CN109638080A - 主动开关及其制作方法、显示装置 - Google Patents
主动开关及其制作方法、显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109638080A CN109638080A CN201811465763.8A CN201811465763A CN109638080A CN 109638080 A CN109638080 A CN 109638080A CN 201811465763 A CN201811465763 A CN 201811465763A CN 109638080 A CN109638080 A CN 109638080A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- black matrix
- semiconductor layer
- active switch
- insulating layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 210
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 25
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 19
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical group [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 14
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 14
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 13
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 13
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 12
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- RQIPKMUHKBASFK-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Zn+2].[Ge+2].[In+3] Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Ge+2].[In+3] RQIPKMUHKBASFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminium tin-oxide Chemical compound 0.000 description 1
- JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N aluminum zinc oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Zn+2] JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41733—Source or drain electrodes for field effect devices for thin film transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
- H01L29/417—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions carrying the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/41725—Source or drain electrodes for field effect devices
- H01L29/41758—Source or drain electrodes for field effect devices for lateral devices with structured layout for source or drain region, i.e. the source or drain region having cellular, interdigitated or ring structure or being curved or angular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66969—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies not comprising group 14 or group 13/15 materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
本申请涉及一种主动开关及其制作方法、显示装置。该主动开关包括:基板;栅极,形成于所述基板上;栅极绝缘层,形成于所述基板上、并覆盖所述栅极;氧化物半导体层,形成于栅极绝缘层对应所述栅极的上方;黑色矩阵,形成于所述栅极绝缘层上、并覆盖氧化物半导体层;源极、漏极,形成于黑色矩阵上;其中,所述源极、漏极分别通过贯穿黑色矩阵的过孔与氧化物半导体层电连接。本申请通过将原本的蚀刻阻挡层用黑色矩阵替代,亦可有效防止背沟道腐蚀,同时,由于黑色矩阵开孔的区域分别有源极和漏极进行遮挡,所以不存在漏光的现象;进一步地,由于省去了一层蚀刻阻挡层,也就相应可以减少一次蚀刻阻挡层的光罩,使得整个主动开关的制作成本得以降低。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种主动开关及其制作方法、显示装置。
背景技术
IGZO(Indium gallium zinc oxide,氧化铟镓锌),它是一种新型半导体材料,有着比非晶硅更高的电子迁移率。IGZO常常用在新一代高性能TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)中作为沟道材料,从而提高显示面板分辨率。
在IGZO TFT结构中,为了防止IGZO背沟道的刻蚀损伤,通常采用ESL(Etch stopLayer,刻蚀阻挡层)结构,来防止背沟道刻蚀损伤,但是需要增加一道ESL光罩;IGZO ESL一般用于大尺寸、高分辨率的显示面板设计中,其像素尺寸很小,为了防止CF(Color Filter,彩色滤光片)与Array(阵列)基板结合时发生偏移而导致显示面板漏光或者其他显示亮度不均匀的问题,会选择将黑色矩阵或者色阻全部制作在Array基板上,但是这样会增加TFT结构的制作成本。如何在防止背沟道刻蚀损伤的同时降低TFT结构的制作成本,是亟需解决的问题。
发明内容
基于此,有必要针对如何在防止背沟道刻蚀损伤的同时降低TFT结构的制作成本的问题,提供一种主动开关及其制作方法、显示装置。
一种主动开关,所述主动开关包括:
基板;
栅极,形成于所述基板上;
栅极绝缘层,形成于所述基板上、并覆盖所述栅极;
氧化物半导体层,形成于所述栅极绝缘层对应所述栅极的上方;
黑色矩阵,形成于所述栅极绝缘层上、并覆盖所述氧化物半导体层;
源极、漏极,形成于所述黑色矩阵上;其中,所述源极、漏极分别通过贯穿所述黑色矩阵的过孔与所述氧化物半导体层电连接。
在其中一个实施例中,所述主动开关还包括:
层间绝缘层,形成于所述源极、漏极上。
在其中一个实施例中,还包括:
色阻层,形成于所述层间绝缘层上。
在其中一个实施例中,还包括:
保护绝缘层,形成于所述色阻层上。
在其中一个实施例中,还包括:
像素电极,形成于所述保护绝缘层上;其中,所述像素电极与所述漏极通过贯穿所述保护绝缘层、色阻层及层间绝缘层的过孔电连接。
在其中一个实施例中,所述氧化物半导体层的材料为氧化铟镓锌。
在其中一个实施例中,所述黑色矩阵包括有机物和/或金属氧化物。
一种主动开关的制造方法,用于制造前述所述的主动开关,所述方法包括:
提供一基板,并在所述基板上沉积第一金属层,对所述第一金属层进行图案化处理形成栅极;
在所述栅极上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上沉积半导体层、并对所述半导体层进行刻蚀以形成对应于所述栅极上方的氧化物半导体层;
在所述氧化物半导体层上形成黑色矩阵、并在所述黑色矩阵上形成对应于所述氧化物半导体层两侧的过孔;
在所述黑色矩阵上沉积第二金属层,对所述第二金属层进行刻蚀以形成源极、漏极;其中,所述源极、漏极分别通过所述过孔与所述氧化物半导体层接触。
在其中一个实施例中,所述栅极绝缘层包括氧化硅和/或氮化硅。
一种显示装置,包括前述所述的主动开关。
上述主动开关,通过将原本的蚀刻阻挡层用黑色矩阵替代,亦可有效防止背沟道腐蚀,同时,由于黑色矩阵开孔的区域分别有源极、漏极进行遮挡,所以不存在漏光的现象;进一步地,由于省去了一层蚀刻阻挡层,也就相应可以减少一次蚀刻阻挡层的光罩,使得整个TFT结构的制作成本得以降低。
附图说明
图1为一实施例中的主动开关的结构示意图;
图2为一实施例中的主动开关的制作方法流程图;
图3为根据图2中步骤S100形成的部分结构示意图;
图4为根据图2中步骤S200形成的部分结构示意图;
图5为根据图2中步骤S300形成的部分结构示意图;
图6为根据图2中步骤S400形成的部分结构示意图;
图7为根据图2中步骤S500形成的部分结构示意图;
图8为另一实施例中的主动开关的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。
请参照图1,为一实施例中的主动开关的结构示意图;该主动开关可以包括:基板10,栅极20,栅极绝缘层30,氧化物半导体层40,黑色矩阵50及源极610、漏极620。其中,栅极20形成于基板10上;栅极绝缘层30形成于基板10上、并覆盖栅极20;氧化物半导体层40,形成于栅极绝缘层30对应栅极20的上方;黑色矩阵50,形成于栅极绝缘层30上、并覆盖氧化物半导体层40;源极610、漏极620,形成于黑色矩阵50上;其中,源极610、漏极620分别通过贯穿黑色矩阵50的过孔与氧化物半导体层40电连接。
上述主动开关,通过将原本的蚀刻阻挡层用黑色矩阵替代,亦可有效防止背沟道腐蚀,同时,由于黑色矩阵开孔的区域分别有源极和漏极进行遮挡,所以不存在漏光的现象;进一步地,由于省去了一层蚀刻阻挡层,也就相应可以减少一次蚀刻阻挡层的光罩,使得整个TFT结构的制作成本得以降低。
基板10可以是玻璃基板或塑料基板,其中,玻璃基板可以为无碱硼硅酸盐超薄玻璃,无碱硼硅酸盐玻璃具有较高的物理特性、较好的耐腐蚀性能、较高的热稳定性以及较低的密度和较高的弹性模量。
栅极20形成于基板10上,其中,栅极20的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,栅极20的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。栅极20的材料可以为钼、钛、铝和铜中的一种或者多种的堆栈组合;选用钼、钛、铝和铜作为栅极20材料可以保证良好的导电性能。可以理解,栅极20的材料可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。栅极20的厚度范围可以为2000埃-6000埃,可选地,栅极20的厚度可以为2000埃-4000埃,进一步地,栅极20的厚度可以为4000埃-6000埃。可以理解,栅极20的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
栅极绝缘层30形成于基板10上,栅极绝缘层30的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,栅极绝缘层30的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。栅极绝缘层30的材料可以是氧化硅、氮化硅中的一种或者二者的组合,即栅极绝缘层30可以是氧化硅,也可以是氮化硅,还可以是氧化硅和氮化硅的混合物。可以理解,栅极绝缘层30的材料可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。栅极绝缘层30的厚度可以为1000埃-4000埃,可选地,栅极绝缘层30的厚度可以为1000埃-2500埃,进一步地,栅极绝缘层30的厚度可以为2500埃-4000埃。可以理解,栅极绝缘层30的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
氧化物半导体层40形成于栅极绝缘层30对应栅极20的上方,也即是说,氧化物半导体层40仅形成在与栅极20相对的上方。氧化物半导体层40的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,氧化物半导体层40的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。进一步地,氧化物半导体层40的材料为铟镓锌氧化物(Indium Gallium ZincOxide,IGZO),使用金属氧化物作为薄膜晶体管的有源层材料具有以下两方面的优点:(1)禁带宽(>3.0eV),由此可带来非常好的光照稳定性,所以与非晶硅薄膜晶体管不同,金属氧化物薄膜晶体管可以制作成全透明器件,从而显著增加显示面板的开口率,进而降低显示装置的功耗;(2)高迁移率(约为10cm2/V·s)。总而言之,金属氧化物薄膜晶体管可同时具备非晶硅薄膜晶体管和多晶硅薄膜晶体管的技术优势,且在大规模量产上具有可行性。氧化物半导体层40的厚度可以为100埃-1000埃,可选地,氧化物半导体层40的厚度可以为100埃-1000埃,进一步地,氧化物半导体层40的厚度可以为300埃-600埃。可以理解,氧化物半导体层40的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
黑色矩阵50形成于栅极绝缘层30上、并覆盖氧化物半导体层40,黑色矩阵50的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,黑色矩阵50的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。黑色矩阵50的材料可以是有机物和/或金属氧化物,示例性地,黑色矩阵50可以是有机物,也可以是金属氧化物,还可以是有机物和金属氧化物的组合。可选地,黑色矩阵50可以为氧化铜。可以理解,黑色矩阵50的材料可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。黑色矩阵50的厚度可以为10000埃-15000埃,可选地,黑色矩阵50的厚度可以为10000埃-12000埃,进一步地,黑色矩阵50的厚度可以为12000埃-15000埃。可以理解,黑色矩阵50的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。通过将原本的蚀刻阻挡层用黑色矩阵代替,同样可以起到防止背沟道腐蚀的作用;还能节省制作蚀刻阻挡层所需的一道光罩,进而降低TFT结构的制作成本,同时黑色矩阵也能起到防漏光的作用。
源极610与漏极620形成于黑色矩阵50上,其中,源极610与漏极620分别通过贯穿黑色矩阵50的过孔与氧化物半导体层40电连接。源极610与漏极620的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,源极610与漏极620的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。源极610与漏极620的材料可以为钼、钛、铝和铜中的一种或者多种的堆栈组合;选用钼、钛、铝和铜作为源极610与漏极620材料可以保证良好的导电性能。可以理解,源极610与漏极620的材料可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
请参阅图2,为一实施例中的主动开关的制作方法流程图;该主动开关的制作方法用于制造前述所述的主动开关,本实施例的主动开关可例如为薄膜晶体管。该主动开关的制作方法可以包括步骤:S100-S500。
步骤S100,提供一基板,并在所述基板上沉积第一金属层,对所述第一金属层进行图案化处理形成栅极。
具体地,请辅助参阅图3,基板10可以是玻璃基板或塑料基板,其中,玻璃基板可以为无碱硼硅酸盐超薄玻璃,无碱硼硅酸盐玻璃具有较高的物理特性、较好的耐腐蚀性能、较高的热稳定性以及较低的密度和较高的弹性模量。在基板10上形成第一金属层(图3未标示),第一金属层的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,第一金属层的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。对第一金属层进行图案化处理形成栅极20。具体地,可在第一金属层的上方涂布一层光阻层(图3未标示),然后采用一道光罩工艺对光阻层进行图案化处理,得到具有预设图案的光刻胶(图3未标示),在此基础上,可采用湿法刻蚀工艺对第一金属层进行刻蚀以形成栅极20。
步骤S200,在所述栅极上形成栅极绝缘层。
具体地,请参阅图4,在栅极20上形成栅极绝缘层30。形成的栅极绝缘层30将栅极20覆盖住,栅极绝缘层30的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,栅极绝缘层30的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
步骤S300,在所述栅极绝缘层上沉积半导体层、并对所述半导体层进行刻蚀以形成对应于所述栅极上方的氧化物半导体层。
具体地,请辅助参阅图5,在栅极绝缘层30上形成半导体层(图5未标示),对半导体层进行刻蚀以形成对应于栅极20上方的氧化物半导体层40。可通过射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺在栅极绝缘层30上形成半导体层,然后在半导体层的上方涂布一层光阻层(图5未标示),然后采用一道光罩工艺对光阻层进行图案化处理,得到具有预设图案的光刻胶(图5未标示),在此基础上,采用干法刻蚀工艺对第一金属层进行刻蚀以形成氧化物半导体层40。氧化物半导体层40的材料可以为铟镓锌氧化物。
步骤S400,在所述氧化物半导体层上形成黑色矩阵、并在所述黑色矩阵上形成对应于所述氧化物半导体层两侧的过孔。
具体地,可参阅图6,可在氧化物半导体层40上形成黑色矩阵50,黑色矩阵50的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,黑色矩阵50的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。然后利用光刻或者刻蚀工艺对黑色矩阵50进行刻蚀以形成对应于氧化物半导体层40两侧的过孔H1和H2。
步骤S500,在所述黑色矩阵上沉积第二金属层,对所述第二金属层进行刻蚀以形成源极、漏极;其中,所述源极、漏极分别通过所述过孔与所述氧化物半导体层接触。
具体地,请辅助参阅图7,在黑色矩阵50上形成第二金属层(图7未标示),对第二金属层的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,第二金属层的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。对第二金属层进行刻蚀以形成的源极610、漏极620;其中,源极610通过过孔H1与氧化物半导体层40接触,漏极620通过过孔H2与氧化物半导体层40接触。具体地,可在第二金属层的上方涂布一层光阻层(图7未标示),然后采用一道光罩工艺对光阻层进行图案化处理,得到具有预设图案的光刻胶(图7未标示),在此基础上,采用湿法刻蚀工艺对第二金属层进行刻蚀以形成源极610、漏极620,其中,源极610通过过孔H1与氧化物半导体层40实现电连接,漏极620通过过孔H2与氧化物半导体层40实现电连接。
上述主动开关的制作方法,通过将原本的蚀刻阻挡层用黑色矩阵替代,亦可有效防止背沟道腐蚀,同时,由于黑色矩阵开孔的区域分别有源极和漏极进行遮挡,所以不存在漏光的现象;进一步地,由于省去了一层蚀刻阻挡层,也就相应可以减少一次蚀刻阻挡层的光罩,使得整个TFT结构的制作成本得以降低。
请参阅图8,为另一实施例中的主动开关的结构示意图,该主动开关可以包括:基板10,栅极20,栅极绝缘层30,氧化物半导体层40,黑色矩阵50,源极610、漏极620,层间绝缘层70,色阻层80,保护绝缘层90及像素电极100。其中,栅极20形成于基板10上;栅极绝缘层30形成于基板10上、并覆盖栅极10;氧化物半导体层40,形成于栅极绝缘层30对应栅极20的上方;黑色矩阵50,形成于栅极绝缘层30上、并覆盖氧化物半导体层40;源极610、漏极620,形成于黑色矩阵50上;其中,源极610、漏极620分别通过贯穿黑色矩阵50的过孔与氧化物半导体层40电连接;层架绝缘层70形成于源极610、漏极620上;色阻层80形成于层间绝缘层70上;保护绝缘层90形成于色阻层80上;像素电极100形成于保护绝缘层90上,其中,像素电极100与漏极620通过贯穿保护绝缘层90、色阻层80及层间绝缘层70的过孔电连接。
上述主动开关,通过将原本的蚀刻阻挡层用黑色矩阵替代,亦可有效防止背沟道腐蚀,同时,由于黑色矩阵开孔的区域分别有源极和漏极进行遮挡,所以不存在漏光的现象;进一步地,由于省去了一层蚀刻阻挡层,也就相应可以减少一次蚀刻阻挡层的光罩,使得整个TFT结构的制作成本得以降低。
可以理解,对于基板、栅极、栅极绝缘层、氧化物半导体层、黑色矩阵及源极、漏极的描述可以参照前述主动开关实施例的描述,在此不作进一步地赘述。
层间绝缘层70形成于源极610、漏极620上,层间绝缘层70的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,层间绝缘层70的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。层间绝缘层70的材料可以是氧化硅、氮化硅中的一种或者二者的组合,即层间绝缘层70可以是氧化硅,也可以是氮化硅,还可以是氧化硅和氮化硅的混合物。可以理解,层间绝缘层70的材料可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。层间绝缘层70的厚度可以为2000埃-6500埃,可选地,层间绝缘层70的厚度可以为2000埃-4500埃,进一步地,层间绝缘层70的厚度可以为4500埃-6500埃。可以理解,层间绝缘层70的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
色阻层80形成于层间绝缘层70上,色阻层80的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,色阻层80的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。色阻层80可以为红色色阻,也可以为绿色色阻,还可以为蓝色色阻。色阻层80的材料可以为有机物。色阻层80的厚度可以为1.5μm-3μm;可选地,色阻层80的厚度可以为1.5μm-2μm;可选地,色阻层80的厚度可以为2μm-3μm。
保护绝缘层90形成于色阻层80上,保护绝缘层90的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,保护绝缘层90的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。保护绝缘层90的材料可以是氧化硅、氮化硅中的一种或者二者的组合,即保护绝缘层90可以是氧化硅,也可以是氮化硅,还可以是氧化硅和氮化硅的混合物。可以理解,保护绝缘层90的材料可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。保护绝缘层90的厚度可以为2000埃-6500埃,可选地,保护绝缘层90的厚度可以为2000埃-4500埃,进一步地,保护绝缘层90的厚度可以为4500埃-6500埃。可以理解,保护绝缘层90的厚度可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。
像素电极100形成于保护绝缘层90上,像素电极100的形成工艺可以包括射频磁控溅射、热蒸发、真空电子束蒸发以及等离子增强化学气相沉积工艺。可以理解,像素电极100的形成工艺可以根据实际应用情况以及产品性能进行选择和调整,在此不作进一步的限定。像素电极100可以为铟锡氧化物、铟锌氧化物、铝锡氧化物、铝锌氧化物、铟锗锌氧化物中的一种或多种。像素电极100与漏极620通过贯穿保护绝缘层90、色阻层80及层间绝缘层70的过孔电连接。“贯穿”可通过光刻或刻蚀工艺形成,具体的,光刻是指使用带有某一层设计图形的掩模版,经过曝光和显影,使光敏的光刻胶在衬底上形成三维浮雕图形。刻蚀是指在光刻胶掩蔽下,根据需要形成微图形的膜层不同,采用不同的刻蚀物质和方法在膜层上进行选择性刻蚀。这样,去掉光刻胶以后,三维设计图形就转移到了衬底的相关膜层上。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种主动开关,其特征在于,所述主动开关包括:
基板;
栅极,形成于所述基板上;
栅极绝缘层,形成于所述基板上、并覆盖所述栅极;
氧化物半导体层,形成于所述栅极绝缘层对应所述栅极的上方;
黑色矩阵,形成于所述栅极绝缘层上、并覆盖所述氧化物半导体层;
源极、漏极,形成于所述黑色矩阵上;其中,所述源极、漏极分别通过贯穿所述黑色矩阵的过孔与所述氧化物半导体层电连接。
2.根据权利要求1所述的主动开关,其特征在于,还包括:
层间绝缘层,形成于所述源极、漏极上。
3.根据权利要求2所述的主动开关,其特征在于,还包括:
色阻层,形成于所述层间绝缘层上。
4.根据权利要求3所述的主动开关,其特征在于,还包括:
保护绝缘层,形成于所述色阻层上。
5.根据权利要求4所述的主动开关,其特征在于,还包括:
像素电极,形成于所述保护绝缘层上;其中,所述像素电极与所述漏极通过贯穿所述保护绝缘层、色阻层及层间绝缘层的过孔电连接。
6.根据权利要求1所述的主动开关,其特征在于,所述氧化物半导体层的材料为氧化铟镓锌。
7.根据权利要求1所述的主动开关,其特征在于,所述黑色矩阵包括有机物和/或金属氧化物。
8.一种主动开关的制造方法,其特征在于,用于制造如权利要求1-7任一项所述的主动开关,所述方法包括:
提供一基板,并在所述基板上沉积第一金属层,对所述第一金属层进行图案化处理形成栅极;
在所述栅极上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上沉积半导体层、并对所述半导体层进行刻蚀以形成对应于所述栅极上方的氧化物半导体层;
在所述氧化物半导体层上形成黑色矩阵、并在所述黑色矩阵上形成对应于所述氧化物半导体层两侧的过孔;
在所述黑色矩阵上沉积第二金属层,对所述第二金属层进行刻蚀以形成源极、漏极;其中,所述源极、漏极分别通过所述过孔与所述氧化物半导体层接触。
9.根据权利要求8所述的主动开关的制作方法,其特征在于,所述栅极绝缘层包括氧化硅和/或氮化硅。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的主动开关。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811465763.8A CN109638080A (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 主动开关及其制作方法、显示装置 |
PCT/CN2018/120129 WO2020113597A1 (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-10 | 主动开关及其制作方法、显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811465763.8A CN109638080A (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 主动开关及其制作方法、显示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109638080A true CN109638080A (zh) | 2019-04-16 |
Family
ID=66070843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811465763.8A Pending CN109638080A (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 主动开关及其制作方法、显示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109638080A (zh) |
WO (1) | WO2020113597A1 (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103943626A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-07-23 | 上海天马微电子有限公司 | 一种tft阵列基板、显示面板和显示装置 |
US20140209894A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | Lg Display Co., Ltd. | Thin film transistor and method for fabricating the same |
CN104867877A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-08-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置 |
CN107170762A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-15 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Oled显示面板及其制作方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100495793B1 (ko) * | 1997-10-07 | 2005-09-02 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 기판 및 제조 방법 |
CN105652541B (zh) * | 2016-01-20 | 2018-11-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 阵列基板的制作方法及液晶显示面板 |
CN106449656A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置 |
CN107248373B (zh) * | 2017-06-08 | 2020-03-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板及制作方法、显示装置 |
-
2018
- 2018-12-03 CN CN201811465763.8A patent/CN109638080A/zh active Pending
- 2018-12-10 WO PCT/CN2018/120129 patent/WO2020113597A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140209894A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | Lg Display Co., Ltd. | Thin film transistor and method for fabricating the same |
CN103943626A (zh) * | 2013-02-04 | 2014-07-23 | 上海天马微电子有限公司 | 一种tft阵列基板、显示面板和显示装置 |
CN104867877A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-08-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制作方法、显示面板和显示装置 |
CN107170762A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-09-15 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Oled显示面板及其制作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020113597A1 (zh) | 2020-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101522481B1 (ko) | 어레이 기판을 제조하는 방법, 어레이 기판 및 표시 장치 | |
US10707236B2 (en) | Array substrate, manufacturing method therefor and display device | |
US8062936B2 (en) | Method of fabricating array substrate | |
CN103149760B (zh) | 薄膜晶体管阵列基板、制造方法及显示装置 | |
CN109300840B (zh) | 显示基板及其制造方法、显示装置 | |
US11075230B2 (en) | Thin film transistor, manufacturing method thereof, array substrate and display device | |
CN109037150B (zh) | 金属氧化物半导体薄膜晶体管阵列基板及其制作方法 | |
CN110164873B (zh) | 阵列基板的制作方法、阵列基板、显示面板及显示装置 | |
CN207265054U (zh) | 一种阵列基板、显示面板及显示装置 | |
KR20110095615A (ko) | 박막 트랜지스터 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
US10236388B2 (en) | Dual gate oxide thin-film transistor and manufacturing method for the same | |
CN104867959A (zh) | 双栅极氧化物半导体tft基板的制作方法及其结构 | |
CN104793416B (zh) | 一种阵列基板及其制作方法和显示面板 | |
KR20130092364A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
CN107968097B (zh) | 一种显示设备、显示基板及其制作方法 | |
CN109696781B (zh) | 阵列基板、阵列基板的制作方法和显示装置 | |
CN104867870A (zh) | 双栅极氧化物半导体tft基板的制作方法及其结构 | |
CN111739841B (zh) | 一种顶栅结构的In-cell触控面板及制作方法 | |
WO2022267554A1 (zh) | 薄膜晶体管的制备方法及薄膜晶体管 | |
US20180166562A1 (en) | Thin Film Transistor, Manufacturing Method for Array Substrate, Array Substrate and Display Device | |
CN110289307A (zh) | 薄膜晶体管驱动背板及其制备方法、显示面板 | |
US11417769B2 (en) | Thin film transistor and method for manufacturing same, array substrate, display panel and display device | |
CN109712992A (zh) | 阵列基板及其制作方法、显示装置 | |
CN210403734U (zh) | 一种显示基板、显示装置 | |
US9461066B2 (en) | Thin film transistor and method of manufacturing the same, array substrate and display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190416 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |