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一種陣列基板及其制作方法、顯示裝置與流程

文檔序號(hào):11252677閱讀:1523來源:國知局
一種陣列基板及其制作方法、顯示裝置與流程

本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,尤其涉及一種陣列基板及其制作方法、顯示裝置。



背景技術(shù):

平板顯示器件具有機(jī)身薄、省電、無輻射等眾多優(yōu)點(diǎn),因而得到了廣泛的應(yīng)用。平面顯示器件主要包括液晶顯示器(liquidcrystaldisplay,簡(jiǎn)稱lcd)及有機(jī)發(fā)光二極管(organiclightemittingdiode,簡(jiǎn)稱oled)顯示器。oled因?yàn)榫邆湟韵聝?yōu)異特性:①自發(fā)光、不需要背光源;②對(duì)比度高;③厚度?。虎芤暯菑V;⑤反應(yīng)速度快;⑥可用于撓曲性面板;⑦使用溫度范圍廣;⑧構(gòu)造及制程簡(jiǎn)單,所以被視為下一代平面顯示器的新型應(yīng)用技術(shù)。

有機(jī)發(fā)光二極管顯示器按照驅(qū)動(dòng)類型可分為無源矩陣型有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(passivematrixorganiclightemittingdiode,簡(jiǎn)稱pmoled)和有源矩陣型有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(activematrixorganiclightemittingdiode,簡(jiǎn)稱amoled)。amoled具有反應(yīng)速度快、對(duì)比度高、視角寬廣等特點(diǎn),其通常包括基板、形成于基板上的薄膜晶體管及形成于薄膜晶體管上的有機(jī)發(fā)光二極管。該薄膜晶體管驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光,進(jìn)而顯示相應(yīng)的畫面。

具體的,該薄膜晶體管至少包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管和一個(gè)開關(guān)薄膜晶體管。該開關(guān)薄膜晶體管控制驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的打開與關(guān)閉,通過該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管在飽和狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的電流驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光。通過向該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管輸入不同灰階電壓信號(hào)產(chǎn)生不同的驅(qū)動(dòng)電流來實(shí)現(xiàn)面板灰階控制。驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的亞閾值擺幅將直接影響顯示面板的灰階切換性能。

薄膜晶體管的亞閾值擺幅取決于其柵極電容的大小,柵極電容的大小取決于柵極絕緣層的厚度。因此可通過增加?xùn)艠O絕緣層的厚度,提高驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的亞閾值擺幅,進(jìn)而提升顯示面板的灰階切換性能。

如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種適用于amoled的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖。該陣列基板包括開關(guān)薄膜晶體管t1和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2,其具有雙層結(jié)構(gòu)的柵極絕緣層:第一柵極絕緣層105和第二柵絕緣層106。通過調(diào)整第二柵絕緣層106的厚度,可以增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2的亞閾值擺幅。

制作圖1所示的陣列基板具體包括以下幾個(gè)步驟。首先在基底101上形成緩沖層102。接著在緩沖層102上沉積非晶硅材料以形成非晶硅層,通過準(zhǔn)分子激光退火工藝將非晶硅轉(zhuǎn)化為結(jié)晶多晶硅,再將多晶硅層進(jìn)行圖案化處理和離子摻雜處理,形成開關(guān)薄膜晶體管t1的有源層1031和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2的有源層1032。接著,通過化學(xué)氣相沉淀工藝在有源層1031和有源層1032及緩沖層102上沉積一層絕緣材料以形成第一柵極絕緣層105。接著,通過濺射及光刻工藝形成開關(guān)薄膜晶體管t1的柵極113。接著,通過化學(xué)氣相沉淀工藝在開關(guān)薄膜晶體管t1的柵極113和第一柵極絕緣層105上形成第二柵極絕緣層106。接著,通過濺射、光刻工藝形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2的柵極112。之后,再依次在驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2的柵極112和第二柵極絕緣層106上形成層間絕緣層107以及開關(guān)薄膜晶體管t1的源極111和漏極110、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2的源極109和漏極108。在該制作方法中,需要形成兩層?xùn)艠O絕緣層來增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t2的亞閾值擺幅,工藝繁瑣、制作效率低。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為解決以上問題,本發(fā)明提供了一種陣列基板及其制作方法、顯示裝置,用以增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的亞閾值擺幅,提高amoled顯示面板的灰階切換與控制性能,減少工藝制程,提高生產(chǎn)效率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種陣列基板,包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元,每個(gè)所述像素單元包括耦合連接的開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管,所述開關(guān)薄膜晶體管和所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管均包括有源層、平坦化柵絕緣層和柵極,其中,

所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層和所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層均設(shè)置于基底上,并且所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層的厚度大于所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的厚度;

所述開關(guān)薄膜晶體管和所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管共用平坦化柵絕緣層,所述平坦化柵絕緣層設(shè)置于所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層、所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層和裸露的基底上;

所述開關(guān)薄膜晶體管的柵極對(duì)應(yīng)其有源層設(shè)置于所述平坦化柵絕緣層上,所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極對(duì)應(yīng)其有源層設(shè)置于所述平坦化柵絕緣層上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,還包括:

緩沖層,其設(shè)置于所述基底上,其上設(shè)置有所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層和所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,還包括:

層間絕緣層,其設(shè)置于所述開關(guān)薄膜晶體管的柵極、所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極以及裸露的平坦化柵絕緣層上;

開關(guān)薄膜晶體管的源極和漏極,其對(duì)應(yīng)所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層設(shè)置于層間絕緣層上,并通過對(duì)應(yīng)的過孔與所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層連接;

驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的源極和漏極,其對(duì)應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層設(shè)置于層間絕緣層上,并通過對(duì)應(yīng)的過孔與所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種用于制作陣列基板的方法,包括:

在基底上形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層,并使得所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層的厚度大于所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的厚度;

在所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層、所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層以及裸露的基底上形成平坦化柵絕緣層;

在所述平坦化柵絕緣層上對(duì)應(yīng)所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層的位置形成開關(guān)薄膜晶體管的柵極,在所述平坦化柵絕緣層上對(duì)應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的位置形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在基底上形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層進(jìn)一步包括:

在基底上沉積一層非晶硅,并進(jìn)行處理以形成多晶硅層;

在所述多晶硅層上涂敷一層光刻膠,經(jīng)曝光顯影處理以形成光刻膠掩膜圖案,并使得所述光刻膠掩膜圖案包括第一厚度的圖案和第二厚度的圖案,所述第一厚度大于所述第二厚度;

以所述光刻膠掩膜圖案為掩膜,刻蝕掉未被所述光刻膠掩膜圖案覆蓋的多晶硅層;

對(duì)所述光刻膠掩膜圖案進(jìn)行處理,并使得只保留對(duì)應(yīng)所述第一厚度的圖案位置處的光刻膠,去除對(duì)應(yīng)所述第二厚度的圖案位置處的光刻膠;

對(duì)裸露出的第二厚度的圖案位置處的多晶硅層進(jìn)行刻蝕處理,以使得所述第二厚度的圖案位置處的多晶硅層達(dá)到預(yù)定厚度,并且所述第一厚度的圖案位置處的多晶硅層厚度大于所述第二厚度的圖案位置處的多晶硅層厚度;

去除所述第一厚度的圖案位置處的多晶硅層上的光刻膠,并對(duì)所述第一厚度的圖案位置處的多晶硅層進(jìn)行離子摻雜處理以形成所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層,對(duì)所述第二厚度的圖案位置處的多晶硅層進(jìn)行離子摻雜處理以形成所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層、所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層以及裸露的基底上形成平坦化柵絕緣層進(jìn)一步包括:

在所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層、所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層以及裸露的緩沖層上沉積一層絕緣材料,以形成柵絕緣層;

對(duì)所述柵絕緣層進(jìn)行平坦化處理,以形成所述平坦化柵絕緣層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在基底上形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層之前還包括在基底上沉積一層緩沖材料以形成緩沖層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在所述平坦化柵絕緣層上對(duì)應(yīng)所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層的位置形成開關(guān)薄膜晶體管的柵極,在所述平坦化柵絕緣層上對(duì)應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的位置形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極之后進(jìn)一步包括:

在所述開關(guān)薄膜晶體管的柵極、所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極和裸露的平坦化柵絕緣層上沉積一層鈍化材料,以形成層間絕緣層;

在所述層間絕緣層上對(duì)應(yīng)所述開關(guān)薄膜晶體管的有源層的位置蝕刻貫通至該開關(guān)薄膜晶體管的有源層的過孔,在所述層間絕緣層上對(duì)應(yīng)所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的位置蝕刻貫通至該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的過孔;

在所述層間絕緣層上沉積一層金屬材料,并進(jìn)行處理以形成所述開關(guān)薄膜晶體管的源漏極和所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的源漏極,以使得所述開關(guān)薄膜晶體管的源漏極通過對(duì)應(yīng)過孔連接該開關(guān)薄膜晶體管的有源層,并使所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的源漏極通過對(duì)應(yīng)孔連接該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在所述多晶硅層上涂敷一層光刻膠,經(jīng)曝光顯影處理以形成光刻膠掩膜圖案時(shí)采用半灰階光罩在一道工藝制程中完成。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面,還提供了一種顯示裝置,包括以上所述的陣列基板。

本發(fā)明的有益效果:

本發(fā)明通過形成具有段差的開關(guān)薄膜晶體管有源層和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管有源層,以及平坦化的單層?xùn)艠O絕緣層,增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層上表面和對(duì)應(yīng)的柵極下表面之間的距離,從而增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極電容,進(jìn)而增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的亞閾值擺幅,提高amoled面板的灰階切換與控制性能。本發(fā)明采用的單層?xùn)艠O絕緣層達(dá)到了現(xiàn)有技術(shù)中雙層絕緣層的技術(shù)效果,達(dá)到了制作工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高的效果。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有緩沖層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有多晶硅層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有光刻膠層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有第一厚度的圖案和第二厚度的圖案兩部分的光刻膠掩膜圖案的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有刻蝕掉未被光刻膠掩膜圖案覆蓋的多晶硅層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有保留對(duì)應(yīng)第一厚度的圖案位置處的光刻膠、去除對(duì)應(yīng)第二厚度的圖案位置處的光刻膠的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有第二厚度的圖案位置處的多晶硅層達(dá)到預(yù)定厚度的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有有源層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有柵絕緣層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖11是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有平坦化柵絕緣層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖12是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有柵極的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖13是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有層間絕緣層的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖14是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有源漏極的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖;

圖15是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的陣列基板制作方法流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式,借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題,并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是,只要不構(gòu)成沖突,本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合,所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中為增加驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的亞閾值擺幅而采用的雙層?xùn)艠O絕緣層制作工藝繁瑣、制作效率低的問題,本發(fā)明提供了一種采用一層?xùn)艠O絕緣層的陣列基板。該陣列基板包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元,每個(gè)像素單元包括耦合連接的開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管,開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管均包括有源層、平坦化柵絕緣層和柵極,其中,開關(guān)薄膜晶體管的有源層和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層均設(shè)置于基底上,并且開關(guān)薄膜晶體管的有源層的厚度大于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的厚度;開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管共用平坦化柵絕緣層,該平坦化柵絕緣層設(shè)置于開關(guān)薄膜晶體管的有源層、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層和裸露的基底上;開關(guān)薄膜晶體管的柵極對(duì)應(yīng)其有源層設(shè)置于平坦絕緣層上,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極對(duì)應(yīng)其有源層設(shè)置于平坦化柵絕緣層上。

如圖14所示為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的陣列基板結(jié)構(gòu)示意圖,其示出其中一個(gè)像素單元中的開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。該像素單元包括耦合連接的開關(guān)薄膜晶體管t10和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20。開關(guān)薄膜晶體管t10包括有源層1031、平坦化柵絕緣層105和柵極1061,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20包括有源層1032、平坦化柵絕緣層105和柵極1062。

開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032均設(shè)置于基底101上,基底101通常選用0.6-0.7毫米玻璃。開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度大于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度,優(yōu)選地,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032厚度是開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031厚度的1/4-1/3。通常情況下,開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度范圍是100-300納米。當(dāng)開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031厚度是100納米時(shí),驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度可設(shè)置為25-33納米;當(dāng)開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度是300納米時(shí),驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度可設(shè)置為75-100納米。

在生產(chǎn)過程中,開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度可根據(jù)實(shí)際需要在100-300納米之間進(jìn)行選擇,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度只要小于開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度即可,至于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度比開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度小多少,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行確定。在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度是開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度的1/4-1/3是優(yōu)選的方案,但不限于是開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度的1/4-1/3。

開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032和裸露的基底101上設(shè)置有平坦化柵絕緣層105。開關(guān)薄膜晶體管t10和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20共用平坦化柵絕緣層105,開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032之間由平坦化柵絕緣層105隔開,可以保證開關(guān)薄膜晶體管t10和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20能夠各自獨(dú)立地工作,相互之間不受影響。

開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061對(duì)應(yīng)其第一有源層1031設(shè)置于平坦絕緣層105上,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062對(duì)應(yīng)其第二有源層1032設(shè)置于平坦化柵絕緣層105上。圖12是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成有柵極的陣列基板示意圖,以下參考圖12來進(jìn)行詳細(xì)說明,開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062均設(shè)置在該平坦化柵絕緣層105上,即開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062在同一平面上。開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度大于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度,開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031上表面到開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061下表面的距離d1小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032上表面到驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062下表面距離d2,即d1<d2。

開關(guān)薄膜晶體管t10起開關(guān)作用,其亞閾值擺幅越小,開關(guān)越靈敏,開關(guān)特性越好;驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20起驅(qū)動(dòng)作用,其亞閾值擺幅越大對(duì)亮度的控制也越穩(wěn)定,灰階切換性能越好。因此,開關(guān)薄膜晶體管t10需要較小的亞閾值擺幅,而驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20需要較大的亞閾值擺幅。

本發(fā)明通過設(shè)置開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的厚度大于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的厚度,以及開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062設(shè)置在同一平坦絕緣層105上,實(shí)現(xiàn)了開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031上表面到開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061下表面的距離小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032上表面到驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062下表面的距離,從而使得開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極電容小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極電容,進(jìn)而使得開關(guān)薄膜晶體管t10的亞閾值擺幅小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的亞閾值擺幅,提高了開關(guān)薄膜晶體管t10的開關(guān)靈敏性和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的灰階切換性能,減少了工藝制程,提高了生產(chǎn)效率。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,該陣列基板還包括緩沖層102。具體的,如圖14所示,緩沖層102設(shè)置于基底101上。緩沖層102上設(shè)置有開關(guān)薄膜晶體管t10的第一有源層1031和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的第二有源層1032,用于防止基底101上的雜質(zhì)影響有源層的性能。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,該陣列基板還包括層間絕緣層107、開關(guān)薄膜晶體管t10的源極1081和漏極1082、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的源極1091和漏極1092。具體的,如圖14所示,層間絕緣層107設(shè)置于開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062以及裸露的平坦化柵絕緣層105上,層間絕緣層107主要發(fā)揮隔離絕緣作用。

開關(guān)薄膜晶體管t10的源極1081設(shè)置在層間絕緣層107上,通過貫穿層間絕緣層107和平坦化柵絕緣層105的第一過孔與開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的源極區(qū)連接。開關(guān)薄膜晶體管t10的漏極1082設(shè)置在層間絕緣層107上,通過貫穿層間絕緣層107和平坦化柵絕緣層105的第二過孔與開關(guān)薄膜晶體管t10的有源層1031的漏極區(qū)連接。

驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的源極1091設(shè)置在層間絕緣層107上,通過貫穿層間絕緣層107和平坦化柵絕緣層105的第三過孔與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1032的源極區(qū)連接。驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的漏極1092設(shè)置在層間絕緣層107上,通過貫穿層間絕緣層107和平坦化柵絕緣層105的第四過孔與驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的有源層1031的漏極區(qū)連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,還提供了一種用于制作以上陣列基板的方法,如圖15所示是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的陣列基板制作方法流程圖,以下參考圖15來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其具體包括以下三個(gè)步驟,在步驟1510中,在基底上形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層,并使得開關(guān)薄膜晶體管的有源層的厚度大于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的厚度;在步驟1520中,在開關(guān)薄膜晶體管的有源層、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層以及裸露的基底上形成平坦化柵絕緣層;在步驟1530中,在平坦化柵絕緣層上對(duì)應(yīng)開關(guān)薄膜晶體管的有源層的位置形成開關(guān)薄膜晶體管的柵極,在平坦化柵絕緣層上對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的位置形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極。

以下詳細(xì)說明陣列基板的制作過程。首先,在步驟1510中,在基底上形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層進(jìn)一步包括以下幾個(gè)子步驟。

首先,在基底上沉積一層非晶硅,并進(jìn)行處理以形成多晶硅層。具體的,選取一塊玻璃作為基底101,所選取的玻璃需具備以下條件:①光的透過效率達(dá)到98%以上;②具有350℃以上的耐熱性,保證在300℃以內(nèi)的生產(chǎn)過程中不變形;③具有一定的耐酸性和耐堿性,保證不受生產(chǎn)中酸堿藥品的腐蝕;④厚度可以做到0.7毫米以下,且保證足夠的平坦化。

為防止基底雜質(zhì)影響其上有源層的性能,如圖2所示,通常在基底上形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層以及驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層之前還包括在基底101上沉積一層緩沖材料以形成緩沖層102。緩沖層102的材料可以是氧化硅、氮化硅中的一種或者兩種的疊加。緩沖層102對(duì)基底101起到保護(hù)作用。

通過pecvd方法,在緩沖層102上沉積一層非晶硅材料,并采用準(zhǔn)分子激光退火(ela)工藝,對(duì)非晶硅材料進(jìn)行結(jié)晶處理。其中,準(zhǔn)分子激光退火工藝可以采用波長為308nm的氯化銑(xecl)激光,且激光的重疊率在百分之90%與98%之間。經(jīng)過準(zhǔn)分子激光退火工藝后,非晶硅在激光能量的作用下發(fā)生結(jié)構(gòu)的重新組合,即全部融化再快速結(jié)晶,從而形成多晶硅層103,如圖3所示。

接著,在多晶硅層103上涂敷一層光刻膠,經(jīng)曝光顯影處理以形成光刻膠掩膜圖案,并使得光刻膠掩膜圖案包括第一厚度的圖案和第二厚度的圖案兩部分,其中,第一厚度大于第二厚度。

具體的,通過涂覆的方式在多晶硅層103上表面制作出一層光刻膠104,如圖4所示。通過一道半灰階光罩工藝(halftonemask),制作光刻膠掩膜圖案的第一厚度的圖案1041和第二厚度的圖案1042,其中,第一厚度的圖案1041的厚度大于第二厚度的圖案1042的厚度,如圖5所示。

接著,以光刻膠掩膜圖案為掩膜,刻蝕掉未被光刻膠掩膜圖案覆蓋的多晶硅層。具體的,以第一厚度的圖案1041和第二厚度的圖案1042為抗刻蝕層,采用等離子體刻蝕技術(shù)(icp)刻蝕未被第一厚度的圖案1041和未被第二厚度的圖案1042覆蓋的多晶硅層103,一直刻蝕到緩沖層102為止,此時(shí)形成第一厚度的圖案位置處多晶硅10310和第二位置處多晶硅10320,如圖6所示。

接著,對(duì)光刻膠掩膜圖案進(jìn)行處理,并使得只保留對(duì)應(yīng)第一厚度的圖案位置處的光刻膠,去除對(duì)應(yīng)第二厚度的圖案位置處的光刻膠。具體的,通過光刻膠灰化工藝,將第二厚度的圖案位置處多晶硅10320上方的光刻膠1042除去,僅保留第一厚度的圖案位置處多晶硅10310上方的光刻膠1041,如圖7所示。

接著,對(duì)裸露出的第二厚度的圖案位置處的多晶硅層進(jìn)行刻蝕處理,以使得第二厚度的圖案位置處的多晶硅層達(dá)到預(yù)定厚度,并且第一厚度的圖案位置處的多晶硅層厚度大于第二厚度的圖案位置處的多晶硅層厚度。具體的,以第一厚度的圖案1041為第一厚度的圖案位置處多晶硅10310的抗刻蝕層,采用等離子體刻蝕技術(shù)(icp)刻蝕第二厚度的圖案位置處多晶硅10320,第二厚度的圖案位置處多晶硅10320經(jīng)過刻蝕之后,其厚度小于第一厚度的圖案位置處多晶硅10310的厚度,如圖8所示。優(yōu)選地,刻蝕第二厚度的圖案位置處多晶硅10320至第一厚度的圖案位置處多晶硅10310厚度的1/4-1/3時(shí)停止刻蝕,即經(jīng)過刻蝕之后的第二厚度的圖案位置處多晶硅10320的厚度是第一厚度的圖案位置處多晶硅10310的厚度的1/4-1/3。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,第二厚度的圖案位置處多晶硅10320刻蝕多少根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行確定,不限于經(jīng)過刻蝕之后的第二厚度的圖案位置處多晶硅10320的厚度是第一厚度的圖案位置處多晶硅10310的厚度的1/4-1/3。

最后,去除第一厚度的圖案位置處的多晶硅層上的光刻膠,并對(duì)第一厚度的圖案位置處的多晶硅層進(jìn)行離子摻雜處理以形成開關(guān)薄膜晶體管的有源層,對(duì)第二厚度的圖案位置處的多晶硅層進(jìn)行離子摻雜處理以形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層,如圖9所示。具體的,剝離圖8中第一厚度的圖案位置處多晶硅10310上方的光刻膠,采用離子布植制程對(duì)第一厚度的圖案位置處多晶硅10310和第二厚度的圖案位置處多晶硅10320進(jìn)行摻雜離子布植。所植入的離子可以是p型或是n型摻雜物,p型摻雜物例如是硼離子,n型摻雜物例如是磷離子,以形成第一有源層1031和第二有源層1032。

在步驟1520中,在開關(guān)薄膜晶體管的有源層、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層以及裸露的基底上形成平坦化柵絕緣層進(jìn)一步包括以下步驟。

首先,在開關(guān)薄膜晶體管的有源層、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層以及裸露的緩沖層上沉積一層絕緣材料,以形成柵絕緣層,如圖10所示。具體的,采用化學(xué)氣相沉積(cvd)方法,在第一有源層1031、第二有源層1032和裸露的緩沖層102的上表面生成一層?xùn)艠O絕緣層,柵極絕緣層的材料為氧化硅、氮化硅中的一種或者二者組合。第一有源層1031和第二有源層1032通過該柵極絕緣層隔開,由于形成的第一有源層1031上的柵極絕緣層厚度和第二有源層1032的柵極絕緣層厚度相同,第一有源層1031和第二有源層1032之間存在段差,相應(yīng)地,第一有源層1031上方的柵極絕緣層和第二有源層1032上方的柵極絕緣層也存在段差。

最后,對(duì)柵絕緣層進(jìn)行平坦化處理,以形成平坦化柵絕緣層,如圖11所示。具體的,采用化學(xué)機(jī)械平坦化方法(cmp)將柵極絕緣層凸起部分準(zhǔn)確并均勻地去除,以消除第一有源層1031上方的柵極絕緣層和第二有源層1032上方的柵極絕緣層之間的段差,形成平坦化柵絕緣層105。

在步驟1530中,在第一有源層1031對(duì)應(yīng)的的平坦化柵絕緣層105上生長一層?xùn)艠O金屬,通過光刻、刻蝕的工藝圖案化柵極金屬層,形成第一柵極1061。在第二有源層1032對(duì)應(yīng)的的平坦化柵絕緣層105上生長一層?xùn)艠O金屬,通過光刻、刻蝕的工藝圖案化柵極金屬層,形成第二柵極1062。第一有源層1031上表面和第一柵極1061下表面之間的距離為d1,第二有源層1032上表面和第二柵極1062下表面之間的距離為d2,d1<d2,如圖12所示。

通過設(shè)置開關(guān)薄膜晶體管t10的第一有源層1031的厚度大于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的第二有源層1032的厚度,以及開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062設(shè)置在同一平坦化柵絕緣層105上,實(shí)現(xiàn)了開關(guān)薄膜晶體管t10的第一有源層1031上表面到開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極1061下表面的距離小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的第二有源層1032上表面到驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極1062下表面的距離,從而使得開關(guān)薄膜晶體管t10的柵極電容小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的柵極電容,進(jìn)而使得開關(guān)薄膜晶體管t10的亞閾值擺幅小于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的亞閾值擺幅,提高了開關(guān)薄膜晶體管t10的開關(guān)靈敏性和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管t20的灰階切換性能,減少了工藝制程,提高了生產(chǎn)效率。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,在對(duì)應(yīng)開關(guān)薄膜晶體管的有源層處的平坦化柵絕緣層上形成開關(guān)薄膜晶體管的柵極,在對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層處的平坦化柵絕緣層上形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極之后進(jìn)一步包括以下幾個(gè)步驟。

首先,在開關(guān)薄膜晶體管的柵極、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極和裸露的平坦化柵絕緣層上沉積一層鈍化材料,以形成層間絕緣層。如圖13所示。具體的,在上述第一柵極1061和第二柵極1062以及暴露出來的平坦化柵絕緣層105上形成層間絕緣層107,層間絕緣層107的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅中的一種以及二者的組合,或者其他的絕緣材質(zhì)等。

接著,在層間絕緣層107上對(duì)應(yīng)開關(guān)薄膜晶體管的有源層的位置蝕刻貫通至該開關(guān)薄膜晶體管的有源層的過孔,在層間絕緣層107上對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的位置蝕刻貫通至該驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的過孔。對(duì)應(yīng)開關(guān)薄膜晶體管的有源層在層間絕緣層上蝕刻貫通至對(duì)應(yīng)有源層的第一過孔和第二過孔,對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層在所述層間絕緣層上蝕刻貫通至對(duì)應(yīng)有源層的第三過孔和第四過孔,如圖14所示。具體的,通過涂膠、曝光、顯影的方式,在層間絕緣層107的上制作出光刻膠掩膜層,利用等離子體刻蝕技術(shù)(icp)以光刻膠掩膜層為抗刻蝕層,刻蝕出貫穿層間絕緣層107以及平坦絕緣層105的深刻蝕過孔。

最后,在層間絕緣層上沉積一層金屬材料,并進(jìn)行處理以形成開關(guān)薄膜晶體管的源漏極和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的源漏極,以使得開關(guān)薄膜晶體管的源漏極通過第一過孔和第二過孔連接開關(guān)薄膜晶體管的有源層,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的源漏極通過第三過孔和第四過孔連接驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層,如圖14所示。通過磁控濺射、光刻、刻蝕等傳統(tǒng)工藝在上述的深刻蝕過孔(包括第一過孔、第二過孔、第三過孔和第四過孔)中形成第一源極1081、第一漏極1082、第二源極1091、第二漏極1092,其中,第一源極1081、第一漏極1082和第一有源層1031相應(yīng)區(qū)域接觸,第二源極1091、第二漏極1092和第二有源層1032相應(yīng)區(qū)域接觸。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面,還提供了一種顯示裝置,該顯示裝置采用以上所述的陣列基板。該陣列基板包括呈陣列排布的多個(gè)像素單元,每個(gè)像素單元包括耦合連接的開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管,開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管均包括有源層、平坦化柵絕緣層和柵極。其中,開關(guān)薄膜晶體管的有源層和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層均設(shè)置于基底上,并且開關(guān)薄膜晶體管的有源層的厚度大于所述驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層的厚度;開關(guān)薄膜晶體管和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管共用平坦化柵絕緣層,所述平坦化柵絕緣層設(shè)置于開關(guān)薄膜晶體管的有源層、驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的有源層和裸露的基底上;開關(guān)薄膜晶體管的柵極對(duì)應(yīng)其有源層設(shè)置于平坦絕緣層上,驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管的柵極對(duì)應(yīng)其有源層設(shè)置于平坦化柵絕緣層上。該陣列基板還可用于oled電視、手機(jī)、電子書、平板電腦,通過采用該陣列基板解決了制作顯示面板工藝繁瑣、效率低的問題,達(dá)到制作顯示面板工藝簡(jiǎn)單、效率高的效果。

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