一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置的制造方法

文档序号:9378233阅读:186来源:国知局
一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于显示技术领域,具体涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置。
【背景技术】
[0002]在薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)的制作过程中,为了减少曝光次数,工程人员常使用半曝光技术。利用半曝光技术,可仅通过一道光罩(Mask)工艺同时对两层以上的待处理材料进行图案化处理,从而提高生产效率,降低生产成本。
[0003]但现有技术中至少存在以下问题:
[0004]第一,由图1可以看出,在工艺过程中会对金属层材料层下层的栅极绝缘层I产生过刻蚀,并且会横向刻蚀掉一小部分光刻胶图形层41,由于刻蚀掉的一小部分光刻胶图形层41的遮挡作用,使得其下方的栅极绝缘层I的过刻蚀量少于栅极绝缘层I其他位置的过刻蚀量,因而形成一个栅极绝缘层台阶11 (图中虚线框出的部分);另外,由于灰化工艺会使金属层材料层裸露,导致金属层材料层的材料被氧化,形成源漏电极6后,在显示时造成黑点。
[0005]第二,同时,有源层材料层形成和沟道区7处相同的a-Si保留层(即有源层5),但源漏电极6上方的光刻胶图形层41的剩余量较小,由于其遮挡作用,使得光刻胶图形层41遮挡的部分的有源层材料层的刻蚀量小于其他区域,进而形成较大尺寸的有源层台阶51 (图中虚线框出的部分),该较大尺寸的有源层台阶51会明显增加像素电极和源漏电极6之间的电容以及源漏电极6和公共电极之间的电容,而这两种电容均为寄生电容,在驱动时会导致显示品质差。
[0006]也就是说,受到材料和曝光工艺的制约,经过半曝光技术后残留的光刻胶图形层41的厚度及有源层材料层的图形不易控制,这样就会造成刻蚀后有源层台阶51偏大以及产生黑点等不良现象,降低了半曝光技术的成功率和阵列基板的良品率,增加了阵列基板的生产成本。

【发明内容】

[0007]本发明针对现有的半曝光技术的成功率和阵列基板的良品率低且阵列基板的生产成本高的问题,提供一种半曝光技术的成功率和阵列基板的良品率高且阵列基板的生产成本低的薄膜晶体管的制备方法。
[0008]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种薄膜晶体管的制备方法,包括以下步骤:
[0009]SI,在衬底上沉积栅极绝缘层、有源层材料层、金属层材料层、光刻胶层,并通过曝光、显影在所述金属层材料层上形成光刻胶图形层,所述光刻胶图形层包括部分保留区域、完全保留区域和完全去除区域;
[0010]S2,去除所述完全去除区域的所述金属层材料层;
[0011]S3,去除所述部分保留区域的部分所述光刻胶图形层;
[0012]S4,去除所述完全去除区域的所述有源层材料层;
[0013]S5,去除所述部分保留区域的剩余所述光刻胶图形层;
[0014]S6,形成源漏电极和沟道区。
[0015]其中,所述步骤S6包括:
[0016]S61,去除所述部分保留区域的所述金属层材料层,以形成源漏电极;
[0017]S62,去除部分所述部分保留区域的所述有源层材料层,以形成沟道区;
[0018]S63,去除所述完全保留区域上覆盖的所述光刻胶图形层。
[0019]优选地,所述步骤S2包括:通过湿法刻蚀工艺去除所述完全去除区域的所述金属层材料层。
[0020]优选地,所述步骤S3包括:采用灰化工艺去除所述部分保留区域的部分所述光刻胶图形层。
[0021]优选地,所述步骤S4包括:采用干法刻蚀工艺去除所述完全去除区域的所述有源层材料层。
[0022]优选地,所述步骤S5包括:采用灰化工艺去除所述部分保留区域的剩余所述光刻胶图形层。
[0023]优选地,所述步骤S61包括:通过湿法刻蚀工艺去除所述部分保留区域的所述金属层材料层,以形成源漏电极。
[0024]优选地,所述步骤S62包括:采用干法刻蚀工艺去除部分所述部分保留区域的所述有源层材料层,以形成沟道区。
[0025]优选地,在所述步骤S3中,所述去除所述部分保留区域的部分所述光刻胶图形层的去除量为所述部分保留区域的所述光刻胶图形层的总量的85% -95%。
[0026]作为另一实施方案,本发明提供一种薄膜晶体管,所述薄膜晶体管采用上述任意一项所述的制备方法制成。
[0027]作为另一实施方案,本发明提供一种阵列基板,包括上述的薄膜晶体管。
[0028]作为另一实施方案,本发明提供一种显示装置,包括上述的阵列基板。
[0029]本发明的薄膜晶体管的制备方法中,通过在第一次干法刻蚀工艺之前添加一次灰化工艺,保留5%?15%的光刻胶图形层,可以有效改善由于干法刻蚀工艺对金属层材料层的材料因被氧化而导致的黑点现象,进而消除黑点现象在显示过程中不良影响;由于在进行第一次灰化工艺时,干法刻蚀工艺还没有进行,可以有效消除由于灰化工艺导致的玻璃基板下部温度不均所引起的对栅极绝缘层刻蚀不均而产生的Embossing Mura ;源漏电极上方的光刻胶图形层的剩余量较多,能够使有源层台阶明显减小,进而减小寄生电容,提高了显示品质。
【附图说明】
[0030]图1为现有的薄膜晶体管的结构示意图;
[0031]图2为本发明实施例中制备方法的流程图;
[0032]图3a为本发明实施例中形成光刻胶图形层的结构示意图;
[0033]图3b为本发明实施例中去除完全去除区域的金属层材料层的结构示意图;
[0034]图3c为本发明实施例中去除部分保留区域的部分光刻胶图形层的结构示意图;
[0035]图3d为本发明实施例中去除完全去除区域的有源层材料层的结构示意图;
[0036]图3e为本发明实施例中去除部分保留区域的剩余光刻胶图形层的结构示意图;
[0037]图3f为本发明实施例中去除部分保留区域的金属层材料层的结构示意图;
[0038]图3g为本发明实施例中去除部分保留区域的有源层材料层的结构示意图;
[0039]图3h为本发明实施例中去除残留光刻胶图形层的结构示意图;
[0040]其中,附图标记为:1、栅极绝缘层;11、栅极绝缘层台阶;2、有源层材料层;3、金属层材料层;41、光刻胶图形层;5、有源层;51、有源层台阶;6、源漏电极;7、沟道区。
【具体实施方式】
[0041]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0042]实施例1:
[0043]请参照图2和图3,如图2所示,本实施例提供一种薄膜晶体管的制备方法,包括以下步骤:
[0044]SI,在衬底上沉积栅极绝缘层1、有源层材料层2、金属层材料层3、光刻胶层(图中未示出),并通过曝光、显影在金属层材料层3上形成光刻胶图形层41,光刻胶图形层41包括部分保留区域A、完全保留区域B和完全去除区域C(如图3a所示);
[0045]S2,去除完全去除区域C的金属层材料层3 (如图3b所示);
[0046]S3,去除部分保留区域A的部分光刻胶图形层41 (如图3c所示);
[0047]S4,去除完全去除区域C的有源层材料层2 (如图3d所示);
[0048]S5,去除部分保留区域A的剩余光刻胶图形层41 (如图3e所示);
[0049]S6,形成源漏电极6和沟道区7。
[0050]需要说明的是,如图3a所示,完全保留区域B对应源漏电极6的区域,部分保留区域A对应沟道区7的区域,完全去除区域C对应非薄膜晶体管的区域。
[0051]优选地,步骤S2包括:通过湿法刻蚀工艺去除完全去除区域C的金属层材料层3。
[0052]优选地,步骤S3包括:采用灰化工艺去除部分保留区域A的部分光刻胶图形层41。优选地,在步骤S3中,去除部分保留区域A的部分光刻胶图形层41的去除量为部分保留区域A的光刻胶图形层41的总量的85% -95%。
[0053]通过在第一次干法刻蚀工艺之前添加一次灰化
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