专利名称：薄膜场效应三极管阵列及液晶显示器制备方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器制造技术领域，更具体地说，涉及薄膜场效应三极管阵列 及液晶显示器制备方法。
背景技术：
薄膜场效应晶体管(Thin Film Transistor, TFT)是制备薄膜场效应晶体管液晶 显示器(TFT-IXD)的重要器件。TFT-IXD的制备流程主要包括TFT阵列制程、组立制程和模 组制程。其中，TFT阵列制程主要是在玻璃基板上形成TFT层，得到TFT玻璃基板，也即TFT 的制备主要在阵列制程中完成。对于背沟道刻蚀型TFT而言，其对应的阵列制程一般包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上覆盖有保护层；在所述基底上形成导电层图形。在实施本发明创造时，发明人发现在基底上制备导电层图形时，不可避免的会有 部分导电层的导电粒子扩散或者被注入到沟道区上方的保护层中。上述导电粒子在保护层 中形成“浮栅”结构，进而导致TFT在加负向的栅源电压时，其保护层和沟道界面处聚集较 多的导电粒子，进而导致漏电流(Ioff)增大。而Ioff若过大将影响TFT的开关特性，并进而导致TFT-IXD出现显示不均、发白、 窜扰等显示类缺陷。因此，在制备时就应该从工艺上进行优化，以达到降低Ioff的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例目的在于提供可降低漏电流的薄膜场效应三极管阵列及 液晶显示器制备方法。为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案一种薄膜场效应三极管TFT阵列制备方法，包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上覆盖有保护层；在所述基底上形成导电层图形；对所述沟道区上的保护层去除预设厚度；对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理。一种液晶显示器制备方法，包括阵列制程、组立制程以及模组制程，所述阵列制程 包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上具有保护层；在所述基底上形成导电层图形；对所述沟道区上的保护层去除预设厚度；对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理。可以看出，本发明实施例将保护层去除预设厚度，从而可去除一部分含有导电粒 子的保护层，减少“浮栅”结构，这样TFT在加负向的栅源电压时，其保护层和沟道界面处聚 集的导电粒子将减少，进而有效地降低了 TFT的漏电流。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 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。图1为本发明实施例提供的薄膜三极管阵列制程流程图；图2a为本发明实施例提供的薄膜三极管阵列制程另一流程图；图2b为本发明实施例提供的薄膜三极管阵列制程又一流程图；图3为本发明实施例提供的薄膜三极管阵列制程又一流程图；图4为本发明实施例提供的薄膜三极管阵列制程又一流程图；图5为本发明实施例提供的经流程SlOl后的基底结构示意图；图6为本发明实施例提供的经流程S102后的基底结构示意图；图7为本发明实施例提供的经流程S103后的基底结构示意图；图8为本发明实施例提供的经流程S104后的基底结构示意图；图9为本发明实施例提供的经流程S105后的TFT阵列板结构示意图。
具体实施例方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下Ioff:漏电流；Vds:源漏极间电压；Vgs:栅源极间电压；Ids:源漏极间电流；TFT, Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管；LCD, Liquid Crystal Display，液晶显示器；DRIVE IC，驱动集成电路；HF 氟化氢；BHF 缓冲氢氟酸；刻蚀刻蚀是用化学或物理方法有选择性地去除材料的工艺过程。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，所描述的实施例仅仅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。TFT-LCD目前被广泛应用于笔记本电脑、个人数字助理、车载设备、移动终端等领 域，其实现原理是利用TFT来控制上下电极间的电压，从而使液晶发生不同角度的旋转，改 变光的透过性。高品质的TFT-IXD要求画面均勻、无窜扰，如果TFT的IofT过高，将影响 TFT的开关特性，并进而导致TFT-IXD出现显示不均、发白、窜扰等显示类缺陷。因此，如何 有效降低TFT的漏电流成为TFT-LCD制造过程中需要克服的一个重要问题。传统的TFT-IXD的制备流程主要包括TFT阵列制程、组立制程和模组制程。其中的TFT阵列制程主要是在玻璃基板上形成TFT层，得到TFT玻璃基板(或称为TFT阵列板)， 也即TFT的制备主要在阵列制程中完成。对于背沟道刻蚀型TFT而言，其对应的阵列制程 主要包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上覆盖有保护层；在所述基底上形成导电层图形。由于在传统制备中，不可避免的会有部分导电层的导电粒子扩散或者被注入到沟 道区上方的保护层中。上述导电粒子在保护层中形成“浮栅”结构，进而导致TFT在加负 向的栅源电压时，其保护层和沟道界面处聚集较多的导电粒子，进而导致漏电流(Ioff)增 大。本发明实施例即针对上述制程中存在的不足提出了液晶显示器制备方法，该方法 至少包括阵列制程、组立制程和模组制程，其中，组立制程，主要是完成液晶面板的制备， 例如，可先利用两块TFT玻璃基板以及其他元部件组合成空液晶面板，然后向该空液晶面 板中灌注液晶，并在灌注完成后进行密封等处理得到液晶面板；至于模组制程，则主要是对 液晶面板加装DRIVE IC等一系列控制或电源电路。这样在通电后讯号就可以顺利发出，以 控制IXD显示屏上的影像。参见图1，上述阵列制程至少包括以下步骤步骤Si、提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上覆盖有保护层；步骤S2、在所述基底上形成导电层图形；步骤S3、对所述沟道区上的保护层去除预设厚度；所述预设厚度占原保护层总厚 度的0. 50%，即将原保护层去除0. 50%的厚度。步骤S4、对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理。步骤S3中“去除预设厚度”可有多种实现方式，比如通过刻蚀、抛光等方式，只要 不引入新的导电粒子即可。本发明以下的实施例将进行详细描述。相应的，步骤S4中的清 理可根据步骤S3中的多种实现方式作相应变化，本领域技术人员可根据具体需要进行灵 活设置，在此不作赘述。可见，本发明实施例将保护层去除预设厚度，从而可去除一部分含有导电粒子的 保护层，减少“浮栅”结构，这样TFT在加负向的栅源电压时，其保护层和沟道界面处聚集的 导电粒子将减少，进而有效地降低了 TFT的漏电流。由于步骤2中形成的导电层图形有多种形状，因此覆盖在沟道区上的保护层上可 能覆盖有导电层，也可能未覆盖有导电层。下面将分别进行描述当所提供的基底的沟道区上依次覆盖有保护层和导电层时，参见图2a，上述实施 例的步骤S3中提及的对沟道区上的保护层去除预设厚度的具体实现方式可为S31、去除沟道区上的导电层；S32、对沟道区上的保护层进行反刻(刻蚀)以去除预设厚度。而当所提供的基底的沟道区上只覆盖有保护层时(即已预先去除了沟道区上导 电层)，在本发明其他实施例中，参见图2b，上述实施例的步骤S3中提及的对沟道区上的保 护层去除预设厚度的具体实现方式可为步骤S32、对沟道区上的保护层进行反刻(刻蚀)以去除预设厚度。上述刻蚀又包括干法刻蚀和湿法刻蚀。
在本发明其他实施例中，参见图3，上述步骤S32具体可为步骤S311、利用与所述保护层材料相适配的刻蚀液对所述保护层进行腐蚀处理， 腐蚀处理的方式可包括喷淋处理和浸泡处理中的至少一种，当然也可用其他现有处理方式 对上述保护层进行腐蚀，在此不再赘述。其中，刻蚀液的选取主要根据保护层材料而定，对 于材料为SiNx、SiOx或SiOxNy等硅系的保护层(x、y表示元素的配比)，可以选用含有效 刻蚀成分为HF的酸系，例如氢氟酸(HF)或者缓冲氢氟酸(BHF)等，在BHF中，除了含有HF 外，还会包括氟化铵(NH4HF2)成分。当然，也可选用其他含HF的刻蚀液，只要保证可对硅 系材料进行腐蚀即可。在上述刻蚀液中，HF的质量百分比浓度(即HF的质量占刻蚀液总质 量的百分比)范围为0. 99%;而对于其它类别的保护层材料，则可以根据相应的刻蚀 原理选择刻蚀液，以达到尽可能只对保护层进行刻蚀而不会对其他层造成腐蚀的效果。本 领域技术人员可以理解的是，刻蚀液将对其所接触到的保护层进行刻蚀，由于沟道区上的 保护层上未覆盖有导电层，因此沟道区上的保护层也将与刻蚀液接触，并被腐蚀。与之相对应，仍请参见图3，步骤S4中提及的对去除保护层预设厚度的TFT阵列进 行清理的具体实现方式可为步骤S41、使用清洗剂对刻蚀后的TFT阵列进行清洗处理；清洗处理的具体实现方 式可为喷淋处理或超声波处理，也可两者结合或采用其他现有清洗方式。其中，清洗剂视刻 蚀液的不同可选择去离子水、有机溶剂等。步骤S42、对经清洗处理的TFT阵列进行烘干处理。下面将以一个更具体的例子，对上述液晶显示器制备方法中的TFT阵列制程进行 详细介绍。参见图4-9，本实施例中的TFT阵列制程包括流程S101、在玻璃基板1上溅射金属膜2，经过光刻形成栅电极和存储电容下电极 图形；经过流程SlOl后的基底结构可参见图5 ；流程S102、通过化学气相法连续沉积栅绝缘层3、半导体层4和欧姆接触层5，经光 刻形成有源层图形；经过流程S102后的基底结构可参见图6 ；流程S103、溅射源漏极金属膜6，经过光刻形成源漏极金属层图形并形成沟道区； 经过流程S103后的基底结构可参见图7 ；流程S104、化学气相沉积绝缘膜保护层7 (绝缘膜保护层7即为上述提及的保护 层)，经过光刻后形成接触孔图形；经过流程S104后的基底结构可参见图8 ；流程S105、溅射透明像素电极层8 (即上述导电层)，经过光刻形成像素电极和存 储电容；经过流程S105后的TFT阵列板参见图9 ；流程S106、对经流程S105制备出的TFT阵列板进行高温退火处理；流程S107、使用与绝缘膜保护层7相适配的刻蚀液对TFT阵列板喷淋预定时间，以 实现对绝缘膜保护层7去除预设厚度；由于本实施例中绝缘膜保护层7的材料为SiNx，因此选择含HF刻蚀成分的酸，其 中，HF的质量百分比浓度范围为0. 99%，最佳质量百分比浓度范围为0. 10%。 上述预定时间根据HF质量百分比浓度的不同而不同，其范围可在1秒 100分钟之间，而 对于HF质量百分比浓度范围为0. 10%的刻蚀液，其相应的处理时间为1秒 5分钟。 本领域普通技术人员可以理解的是，质量百分比浓度越高，其对应的处理时间就越短。另外，在刻蚀时还应考虑刻蚀温度，本实施例选择在常温下进行刻蚀。在具体实现时，本领域 普通技术人员可根据选取刻蚀液的种类和刻蚀速率对刻蚀温度进行设定，在此不作赘述。流程S108、使用去离子水对刻蚀后的TFT阵列板进行清洗，以去除其表面的刻蚀 液。在本实施例中采用了喷淋和超声波两种清洗方式对TFT阵列板加以清洗处理；流程S109、利用加热气体对清洗后的TFT阵列板进行风淋，以去除残留在TFT阵列 板上的清洗剂(也即上述去离子水)。经过上述流程处理后，TFT的漏电流约降低两个数量级。另外，当Vds = 10V, Vgs = -5V时，未经流程S107-S109处理的样品其Ids的量级在1 X 10_12左右，而经流程 S107-S109处理后的样品，在同样的电压设置下，其Ids的量级范围为1X10—14 1X10_15。本发明所有实施例提及的TFT阵列制程，即TFT阵列制备方法，也在本发明的保护 范围之内。需要注意的是，以上所有实施例中的保护层后续处理制程可以通过手动操作加以 实现。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是 可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储 介质中，所述程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介 质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。因此，上述保护层后续处理制程也可以计算机程序的方式固化或 加载于生产设备上，从而进行自动化操作。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
权利要求
一种薄膜场效应三极管TFT阵列制备方法，其特征在于，包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上覆盖有保护层；在所述基底上形成导电层图形；对所述沟道区上的保护层去除预设厚度；对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述沟道区上的保护层去除预设厚度的具体实现方式为 对所述沟道区上的保护层进行反刻以去除预设厚度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述沟道区上的保护层进行反刻以去除预设厚度的具体实现方式为 利用与所述保护层材料相适配的刻蚀液对所述保护层进行腐蚀处理； 所述对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理的具体实现方式为 使用清洗剂对刻蚀后的TFT阵列进行清洗处理； 对经清洗处理的TFT阵列进行烘干处理。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述腐蚀处理包括喷淋处理和浸泡处理中 的至少一种。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述保护层为硅系保护层时，所述刻蚀液 的有效刻蚀成分为氟化氢HF。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述HF的质量百分比浓度范围为0. 10%。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述保护层进行腐蚀处理的具体实 现方式为对所述保护层腐蚀预定时间，所述预定时间的范围为1秒 5分钟。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述清洗处理包括喷淋处理和超声波处理 中的至少一种，所述烘干处理包括红外加热处理、热烘处理和气体风淋处理中的至少一种。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述预设厚度占原保护层总厚度 的 0. 50%。
10.一种液晶显示器制备方法，其特征在于，包括阵列制程、组立制程以及模组制程，所 述阵列制程包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上具有保护层； 在所述基底上形成导电层图形； 对所述沟道区上的保护层去除预设厚度； 对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理。
全文摘要
本发明实施例公开了可降低漏电流的薄膜场效应三极管TFT阵列及液晶显示器制备方法。上述阵列制备方法包括提供基底，所述基底具有沟道区，所述沟道区上覆盖有保护层；在所述基底上形成导电层图形；对所述沟道区上的保护层去除预设厚度；对去除保护层预设厚度的TFT阵列进行清理。可以看出，本发明实施例将保护层去除预设厚度，从而可去除一部分含有导电粒子的保护层，减少“浮栅”结构，这样TFT在加负向的栅源电压时，其保护层和沟道界面处聚集的导电粒子将减少，进而有效地降低了TFT的漏电流。
文档编号G02F1/1333GK101976656SQ20101027710
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者于春崎, 何基强, 谢凡, 郝付泼 申请人:信利半导体有限公司