薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法和顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及其制備方法和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，新型平板顯示(Flat Panel Display，F(xiàn)PD)產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。消費(fèi)者對(duì)于大尺寸、高分辨率平板顯示的高需求量刺激著整個(gè)產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)行顯示技術(shù)升級(jí)。作為FPD產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)陣列基板技術(shù)，也在經(jīng)歷著深刻的變革。金屬氧化物薄膜晶體管(Metal Oxide Thin Film Transistor，MOTFT)不僅具有較高的迀移率，而且制作工藝簡(jiǎn)單，制造成本較低，還具有優(yōu)異的大面積均勻性。因此MOTFT技術(shù)自誕生以來(lái)便備受業(yè)界矚目。
[0003]金屬氧化物半導(dǎo)體的代表包括例如氧化銦鎵鋅(Indium Gallium Zinc Oxide，IGZ0)和氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZ0) o但I(xiàn)GZO的迀移率依然不夠高，大約1cm2/V.s左右。IZO的迀移率比IGZO高，但是它的氧空位較多，自由載流子濃度較大，造成TFT器件較難關(guān)斷，穩(wěn)定性較差。
[0004]通常，可使用氧等離子體處理金屬氧化物表面的方法來(lái)減少氧空位，但是這種方法只能改善金屬氧化物表面的氧空位。另一方面，氧等離子體具有較大的能量，轟擊金屬氧化物表面又會(huì)造成氧空位的增加。因此，用氧等離子體處理金屬氧化物表面的方法對(duì)改善氧空位的效果非常有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種金屬氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及其制備方法和顯示裝置，該方法能控制金屬氧化物的氧空位和自由載流子濃度、穩(wěn)定性好、制備工藝簡(jiǎn)單、且成本低廉。
[0006]本發(fā)明至少一實(shí)施例提供的一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括在基板上形成薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層和源漏電極，
[0007]其中，所述有源層使用金屬氧化物薄膜制備，并且在制備過(guò)程中對(duì)所述金屬氧化物薄膜進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，然后將電化學(xué)氧化處理后的金屬氧化物薄膜構(gòu)圖形成所述薄膜晶體管的有源層。
[0008]例如，該方法中，所述對(duì)所述金屬氧化物薄膜進(jìn)行電化學(xué)氧化處理包括:
[0009]以所述金屬氧化物薄膜為陽(yáng)極，將陰極以及形成有所述金屬氧化物薄膜的基板置于電解質(zhì)溶液中，然后通電進(jìn)行電化學(xué)氧化處理。
[0010]例如，該方法中，所述金屬氧化物包括氧化鋅、氧化銦鋅或氧化銦鎵鋅。
[0011]例如，該方法中，所述陰極的材質(zhì)包括石墨或金屬。
[0012]例如，該方法中，在所述金屬氧化物薄膜與所述陰極之間施加2?100V的電壓。
[0013]例如，該方法中，施加電壓的時(shí)間為5?90分鐘。
[0014]例如，該方法中，所述電解質(zhì)溶液包括含有酒石酸銨和乙二醇的混合水溶液。
[0015]例如，該方法還包括形成水氧阻隔層或緩沖層的步驟，所述水氧阻隔層或緩沖層設(shè)置在所述基板與所述金屬氧化物薄膜之間。
[0016]例如，所述水氧阻隔層或緩沖層包括SiNx和S1x中的任意一種。
[0017]例如，該方法中，所述基板為玻璃基板或柔性基板。
[0018]例如，該方法中，所述柔性基板包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亞胺(PI)和金屬箔柔性襯底中的任意一種。
[0019]本發(fā)明至少一實(shí)施例還提供一種金屬氧化物薄膜晶體管，其采用上述任意一種方法制成。
[0020]本發(fā)明至少一實(shí)施例還提供一種陣列基板的制備方法，包括上述任一薄膜晶體管的制備方法。
[0021]例如，陣列基板的制備方法還包括形成交叉設(shè)置的柵線和數(shù)據(jù)線的步驟，其中，所述柵線與所述柵極連接，所述數(shù)據(jù)線與所述源極連接。
[0022]例如，陣列基板的制備方法還包括形成鈍化層和像素電極的步驟，其中，所述像素電極與所述薄膜晶體管的漏極相連。
[0023]本發(fā)明至少一實(shí)施例還提供一種陣列基板，包括上述任一所述金屬氧化物薄膜晶體管。
[0024]本發(fā)明至少一實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括上述任一所述陣列基板。
[0025]例如，所述顯示裝置包括液晶顯示裝置、有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置或電子紙顯示裝置。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管、陣列基板及其制備方法和顯示裝置。該薄膜晶體管的制備方法包括在基板上形成薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層和源漏電極，其中，所述有源層使用金屬氧化物薄膜制備，并且在制備過(guò)程中對(duì)所述金屬氧化物薄膜進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，并將電化學(xué)氧化處理后的金屬氧化物薄膜構(gòu)圖形成所述薄膜晶體管的有源層。采用該制備方法，能減少金屬氧化物薄膜的氧空位、控制其自由載流子濃度，所制備的薄膜晶體管穩(wěn)定性好。而且，也無(wú)需額外使用光刻工藝，對(duì)成本影響小。
【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]圖1為金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法中，在基板上形成金屬氧化物薄膜示意圖；
[0029]圖2為對(duì)金屬氧化物薄膜進(jìn)行電化學(xué)氧化處理示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管示意圖；
[0031]圖4(a)-圖4(g)為本發(fā)明一實(shí)施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管制備方法示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管示意圖；
[0033]圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管示意圖；
[0034]圖7(a)-圖7(g)為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的金屬氧化物薄膜晶體管制備方法示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明一實(shí)施例提供的陣列基板示意圖；
[0036]圖9為本發(fā)明一實(shí)施例提供的陣列基板剖面示意圖；
[0037]附圖標(biāo)記:
[0038]100-基板；115-薄膜晶體管；113-有源層；110-金屬氧化物薄膜；111-未浸入電解液中的那部分金屬氧化物薄膜；112_浸入電解液中的那部分金屬氧化物薄膜；120_源漏金屬層；121-源極；122-漏極；130-柵極絕緣層；140-導(dǎo)電薄膜；141-柵極；150-水氧阻隔層或緩沖層；161_柵線；162_數(shù)據(jù)線；163_鈍化層；164_像素電極；201_陰極；202_電解質(zhì)溶液；203-電源。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040]為了清晰起見(jiàn)，在用于描述本發(fā)明的實(shí)施例的附圖中，層或區(qū)域的厚度被放大?？梢岳斫猓?dāng)諸如層、膜、區(qū)域或基板之類的元件被稱作位于另一元件“上”時(shí)，該元件可以“直接”位于另一元件“上”，或者可以存在中間元件。
[0041]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種金屬氧化物薄膜晶體管的制備方法，包括在基板上形成薄膜晶體管的柵極、柵極絕緣層、有源層和源漏電極。其中，有源層使用金屬氧化物薄膜制備，并且在制備過(guò)程中對(duì)金屬氧化物薄膜進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，并將電化學(xué)氧化處理后的金屬氧化物薄膜構(gòu)圖形成薄膜晶體管的有源層。
[0042]例如，該方法包括在基板100上形成金屬氧化物薄膜110的步驟，如圖1所示，以及對(duì)金屬氧化物薄膜110進(jìn)行電化學(xué)氧化處理的步驟。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例的制備方法具有能控制金屬氧化物的氧空位和自由載流子濃度、穩(wěn)定性好、制備工藝簡(jiǎn)單、且成本低廉的特點(diǎn)。
[0044]例如，該方法中，如圖2所示，對(duì)金屬氧化物薄膜進(jìn)行電化學(xué)氧化處理包括如下步驟。
[0045]以金屬氧化物薄膜110為陽(yáng)極，將陰極201以及形成有金屬氧化物薄膜110的基板100置于電解質(zhì)溶液(電解液)202中，金屬氧化