电极结构的制备方法、电极结构、薄膜晶体管及显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种电极结构的制备方法、电极结构、薄膜晶体管及显示装置。

背景技术：

在制作薄膜晶体管的过程中，为了形成金属电极的图形，通常采用湿法刻蚀方法对金属电极进行刻蚀，但是，在湿法刻蚀的过程中，光阻层容易从金属电极表面脱落，影响刻蚀工艺的正常进行。

因此，如何在湿法刻蚀的过程中防止光阻层从金属电极表面脱落是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电极结构的制备方法、电极结构、薄膜晶体管的制备方法、薄膜晶体管及显示装置，用于解决采用湿法刻蚀时，金属电极顶层的金属表面与光阻层脱落的问题。

因此，本发明实施例提供了一种电极结构的制备方法，包括：

在衬底基板上形成金属薄膜层；

在所述金属薄膜层上依次形成多晶硅薄膜和光阻层；

对所述光阻层进行曝光显影，形成光阻层的图形；

保留所述光阻层的图形下方对应的所述多晶硅薄膜，去除剩余其他区域的所述多晶硅薄膜；

以所述光阻层的图形为掩膜，采用湿法刻蚀方法对所述金属薄膜层进行构图，形成金属电极的图形；

去除所述光阻层的图形。

较佳地，在本发明实施例提供的上述制备方法中，在所述金属薄膜层上形成多晶硅薄膜，具体包括：

在所述金属薄膜层上沉积非晶硅薄膜；

对所述非晶硅薄膜进行晶化处理，形成多晶硅薄膜。

较佳地，在本发明实施例提供的上述制备方法中，所述多晶硅薄膜的厚度为10nm至100nm。

较佳地，在本发明实施例提供的上述制备方法中，去除剩余其他区域的所述多晶硅薄膜，具体为：

通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方法去除剩余其他区域的所述多晶硅薄膜。

较佳地，在本发明实施例提供的上述制备方法中，在衬底基板上形成金属薄膜层，包括：

在所述衬底基板上形成铜材料的薄膜层。

较佳地，在本发明实施例提供的上述制备方法中，在衬底基板上形成金属薄膜层，还包括：

在所述衬底基板上形成铜材料的薄膜层之前，在所述衬底基板上形成第一扩散阻挡层；和/或

在所述衬底基板上形成铜材料的薄膜层之后，在所述铜材料的薄膜层上形成第二扩散阻挡层。

相应地，本发明实施例还提供了一种上述的制备方法制备的电极结构，所述电极结构包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的金属电极的图形，以及位于所述金属电极上的多晶硅薄膜。

相应地，本发明实施例还提供了薄膜晶体管的制备方法，包括形成栅电极的图形、有源层的图形和源漏电极的图形，所述栅电极的图形和/或所述源漏电极的图形采用如上述任一项所述的制备方法制备。

相应地，本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管采用上述的薄膜晶体管的制备方法制备。

相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述的薄膜晶体管。

本发明实施例提供的上述电极结构的制备方法、电极结构、薄膜晶体管及显示装置，在金属薄膜层上形成光阻层之前在金属薄膜层上形成了多晶硅薄膜，由于该多晶硅薄膜的表面凹凸不平，因此可以增加光阻层与金属薄膜层表面的粘附力，从而在以光阻层的图形为掩膜，采用湿法刻蚀方法对金属薄膜层进行构图时，光阻层不容易从金属薄膜层的表面脱落，保证了刻蚀工艺的顺利进行。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电极结构的制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的电极结构的结构示意图；

图3a至图3i为本发明实施例提供的形成电极结构的图形的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明实施例提供的电极结构的制备方法、电极结构、薄膜晶体管及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

其中，附图中各膜层厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

本发明实施例提供的一种电极结构的制备方法，如图1所示，具体可以包括以下步骤：

s101、在衬底基板上形成金属薄膜层；

s102、在金属薄膜层上依次形成多晶硅薄膜和光阻层；

s103、对光阻层进行曝光显影，形成光阻层的图形；

s104、保留光阻层的图形下方对应的多晶硅薄膜，去除剩余其他区域的多晶硅薄膜；

s105、以光阻层的图形为掩膜，采用湿法刻蚀方法对金属薄膜层进行构图，形成金属电极的图形；

s106、去除光阻层的图形。

本发明实施例提供的上述电极结构的制备方法，在金属薄膜层上形成光阻层之前在金属薄膜层上形成了多晶硅薄膜，由于该多晶硅薄膜的表面凹凸不平，因此可以增加光阻层与金属薄膜层表面的粘附力，从而在以光阻层的图形为掩膜，采用湿法刻蚀方法对金属薄膜层进行构图时，光阻层不容易从金属薄膜层的表面脱落，保证了刻蚀工艺的顺利进行。

需要说明的是，在本发明实施例提供的上述制备方法中，衬底基板可以仅是一块基板，当然也可以是上面形成有其它膜层的基板，在此不作限定。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制备方法中，在金属薄膜层上形成多晶硅薄膜，具体包括：

在金属薄膜层上沉积非晶硅薄膜；

对非晶硅薄膜进行晶化处理，形成多晶硅薄膜。

由于多晶硅薄膜表面形貌呈现凹凸不平的颗粒状，因此可以利用多晶硅薄膜的该结构特性，将其设置在金属薄膜层和光阻层之间，增大金属薄膜层和光阻层之间的粘附力。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制备方法中，对非晶硅薄膜进行晶化处理可采用：固相晶化(solidphasecrystallization，spc)、金属诱导横向晶化(metal—inducedlateralcrystallization，milc)、准分子激光退火(excimerlaserannealing，ela)、局部激光退火(masklaserannealing，mla)等技术，在此不作限定。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制备方法中，多晶硅薄膜的厚度控制在10nm至100nm之间，金属薄膜层和光阻层之间的粘附力最佳，当然设置其它厚度的多晶硅薄膜也可实现增加金属薄膜层和光阻层之间的粘附力的作用，在此不作限定。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制备方法中，去除剩余其他区域的多晶硅薄膜，具体为：

通过干法刻蚀或湿法刻蚀的方法去除剩余其他区域的多晶硅薄膜。

进一步地，在具体实施时，由于铜的电阻较小，因此在本发明实施例提供的上述制备方法中，在衬底基板上形成金属薄膜层，包括：

在衬底基板上形成铜材料的薄膜层。

进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述制备方法中，在衬底基板上形成金属薄膜层，还包括：

在衬底基板上形成铜材料的薄膜层之前，在衬底基板上形成第一扩散阻挡层；和/或

在衬底基板上形成铜材料的薄膜层之后，在铜材料的薄膜层上形成第二扩散阻挡层。

在铜材料的薄膜层两侧分别形成第一扩散阻挡层和第二扩散阻挡层，以防止铜材料薄膜表面的铜原子会扩散到其他层，影响各层的性能。其中，第一扩散阻挡层所使用的材料可以为mo、ti、ti合金或mo合金，例如monb、moti、mota、mow等，在此不作限定。第二扩散阻挡层所使用的材料可以为mo、ti、ti合金或mo合金，例如monb、moti、mota、mow等，在此不作限定。

在具体实施时，在刻蚀工艺完成后可以不去除多晶硅薄膜，保留多晶硅薄膜不影响电极的使用性能，并且减少了工艺的步骤。也可以去除该多晶硅薄膜，在此不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种上述的制备方法制备的电极结构，如图2所示，电极结构包括：衬底基板1，位于衬底基板1上的金属电极2的图形，以及位于金属电极2上的多晶硅薄膜3。由于该电极结构由本发明实施例提供的上述任一种制备方法制备而成，因此，其结构可参见上述实施例，在此不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的电极结构中，金属电极的材料为铜。

进一步地，本发明实施例提供的电极结构中，金属电极还包括设置在铜材料的薄膜层两侧的第一扩散阻挡层和第二扩散阻挡层，以防止铜材料表面的铜原子会扩散到其他层，影响各层的性能。其中，第一扩散阻挡层所使用的材料可以为mo、ti、ti合金或mo合金，例如monb、moti、mota、mow等，在此不作限定。第二扩散阻挡层所使用的材料可以为mo、ti、ti合金或mo合金，例如monb、moti、mota、mow等，在此不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管的制备方法，包括形成栅电极的图形、有源层的图形和源漏电极的图形，栅电极的图形和/或源漏电极的图形采用上述电极结构制备方法任一项的制备方法制备。由于该薄膜晶体管的制备方法解决问题的原理与前述一种电极结构的制备方法相似，因此该薄膜晶体管的制备方法的实施可以参见前述电极结构的制备方法的实施，重复之处不再赘述。

下面通过实例说明本发明实施例提供的薄膜晶体管的制备方法，其中，具体该制备方法包括以下步骤：

(1)在衬底基板1上形成栅电极4，如图3a所示；

在具体实施时，栅电极4的材料可以为cu、ti、mo、al、w、cr等金属或者合金，在此不作限定。

(2)在栅电极4上形成栅极绝缘层5，如图3b所示；

其中，栅极绝缘层5所使用的材料可以为：tio2、yi2o3、al2o3、sinx、sion和sio2的一种或者任意组合；

(3)在栅电极绝缘层5上形成有源层6，如图3c所示；

其中，有源层可以为非晶硅薄膜或多晶硅薄膜，也可以为氧化物半导体，如igzo、izo、igo、gzo、zno、itzo等；

(4)在有源层6上形成源漏电极层7，如图3d所示，

其中，该源漏电极层可以为金属电极层或者带有第一扩散阻挡层和第二扩散阻挡层的金属电极层，例如：mo/cu/mo、monb/cu/monb、moti/cu/moti、mota/cu/mota、mow/cu/mow、mo合金/cu/mo合金、ti/cu/ti、ti合金/cu/ti合金等；

(5)在源漏电极层7上形成多晶硅薄膜8，如图3e所示；

其中，在源漏电极层形成多晶硅薄膜具体包括：在源漏电极层上进行非晶硅薄膜沉积，并对该非晶硅薄膜进行晶化处理，从而形成多晶硅薄膜；

(6)在多晶硅薄膜8上形成光阻层9，如图3f所示；

(7)对光阻层9进行曝光显影，形成光阻层9的图形，如图3g所示；

(8)根据光阻层9的图形对多晶硅薄膜8进行干法刻蚀，保留光阻层9的图形下面的多晶硅薄膜8，所形成图形如图3h所示；

(9)对源漏电极层进行湿法刻蚀，形成源漏电极10的图形，如图3i所示。

上述实施例通过上述步骤(1)至(9)，在源漏电极层上形成光阻层之前在源漏电极层上形成了多晶硅薄膜，由于该多晶硅薄膜表面凹凸不平，从而增加了光阻层与源漏电极层表面的粘附力，使源漏电极层在进行湿法刻蚀时光阻层不发生与源漏电极层脱落现象，保证了刻蚀工艺的顺利进行。

上述实施例是以薄膜晶体管中源漏电极采用上述电极结构的制备方法制备为例进行说明的，栅电极同理可以采用上述电极结构的制备方法制备，在此不作详述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管采用上述的薄膜晶体管的制备方法制备。由于该薄膜晶体管所采用的制备方法解决问题的原理与前述一种电极结构的制备方法相似，因此该薄膜晶体管的实施可以参见前述电极结构的制备方法的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施时，如图4所示，薄膜晶体管可以包括栅电极4、有源层6和源漏电极10，栅电极4上方和/或源漏电极10上方还设置有多晶硅薄膜8。由于该薄膜晶体管由本发明实施例提供的上述任一种薄膜晶体管的制备方法制备而成，因此，其结构可参见上述实施例，在此不再赘述。

在具体实施时，本发明实施例提供的薄膜晶体管可以是如图4所示的底栅型结构，当然也可以是顶栅型结构，在此不作限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的上述薄膜晶体管。该显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

其中，该显示装置适用于液晶显示器、有机电致发光显示器、无机电致发光显示器、有源矩阵有机发光二极管显示器(activematrix/organiclightemittingdiode，amoled)等多种类型的显示器。

本发明实施例提供的上述电极结构的制备方法、电极结构、薄膜晶体管及显示装置，在金属薄膜层上形成光阻层之前在金属薄膜层上形成了多晶硅薄膜，由于该多晶硅薄膜的表面凹凸不平，因此可以增加光阻层与金属薄膜层表面的粘附力，从而在以光阻层的图形为掩膜，采用湿法刻蚀方法对金属薄膜层进行构图时，光阻层不容易从金属薄膜层的表面脱落，保证了刻蚀工艺的顺利进行。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。