氧化物半导体层的制备方法及装置与流程
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种氧化物半导体层的制备方法及装置。
背景技术
随着科技的发展，显示面板的应用越来越广泛，显示面板包括基板以及设置在基板上的多个像素单元，像素单元通常包括氧化物半导体层。
在制备氧化物半导体层的过程中，需要将用于形成氧化物半导体层的多个靶材正对基板，并向多个靶材的一侧通入带电粒子，以及向该多个靶材施加正交电磁场，使得带电粒子在正交电磁场的作用下轰击靶材，进而使靶材上的部分材料被击出，并溅射到基板上，以得到氧化物半导体层。
但是，相关技术制备的氧化物半导体层的厚度均匀性较差，导致显示面板的显示效果较差。
技术实现要素：
本申请提供了一种氧化物半导体层的制备方法及装置，可以解决相关技术中显示面板的显示效果较差问题，所述技术方案如下：
一方面，提供了一种氧化物半导体层的制备方法，所述方法包括：
在基板上形成氧化物半导体层；
当所述氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，向所述氧化物半导体层施加氧离子，以使所述氧化物半导体层的多个区域中的氧含量与所述氧化物半导体层的厚度正相关。
可选的，所述方法还包括：
在向所述氧化物半导体层施加氧离子时，对所述氧化物半导体层进行退火。
可选的，所述向所述氧化物半导体层施加氧离子，包括：
向所述氧化物半导体层的多个区域中的每个区域施加氧离子。
可选的，所述基板位于制备腔体内，向所述氧化物半导体层的多个区域中的每个区域施加氧离子，包括：
向所述制备腔体内通入氧气；
向所述氧化物半导体层的多个区域中的每个区域照射紫外线，以使所述每个区域上的氧气解离得到所述氧离子，以及所述氧离子进入所述氧化物半导体层；
其中，所述氧化物半导体层的多个区域中，照射至区域的紫外线的波长与区域的厚度负相关。
可选的，所述在基板上形成氧化物半导体层，包括：
采用磁控溅射法在所述基板上形成所述氧化物半导体层。
可选的，所述氧化物半导体层为薄膜晶体管中的有源层。
可选的，所述氧化物半导体层的材质为铟镓锌氧化物或铟锡锌氧化物。
可选的，所述氧化物半导体层的多个区域包括：厚度为1090埃的第一区域，以及厚度为1063埃的第二区域，照射至所述第一区域的紫外线的波长为30纳米，照射至所述第二区域的紫外线的强度为100纳米。
另一方面，提供了一种氧化物半导体层的制备装置，所述半导体层的制备装置包括：镀膜设备，用于在基板上形成氧化物半导体层；氧含量调节设备，用于当所述氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，向所述氧化物半导体层施加氧离子，以使所述氧化物半导体的多个区域中的氧含量与所述氧化物半导体层的厚度正相关。
可选的，所述制备装置还包括：
退火炉，用于在向所述氧化物半导体层施加氧离子时，对所述氧化物半导体层进行退火。
可选的，所述氧含量调节设备用于：向所述多个区域中的每个区域施加所述氧离子。
可选的，所述基板位于制备腔体内，所述氧含量调节设备包括：通氧泵，用于向所述制备腔体内通入氧气；紫外灯组件，用于向所述氧化物半导体层的多个区域中的每个区域照射紫外线，以使所述每个区域上的氧气解离得到所述氧离子，以及所述氧离子进入所述氧化物半导体层；其中，所述氧化物半导体层的多个区域中，照射至区域的紫外线的波长与区域的厚度负相关。
可选的，所述镀膜设备包括：磁控溅射设备，用于采用磁控溅射法在所述基板上形成所述氧化物半导体层。
可选的，所述多个区域包括：厚度为1090埃的第一区域，以及厚度为1063埃的第二区域，照射至所述第一区域的紫外线的波长为30纳米，照射至所述第二区域的紫外线的强度为100纳米。
本申请提供的技术方案带来的有益效果是：在基板上形成氧化物半导体层的过程中，由于该氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，该多个区域中，区域的导通电流与该区域的厚度正相关；又由于区域的氧含量与该区域的迁移率负相关，且区域的迁移率与该区域的导通电流正相关，也即区域的氧含量与该区域的导通电流负相关。因此，可以通过向氧化物半导体层施加氧离子以调整区域的氧含量，以使多个区域中区域的氧含量与该区域的厚度正相关，从而减小氧化物半导体中厚度不同的多个区域的导通电流的差异，减缓了因靶材导致显示面板的显示亮度不均匀(又称targetmura)的程度，提升了显示面板的显示效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对实施例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为相关技术提供的一种有源层的制备环境示意图；
图2为本发明实施例提供的一种氧化物半导体层的制备方法流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种氧化物半导体层的制备方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种氧化物半导体层的制备环境示意图；
图5为本发明实施例提供的一种向多个区域中的每个区域施加氧离子的方法流程图；
图6为本发明实施例提供的一种氧化物半导体层的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种氧化物半导体层的制备装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种氧化物半导体层的制备装置的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种氧含量调节设备与退火炉的相对位置关系示意图；
图10为本发明实施例提供的一种基板与制备腔体的相对位置关系示意图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
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。
随着科技的发展，显示面板的应用越来越广泛，显示面板包括基板以及设置在基板上的多个像素单元，像素单元通常包括氧化物半导体层(如薄膜晶体管中的有源层)。如图1所示，在制备有源层101的过程中，需要将用于形成有源层101的多个靶材102正对基板103，并在基板103的一侧通入带电粒子(图1中未示出)，以及向该多个靶材102施加正交电磁场(图1中未示出)，使得带电粒子在正交电磁场的作用下轰击靶材102，进而使靶材102上的部分材料被击出，并溅射到基板103上，以得到有源层101。
但是，在基板103上形成有源层101的过程中，基板103上正对靶材102的区域a1上形成的有源层101的厚度较厚，基板103上未正对靶材102的区域b1上形成的有源层101的厚度较薄。也即有源层101包括厚度不一致的多个区域，且由于有源层101上某一区域的电阻与该区域的厚度负相关，因此有源层101包括电阻不一致的多个区域，该多个区域的导通电流(也即薄膜晶体管中的源漏极电流)不一致，从而造成因靶材导致显示面板的显示亮度不均匀。导致显示面板的显示效果较差。本发明实施例提供了一种显示面板的制造方法，该制造方法所制造的显示面板的显示效果较好。
图2为本发明实施例提供的一种氧化物半导体层的制备方法的流程图，如图2所示，该氧化物半导体层的制备方法可以包括：
步骤201、在基板上形成氧化物半导体层。
步骤202、当氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，向氧化物半导体层施加氧离子，以使氧化物半导体层的多个区域中的氧含量与氧化物半导体层的厚度正相关。
综上所述，在本发明实施例提供的氧化物半导体层的制备方法中，在基板上形成氧化物半导体层的过程中，由于该氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，该多个区域中，区域的导通电流与该区域的厚度正相关；又由于区域的氧含量与该区域的迁移率负相关，且区域的迁移率与该区域的导通电流正相关，也即区域的氧含量与该区域的导通电流负相关。因此，可以通过向氧化物半导体层施加氧离子以调整区域的氧含量，以使多个区域中区域的氧含量与该区域的厚度正相关，从而减小氧化物半导体中厚度不同的多个区域的导通电流的差异，减缓了因靶材导致显示面板的显示亮度不均匀的程度，提升了显示面板的显示效果。
需要说明的是，以下将以薄膜晶体管为例，对本发明实施例中的原理进行解释说明：
示例的，薄膜晶体管中的源漏极电流可以用公式
图3为本发明实施例提供的另一种氧化物半导体层的制备方法流程图，如图3所示，该氧化物半导体层的制备方法可以包括：
步骤301、在基板上形成氧化物半导体层。
可选的，如图4所示，在步骤301中可以采用磁控溅射法在基板401上形成氧化物半导体层402。示例的，在采用磁控溅射法在基板401上形成氧化物半导体层402的过程中，可以将用于形成氧化物半导体层402的多个靶材403正对基板401，并在基板401的一侧通入带电粒子(图4中未示出)。然后，可以向该多个靶材403施加正交电磁场(图4中未示出)，使得带电粒子在正交电磁场的作用下轰击靶材403，进而使靶材403上的部分材料被击出，并溅射到基板401上，以形成氧化物半导体层402。
需要说明的是，本发明实施例中在仅以采用磁控溅射法在基板401上形成氧化物半导体层402为例，可选的，在步骤301中还可以采用其他制备方法(如化学气相沉积法)在基板401上形成氧化物半导体层402，本发明实施例对此不作限定。
可选的，氧化物半导体层402可以为薄膜晶体管中的有源层。需要说明的是，本发明实施例中仅以氧化物半导体层402为薄膜晶体管中的有源层为例，可选的，氧化物半导体层402还可以为像素单元中的其他功能层(如有机发光二级管中的n型半导体层或p型半导体层)，本发明实施例对此不作限定。
可选的，氧化物半导体层402的材质可以为铟镓锌氧化物，可选的，氧化物半导体层402的材质还可以为其他材质(如铟锡锌氧化物)，本发明实施例对此不作限定。
步骤302、当氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，向氧化物半导体层施加氧离子，以使氧化物半导体层的多个区域中的氧含量与氧化物半导体层的厚度正相关。
可选的，当氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，在步骤302中可以向氧化物半导体层的多个区域中的每个区域施加氧离子。可选的，如图5所示，向氧化物半导体层的多个区域中的每个区域施加氧离子的过程可以包括：
步骤3021、向制备腔体内通入氧气。
示例的，如图6所示，可以向用于制备氧化物半导体层402的制备腔体(图6中未示出)内通入氧气(图6中未示出)，以使得该氧气分布在氧化物半导体402的每个区域上。
步骤3022、向氧化物半导体层的多个区域中的每个区域照射紫外线，以使每个区域上的氧气解离得到氧离子，以及氧离子进入氧化物半导体层。
在向氧化物半导体层的多个区域中的每个区域照射紫外线时，该氧化物半导体层的多个区域中照射至区域的紫外线的波长与区域的厚度负相关。
可选的，如图6所示，氧化物半导体层的402多个区域可以包括：厚度为1090埃的第一区域a2，以及厚度为1063埃的第二区域b2，且照射至第一区域a2的紫外线l1的波长为30纳米，照射至第二区域b2的紫外线l2的波长为100纳米。由于紫外线的波长与紫外线的能量负相关，因此紫外线l1的能量大于紫外线l2的能量。进而在紫外线l1照射至第一区域a2且紫外线l2照射至第二区域b2后，该第一区域a2上的氧气解离得到的氧离子的浓度，大于该第二区域b2上的氧气解离得到的氧离子的浓度。且氧气解离得到的氧离子较容易进入氧化物半导体层，从而使得进入第一区域a2的氧离子多于进入第二区域b2的氧离子，第一区域a2的迁移率小于第二区域b2的迁移率。需要说明的是，1埃等于0.1纳米。
需要说明的是，本发明实施例中仅以氧化物半导体层的多个区域包括厚度不同的两种区域，且向多个区域照射的紫外线包括两种波长的紫外线为例，可选的，该氧化物半导体层的多个区域还可以包括厚度不同的多种(如3种)区域，且向多个区域照射的紫外线包括多种(如3种)波长的紫外线，本发明实施例对此不作限定。
另外，本发明实施例中仅以向氧化物半导体层的多个区域中每个区域照射紫外线为例，可选的，还可以仅向氧化物半导体层的多个区域中厚度较厚的部分区域照射紫外线。示例的，在向制备腔体内通入氧气后，可以仅向图4中厚度为1090埃的第一区域a2照射紫外线，使得第一区域a2上的氧气解离得到氧离子，该氧离子进入该第一区域a2，以使得第一区域a2的迁移率小于第二区域b2的迁移率，本发明实施例对此不作限定。
步骤303、在向氧化物半导体层施加氧离子时，对氧化物半导体层进行退火。
由于对氧化物半导体层进行退火时，该氧化物半导体层处于高温环境，且由于高温环境有利于氧化物半导体层吸收氧离子，因此，提高了向氧化物半导体层施加氧离子的效率。
需要说明的是，本发明实施例中仅以在向氧化物半导体层施加氧离子时，对氧化物半导体层进行退火为例。可选的，可以在对氧化物半导体层施加完氧离子后，对该氧化物半导体层进行退火，或者，可以在对氧化物半导体层退火完后，可以对该氧化物半导体层施加氧离子，本发明实施例对此不作限定。
还需要说明的是，在氧化物半导体层上的多个区域的厚度均相同时，可以不对氧化物半导体层施加氧离子，此时，可以省略步骤302，并直接对氧化物半导体层进行退火。
可选的，在氧化物半导体层上的多个区域的厚度均相同时，还可以仅执行步骤3021以向制备腔体内通入氧气，且无需向氧化物半导体层上的该多个区域照射紫外线，以对步骤301中形成的氧化物半导体层中的各个区域进行相同量的补氧，此时，可以省略步骤3022。
综上所述，在本发明实施例提供的氧化物半导体层的制备方法中，在基板上形成氧化物半导体层的过程中，由于该氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，该多个区域中，区域的导通电流与该区域的厚度正相关；又由于区域的氧含量与该区域的迁移率负相关，且区域的迁移率与该区域的导通电流正相关，也即区域的氧含量与该区域的导通电流负相关。因此，可以通过向氧化物半导体层施加氧离子以调整区域的氧含量，以使多个区域中区域的氧含量与该区域的厚度正相关，从而减小氧化物半导体中厚度不同的多个区域的导通电流的差异，减缓了因靶材导致显示面板的显示亮度不均匀的程度，提升了显示面板的显示效果。
图7为本发明实施例提供的一种氧化物半导体层的制备装置的结构示意图，如图7所示，该半导体层的制备装置70可以包括：
镀膜设备701，用于在基板上形成氧化物半导体层。
氧含量调节设备702，用于当氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，向氧化物半导体层施加氧离子，以使氧化物半导体层的多个区域中的氧含量与氧化物半导体层的厚度正相关。
综上所述，在本发明实施例提供的氧化物半导体层的制备装置中，镀膜设备在基板上形成氧化物半导体层的过程中，由于该氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，该多个区域中，区域的导通电流与该区域的厚度正相关；又由于区域的氧含量与该区域的迁移率负相关，且区域的迁移率与该区域的导通电流正相关，也即区域的氧含量与该区域的导通电流负相关。因此，氧气含量调节设备可以通过向氧化物半导体层施加氧离子以调整区域的氧含量，以使多个区域中区域的氧含量与该区域的厚度正相关，从而减小氧化物半导体中厚度不同的多个区域的导通电流的差异，减缓了因靶材导致显示面板的显示亮度不均匀的程度，提升了显示面板的显示效果。
可选的，镀膜设备可以包括：磁控溅射设备，用于采用磁控溅射法在基板上形成氧化物半导体层。
可选的，如图8所示，氧化物半导体层的制备装置70还可以包括：退火炉703，且该退火炉703可以用于对氧化物半导体层进行退火。可选的，该退火炉703可以用于在向氧化物半导体层施加氧离子时，对氧化物半导体层进行退火，此时，氧含量调节设备702可以设置在退火炉703内。可选的，该退火炉703还可以用于在向氧化物半导体层施加氧离子前或施加氧离子后，对氧化物半导体层进行退火，此时，氧含量调节设备702可以设置在退火炉703外，本发明实施例对此不作限定。且图8中并未示出氧含量调节设备702与退火炉703的相对位置关系。
且在氧含量调节设备702设置在退火炉703内时，氧含量调节设备702与退火炉703的相对位置关系可以如图9所示。
可选的，氧含量调节设备702用于：向氧化物半导体层的多个区域中的每个区域施加氧离子。
可选的，如图10所示，基板401位于制备腔体704内，氧含量调节设备(图10中未示出)包括：通氧泵，用于向制备腔体704内通入氧气。紫外灯组件，用于向氧化物半导体层的402多个区域中的每个区域照射紫外线，以使每个区域上的氧气解离得到氧离子，以及氧离子进入氧化物半导体层402。其中，氧化物半导体层的402多个区域中，照射至区域的紫外线的波长与区域的厚度负相关。该紫外灯组件可以设置在制备腔体704内。
需要说明的是，在退火炉(图10中未示出)用于在向氧化物半导体层施加氧离子的过程中，对氧化物半导体层进行退火时，该制备腔体704可以为退火炉的腔体。在退火炉用于在向氧化物半导体层施加氧离子前或施加氧离子后，对氧化物半导体层进行退火时，该制备腔体704可以不为退火炉的腔体。
可选的，氧化物半导体层的多个区域可以包括：厚度为1090埃的第一区域，以及厚度为1063埃的第二区域，照射至第一区域的紫外线的波长为30纳米，照射至第二区域的紫外线的强度为100纳米。示例的，紫外灯组件可以包括第一紫外灯和第二紫外灯，其中，第一紫外灯用于向厚度为1090埃的第一区域照射波长为30纳米的紫外线，第二紫外灯用于向厚度为1063埃的第二区域照射波长为100纳米的紫外线。
综上所述，在本发明实施例提供的氧化物半导体层的制备装置中，镀膜设备在基板上形成氧化物半导体层的过程中，由于该氧化物半导体层包括厚度不同的多个区域时，该多个区域中，区域的导通电流与该区域的厚度正相关；又由于区域的氧含量与该区域的迁移率负相关，且区域的迁移率与该区域的导通电流正相关，也即区域的氧含量与该区域的导通电流负相关。因此，氧气含量调节设备可以通过向氧化物半导体层施加氧离子以调整区域的氧含量，以使多个区域中区域的氧含量与该区域的厚度正相关，从而减小氧化物半导体中厚度不同的多个区域的导通电流的差异，减缓了因靶材导致显示面板的显示亮度不均匀的程度，提升了显示面板的显示效果。
需要说明的是，本发明实施例提供的半导体层的制备方法实施例以及半导体层的制备装置实施例均可以相互参考，本发明实施例对此不做限定。本发明实施例提供的方法实施例步骤的先后顺序能够进行适当调整，步骤也能够根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
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