本發(fā)明涉及平面顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種陣列基板、顯示裝置及其制作方法。
背景技術(shù)：
平面顯示器件具有機(jī)身薄、省電、無輻射等眾多優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的平面顯示器件主要包括液晶顯示器件(liquidcrystaldisplay，lcd)及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器件(organiclightemittingdisplay，oled)，而主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極體(active-matrixorganiclightemittingdiode，amoled)在能耗、色彩飽和度、對比度、柔性應(yīng)用等方面相對于lcd有顯著優(yōu)勢，被廣泛使用。
本申請的發(fā)明人在長期的研發(fā)中發(fā)現(xiàn)，由于主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極體amoled面板為電流驅(qū)動(dòng)，需要薄膜晶體管(thinfilmtransistor,tft)具有較高的流動(dòng)性?，F(xiàn)有技術(shù)中，將低溫多晶硅技術(shù)(lowtemperaturepoly-silicon，ltps)與氧化物薄膜電晶體管(oxidetft)相結(jié)合，將其制備在同一器件中。然而，在制備過程中，如果ild膜層選擇不當(dāng)，則無法使多晶硅在氫化過程中得到充分的修復(fù)，最終導(dǎo)致漏電的后果，或者有過多的氫原子滲入氧化物半導(dǎo)體層，導(dǎo)致可靠度降低的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種陣列基板、顯示裝置及其制作方法，通過上述方式，有效降低了低溫多晶硅晶體管的漏電問題，同時(shí)提高氧化物晶體管的可靠性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種陣列基板，該陣列基板包括：襯底基板和位于襯底基板上方的低溫多晶硅晶體管和氧化物晶體管，襯底上設(shè)置有顯示區(qū)域和位于顯示區(qū)域周圍的非顯示區(qū)域，低溫多晶硅晶體管位于非顯示區(qū)域內(nèi)，氧化物晶體管位于顯示區(qū)域內(nèi)；低溫多晶硅晶體管包括層疊設(shè)置的多晶硅層和第一絕緣層，第一絕緣層包括氧化硅層以及氮化硅層，其中氮化硅層位于多晶硅層和氧化硅層之間；氧化物晶體管包括層疊設(shè)置的氧化物半導(dǎo)體層和第二絕緣層，第二絕緣層不含氮化硅層。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種陣列基板的制備方法，該方法包括：在襯底基板上分別形成低溫多晶硅晶體管和氧化物晶體管，襯底上設(shè)置有顯示區(qū)域和位于顯示區(qū)域周圍的非顯示區(qū)域，低溫多晶硅晶體管位于非顯示區(qū)域內(nèi)，氧化物晶體管位于顯示區(qū)域內(nèi)；在襯底基板上方形成低溫多晶硅晶體管包括：在襯底基板上依次形成多晶硅層和第一絕緣層，第一絕緣層包括氧化硅層以及氮化硅層，其中氮化硅層靠近多晶硅層；在襯底基板上方形成氧化物晶體管包括：在襯底基板上依次形成第二絕緣層和氧化物半導(dǎo)體層，第二絕緣層不含氮化硅層。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括上述的陣列基板，或者包括上述任意一項(xiàng)方法所制備的陣列基板。
本發(fā)明的有益效果是：通過在低溫多晶硅晶體管中層疊設(shè)置多晶硅層和包括氧化硅層及氮化硅層的第一絕緣層，以在多晶硅層上形成氧化硅加氮化硅的結(jié)構(gòu)，并在氮化硅層形成的過程中產(chǎn)生大量的氫鍵，使得多晶硅層在氫化過程中得到充分的修復(fù)，有效降低了低溫多晶硅晶體管的漏電問題，同時(shí)，在氧化物晶體管中層疊設(shè)置氧化物半導(dǎo)體層和第二絕緣層，且第二絕緣層不含氮化硅層，使得氧化物半導(dǎo)體層不受氫鍵的影響，進(jìn)而提高了氧化物晶體管的可靠性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明陣列基板一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明陣列基板另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明陣列基板制作方法一實(shí)施方式的流程示意圖；
圖4是圖3中步驟s11的流程示意圖；
圖5是圖4中陣列基板一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是圖3中步驟s12的流程示意圖；
圖7是圖6中陣列基板一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明陣列基板制作方法另一實(shí)施方式的流程示意圖；
圖9是圖8中陣列基板一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明陣列基板一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該陣列基板包括：襯底基板10和位于襯底基板10上方的低溫多晶硅晶體管20和氧化物晶體管30，襯底上設(shè)置有顯示區(qū)域b和位于顯示區(qū)域b周圍的非顯示區(qū)域a，低溫多晶硅晶體管20位于非顯示區(qū)域a內(nèi)，氧化物晶體管30位于顯示區(qū)域b內(nèi)。其中，低溫多晶硅晶體管20包括層疊設(shè)置的多晶硅層21和第一絕緣層22，第一絕緣層22包括氧化硅層222以及氮化硅層221，其中氮化硅層221位于多晶硅層21和氧化硅層222之間。氧化物晶體管30包括層疊設(shè)置的氧化物半導(dǎo)體層31和第二絕緣層32，第二絕緣層32不含氮化硅層。
本實(shí)施例中，將低溫多晶硅技術(shù)(lowtemperaturepoly-silicon，ltps)與氧化物薄膜電晶體管(oxidetft)相結(jié)合，將其制備在同一器件中，進(jìn)而在襯底基板10上形成低溫多晶硅晶體管20和氧化物晶體管30。其中，基板10可以為玻璃基板或柔性基板，在一些應(yīng)用中，也可以采用二氧化硅基板，或者聚氯乙烯(polyvinylchloride，pv)、可熔性聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，pfa)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)基板等。多晶硅層21位于襯底基板10上，可以為多晶硅材質(zhì)的半導(dǎo)體層，也可以為非晶硅材質(zhì)通過固相結(jié)晶技術(shù)(solidphasecrystallization，spc)，采用熱處理工藝將非晶硅材質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑Ч璨馁|(zhì)。第一絕緣層22可以由單層氮化硅(sinx)或者多層氮化硅/氧化硅(sio2/sinx)組成。在本實(shí)施例中，第一絕緣層22可以進(jìn)一步包括氧化硅層222以及氮化硅層221，其中氮化硅層221靠近多晶硅層21，在形成氮化硅層221的過程中，由于加入大量的氨氣(nh3)，在生成氮化硅(sinx)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的氫鍵(h)。氧化物半導(dǎo)體層31可以為銦氧化物、鋅氧化物、錫氧化物、鎵氧化物等中的至少一種，第二絕緣層32可以由氧化硅(sio2)組成。
通過上述方式，在多晶硅層上形成氧化硅加氮化硅的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，在氮化硅層形成的過程中產(chǎn)生大量的氫鍵，使得多晶硅層在氫化過程中得到充分的修復(fù)，有效降低了低溫多晶硅晶體管的漏電問題，而在氧化物半導(dǎo)體層附近形成不含氮化硅的氧化硅層，使得氧化物半導(dǎo)體層不受氫鍵的影響，進(jìn)而提高了氧化物晶體管的可靠性。
進(jìn)一步地，第二絕緣層32可以與第一絕緣層22中的氧化硅層222為同一層，通過兩次成膜的方式，最終在多晶硅層上形成氧化硅加氮化硅的結(jié)構(gòu)，而氧化物半導(dǎo)體層附近只有氧化硅結(jié)構(gòu)。
請參閱圖2，圖2是本發(fā)明陣列基板另一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，陣列基板還包括第三絕緣層23及第四絕緣層33。其中，第三絕緣層23，位于多晶硅層21與第一絕緣層22之間。第四絕緣層33，位于氧化物半導(dǎo)體層31上方。
如圖2所示，用虛線區(qū)分出來的低溫多晶硅晶體管20還包括：第一柵極24、第一源極25a和第一漏極25b。第一柵極24，與多晶硅層21相鄰，位于第三絕緣層23及第一絕緣層22之間。第一源極25a和第一漏極25b，位于第四絕緣層33上方。進(jìn)一步地，部分第一源極25a和第一漏極25b分別通過第四絕緣層33、第二絕緣層32、第一絕緣層22及第三絕緣層23所設(shè)置的第一接觸孔及第二接觸孔，與多晶硅層21電連接，且與第一柵極24形成頂柵結(jié)構(gòu)的低溫多晶硅晶體管。
如圖2所示，用虛線區(qū)分出來的氧化物晶體管30還包括：第二柵極34、第二源極35a和第二漏極35b。第二柵極34，與氧化物半導(dǎo)體層31相鄰，位于第三絕緣層23及第二絕緣層32之間。第二源極35a和第二漏極35b，位于第四絕緣層33上方。進(jìn)一步地，部分第二源極35a和第二漏極35b分別通過第四絕緣層33所設(shè)置的第三接觸孔及第四接觸孔，與氧化物半導(dǎo)體層31電連接，且與第二柵極34形成底柵結(jié)構(gòu)的氧化物晶體管。
通過上述方式，采用自動(dòng)調(diào)整頂柵結(jié)構(gòu)形成低溫多晶硅晶體管，而采用底柵結(jié)構(gòu)形成氧化物晶體管，可以減少光罩的數(shù)量。
參考圖3，圖3是本發(fā)明陣列基板制作方法一實(shí)施方式的流程示意圖。其中，陣列基板的制作方法包括以下步驟：
s10：在襯底基板上分別形成低溫多晶硅晶體管和氧化物晶體管，襯底上設(shè)置有顯示區(qū)域和位于顯示區(qū)域周圍的非顯示區(qū)域，低溫多晶硅晶體管位于非顯示區(qū)域內(nèi)，氧化物晶體管位于顯示區(qū)域內(nèi)。
襯底基板可以為透明材質(zhì)，具體可以為隔水隔氧透明有機(jī)材質(zhì)或玻璃。常見的有玻璃基板、二氧化硅基板，也有一些應(yīng)用中可采用聚氯乙烯(polyvinylchloride，pv)、可熔性聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，pfa)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，pet)基板等。在其他實(shí)施例中，形成低溫多晶硅晶體管和氧化物晶體管之前,還可以在襯底基板上沉積一層一定厚度的緩沖層。沉積材料可以為單層或多層sio2/sinx，用于提高待形成的多晶硅層與基板之間的附著程度，有利于降低熱傳導(dǎo)效應(yīng)。
如圖3所示，步驟s10包括如下子步驟：
s11：在襯底基板上方形成低溫多晶硅晶體管包括：在襯底基板上依次形成多晶硅層和第一絕緣層，第一絕緣層包括氧化硅層以及氮化硅層，其中氮化硅層靠近多晶硅層。
s12：在襯底基板上方形成氧化物晶體管包括：在襯底基板上依次形成第二絕緣層和氧化物半導(dǎo)體層，第二絕緣層不含氮化硅層。
在本實(shí)施例中，第一絕緣層可以由單層氮化硅(sinx)或者多層氮化硅/氧化硅(sio2/sinx)組成。進(jìn)一步地，第一絕緣層可以包括氧化硅層以及氮化硅層，其中氮化硅層靠近多晶硅層，在形成氮化硅層的過程中，由于加入大量的氨氣(nh3)，在生成氮化硅(sinx)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的氫鍵(h)，為多晶硅氫化提供所需要的氫。而第二絕緣層由氧化硅(sio2)組成，防止氧化物晶體管受h影響。
通過上述方法，在多晶硅層上形成氧化硅加氮化硅的結(jié)構(gòu)，并在氮化硅層形成的過程中產(chǎn)生大量的氫鍵，使得多晶硅層在氫化過程中得到充分的修復(fù)，有效降低了低溫多晶硅晶體管的漏電問題，同時(shí)，在氧化物半導(dǎo)體層上形成不含氮化硅的氧化硅層，使得氧化物半導(dǎo)體層不受氫鍵的影響，進(jìn)而提高了氧化物晶體管的可靠性。
進(jìn)一步地，在襯底基板上沉積氧化硅以形成第二絕緣層，第二絕緣層與第一絕緣層中的氧化硅層為同一層。具體實(shí)施過程中，在多晶硅層上沉積氮化硅以形成第一絕緣層，并在第一絕緣層上繼續(xù)沉積氧化硅以形成第二絕緣層，通過兩次成膜的方式，最終在多晶硅層上形成氧化硅加氮化硅的結(jié)構(gòu)，而氧化物半導(dǎo)體層附近只有氧化硅結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，圖4是圖3中步驟s11的流程示意圖，步驟s11進(jìn)一步包括如下子步驟：
s110：在襯底基板上采用圖形化處理形成多晶硅層。
s111：在多晶硅層上沉積氧化硅和/或氮化硅以形成第三絕緣層。
s112：在第三絕緣層上沉積金屬物質(zhì)并采用圖形化處理形成第一柵極及第二柵極，第一柵極與多晶硅層相鄰，第二柵極與氧化物半導(dǎo)體層相鄰。
s113：以自對準(zhǔn)方式利用第一柵極形成所述多晶硅層與源極和漏極對應(yīng)的連接區(qū)域。
s114：在第一柵極上沉積氮化硅、或氧化硅和氮化硅的混合物以形成第一絕緣層。
參考圖5，上述子步驟s110具體包括：在襯底基板10上沉積一層多晶硅層，并對多晶硅層21進(jìn)行構(gòu)圖工藝以形成低溫多晶硅層，其中，構(gòu)圖工藝可以包括光刻膠涂覆、曝光、顯影、刻蝕和光刻膠剝離等工藝。在其他實(shí)施例中，也可以沉積一層非晶硅層(a-si)，并采用固相結(jié)晶技術(shù)(solidphasecrystallization，spc)將非晶硅層(a-si)轉(zhuǎn)化為多晶硅層(p-si)進(jìn)而形成低溫多晶硅層，在此不做限定。
上述子步驟s111具體包括：做出多晶硅層21并進(jìn)行圖形化處理后，繼續(xù)沉積單層的氧化硅(sio2)膜層或氮化硅(sinx)膜層，或者為氧化硅(sio2)和氮化硅(sinx)的疊層，以形成覆蓋在多晶硅層21和基板20上的第三絕緣層23，用于將多晶硅層21與其他金屬層隔離，避免短路。
在其他實(shí)施例中，形成多晶硅層21及第三絕緣層23之前還可以在襯底基板10上沉積一層一定厚度的緩沖層(圖中未標(biāo)識)。沉積材料可以為單層或多層sio2/sinx，用于提高待形成的多晶硅層與基板之間的附著程度，有利于降低熱傳導(dǎo)效應(yīng)。
上述子步驟s112具體包括：在第三絕緣層23上沉積一層金屬，經(jīng)過光刻膠涂覆、曝光、顯影、蝕刻以及光刻膠剝離等工藝形成具有預(yù)定圖案的第一柵極24以及第二柵極34，其中，第一柵極24與多晶硅層21相鄰，第二柵極34與氧化物半導(dǎo)體層相鄰。第一柵極24和第二柵極34的材料可以是鋁(a1)、鉬(mo)、鉻(cr)、銅(cu)、鈦(ti)等金屬的任意組合。
上述子步驟s113具體包括：以自對準(zhǔn)方式(self-alignment)利用第一柵極24做出多晶硅層21的源極、漏極連接區(qū)域21a以及21b，該連接區(qū)域用于與對應(yīng)的源極和漏極自動(dòng)電連接。
可選的，步驟s113可以在s111和s112之后進(jìn)行，也可以在s111和s112之前進(jìn)行，在此不做限定。為了避免劃分源極和漏極對應(yīng)的連接區(qū)域的操作影響其他操作，可以選擇在s111和s112之后進(jìn)行s113。
上述子步驟s114具體包括：在第一柵極24上沉積氮化硅、或氧化硅和氮化硅的混合物以形成第一絕緣層22，并進(jìn)行圖形化處理。第一絕緣層22僅覆蓋在第一柵極24以及多晶硅層21對應(yīng)的部分第三絕緣層23上。在形成氮化硅層的過程中，由于加入大量的氨氣(nh3)，在生成氮化硅(sinx)的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的氫鍵(h)，為多晶硅氫化提供所需要的氫。
在其他應(yīng)用場景中，第一柵極24和第二柵極34也可以采用其他形成方法，例如通過噴涂等方式，此處不做限定。
如圖6、圖7所示，圖6是圖3中步驟s12的流程示意圖，步驟s12進(jìn)一步包括如下子步驟：
s120：在第二柵極上沉積氧化硅形成第二絕緣層。
s121：在第二絕緣層上采用圖形化處理形成氧化物半導(dǎo)體層。
s122：在氧化物半導(dǎo)體層上沉積氧化硅形成第四絕緣層。
參考圖7，上述子步驟s120具體包括：在第二柵極34上沉積氧化硅以形成第二絕緣層32。第二絕緣層32覆蓋在第二柵極34、第三絕緣層以及第一絕緣層上，用于將第二柵極34與其他金屬層隔離，避免短路。在其他應(yīng)用場景中，第二絕緣層32可以與第一絕緣層中的氧化硅層為同一層。
上述子步驟s121具體包括：在第二絕緣層32上采用圖形化處理形成氧化物半導(dǎo)體層31。在本實(shí)施例中，氧化物半導(dǎo)體層31所采用的氧化物為銦鎵鋅氧化物(igzo)或銦錫鋅氧化物(itzo)等氧化物半導(dǎo)體材料。
上述子步驟s122具體包括：在氧化物半導(dǎo)體層31上沉積氧化硅或樹脂等絕緣材料以形成第四絕緣層33，第四絕緣層33覆蓋在氧化物半導(dǎo)體層31以及第二絕緣層32上，用于將氧化物半導(dǎo)體層31與其他金屬層隔離，避免短路。
如圖8所示，圖8是本發(fā)明陣列基板制作方法另一實(shí)施方式的流程示意圖，陣列基板的制作方法還包括以下步驟：
s13：在第四絕緣層、第二絕緣層、第一絕緣層及第三絕緣層上開洞形成通往多晶硅層與源極和漏極對應(yīng)的連接區(qū)域的第一接觸孔和第二接觸孔。
s14：在第四絕緣層上開洞形成通往氧化物半導(dǎo)體層的第三接觸孔和第四接觸孔。
s15：在第一接觸孔和第二接觸孔、第三接觸孔和第四接觸孔分別沉積透明金屬層以形成第一源極和第一漏極、第二源極和第二漏極。
如圖9所示，在第四絕緣層33、第二絕緣層32、第一絕緣層22及第三絕緣層23上開洞形成通往多晶硅層21與源極和漏極對應(yīng)的連接區(qū)域的第一接觸孔和第二接觸孔，并向第一接觸孔和第二接觸孔沉積透明金屬，使得部分金屬通過觸孔以自對準(zhǔn)方式與多晶硅層21的滲雜區(qū)電連接，形成第一源極25a和第一漏極25b。第一源極25a、第一漏極25b以及第一柵極24形成頂柵結(jié)構(gòu)的低溫多晶硅晶體管。
同理，在第四絕緣層33上開洞形成通往氧化物半導(dǎo)體層31的第三接觸孔和第四接觸孔，并向第三接觸孔和第四接觸孔沉積透明金屬，使得部分金屬通過觸孔與氧化物半導(dǎo)體層31電連接，形成第二源極35a和第二漏極35b。第二源極35a、第二漏極35b以及第二柵極34形成底柵結(jié)構(gòu)的氧化物晶體管。在具體實(shí)施中，可以通過一次構(gòu)圖工藝同時(shí)形成第一源極25a、第一漏極25b、第二源極35a和第二漏極35b，該源漏極金屬材料可以是鋁(a1)、鉬(mo)、鉻(cr)、銅(cu)、鈦(ti)等金屬。
通過上述方法，采用自動(dòng)調(diào)整頂柵結(jié)構(gòu)形成低溫多晶硅晶體管，而采用底柵結(jié)構(gòu)形成氧化物晶體管，可以減少光罩的數(shù)量。
進(jìn)一步地，在第一源極25a、第一漏極25b、第二源極35a和第二漏極35b上依次制作pv層、pln層、oled層以及陰極等，得到完整的薄膜晶體管tft基板。
本發(fā)明還包括一種顯示裝置，如圖10所示，該顯示裝置100包括上述任意結(jié)構(gòu)的陣列基板101，或者由上述任意一方法所制備的陣列基板101，具體方法如上述各實(shí)施方式，上述方法可用于制作形成圖1或2所示的陣列基板，在此處不再贅述。進(jìn)一步地，顯示裝置可以為主動(dòng)矩陣有機(jī)發(fā)光二極體(active-matrixorganiclightemittingdiode，amoled)或tftlcd顯示裝置。其中，該陣列基板包括襯底基板和位于襯底基板上方的低溫多晶硅晶體管和氧化物晶體管，襯底上設(shè)置有顯示區(qū)域和位于顯示區(qū)域周圍的非顯示區(qū)域，低溫多晶硅晶體管位于非顯示區(qū)域內(nèi)，氧化物晶體管位于顯示區(qū)域內(nèi)。其中，低溫多晶硅晶體管包括層疊設(shè)置的多晶硅層和第一絕緣層，第一絕緣層包括氧化硅層以及氮化硅層，其中氮化硅層靠近多晶硅層。氧化物晶體管包括層疊設(shè)置的氧化物半導(dǎo)體層和第二絕緣層，第二絕緣層不含氮化硅層。在形成氮化硅層的過程中，由于加入大量的氨氣，在生成氮化硅的同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的氫鍵，使得多晶硅層在氫化過程中得到充分的修復(fù)，有效降低了低溫多晶硅晶體管的漏電問題，同時(shí)，在氧化物半導(dǎo)體層附近形成不含氮化硅的氧化硅層，使得氧化物半導(dǎo)體層不受氫鍵的影響，進(jìn)而提高了氧化物晶體管的可靠性。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。