的第一部分与漏电极6相接触。
[0303]步骤7、形成η型氮化镓层11 ;
[0304]具体地,可以采用低温脉冲磁控溅射方式、利用第一掩膜板在氮化铝层10上形成厚度为1000-1500nm的η型氮化镓层11如图17所示,第一掩膜板包括有对应η型氮化镓层沉积区域的开口,其中,使用的靶材为Si或O掺杂的Ga。
[0305]其中,在沉积η型氮化镓层之前,需要保证氮化铝层10表面清洁,可以使用脉冲等离子体清洁方式对氮化铝层10表面进行预处理。
[0306]步骤8、形成穿孔电极13的第二部分;
[0307]如图18所示,穿孔电极13的第二部分位于η型氮化镓层11上。具体地,可以通过溅射沉积、电子束沉积或者热蒸发沉积导电金属材料形成穿孔电极13的第二部分,穿孔电极13的第二部分使得η型氮化镓层11与漏电极6电连接。
[0308]步骤9、形成像素界定层14 ;
[0309]传统像素定义层一般采用有机材料,考虑到后续GaN材料的沉积温度,本实施例使用无机材料制作像素定义层,可以使用的无机材料包括但不限于A1203、S12, Α1Ν、TiNx,WNx、SiNx。沉积方式可以是化学气相沉积或脉冲磁控溅射沉积。为了简化生产设备,可以使用低温脉冲磁控溅射方式AlN作为像素界定层,使用第三掩膜板在经过步骤8的衬底基板I上形成像素界定层14如图19所
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