阵列基板及其制作方法与流程

1.本发明涉及显示器设备技术领域，特别是涉及阵列基板及其制作方法。


背景技术：

2.金属氧化物tft即采用金属氧化物(例如igzo)作为半导体层的薄膜晶体管，目前，金属氧化物tft相比低温多晶硅tft和非晶硅tft，具有更高电子迁移率、高透光率、低漏电流、低沉积温度、低制造成本等优点而受到广泛关注。然而，在金属氧化物tft结构中，为了防止金属氧化物背沟道的刻蚀损伤，通常采用刻蚀阻挡层(etch stop layer，esl)结构，来防止背沟道刻蚀损伤，但是需要增加一次光罩，并且在金属氧化物tft的s/d(源极/漏极)电极制作前，通常进行导体化处理来保证s/d与金属氧化物半导体层间良好的欧姆接触，增加了工艺复杂性和成本，间接降低了金属氧化物的市场竞争力。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种阵列基板及其制作方法，不仅节约了成本，还减少了光生漏电现象。
4.一种阵列基板，阵列基板包括：
5.基底；
6.形成在基底上的扫描线和栅极，栅极与扫描线导电连接；
7.覆盖在扫描线和栅极上的第一绝缘层；
8.形成在第一绝缘层上的漏极、像素电极、源极和数据线，其中像素电极与漏极由第一透明导电层经过图案化处理而形成且两者导电连接，数据线与源极由第二金属层经过图案化处理而形成且两者导电连接，源极与漏极间隔设置形成沟道区；
9.至少覆盖在漏极、沟道区和源极上的金属氧化物半导体层，金属氧化物半导体层填入沟道区并与漏极和源极导电连接；
10.覆盖在金属氧化物半导体层上的绝缘遮光层，绝缘遮光层与金属氧化物半导体层上下重叠设置。
11.在本发明的实施例中，上述源极和数据线的下方还重叠设置有所述第一透明导电层。
12.在本发明的实施例中，上述金属氧化物半导体层覆盖在所述漏极、所述沟道区和所述源极上；或者，所述金属氧化物半导体层覆盖在所述漏极、所述沟道区、所述源极和所述数据线上。
13.在本发明的实施例中，上述金属氧化物半导体层在所述基底上的正投影与所述绝缘遮光层在所述基底上的正投影相重合。
14.在本发明的实施例中，上述绝缘遮光层由氧化钼或者氮化铜制成。
15.一种阵列基板的制作方法，制作方法包括：
16.提供基底；
17.在基底上形成第一金属层，对第一金属层进行图形化处理，使第一金属层形成扫描线和栅极，扫描线和栅极导电连接；
18.在基底上形成覆盖扫描线和栅极的第一绝缘层；
19.在第一绝缘层上形成第一透明导电层和第二金属层，对第一透明导电层和第二金属层进行图形化处理，使第一透明导电层形成漏极和像素电极，使第二金属层形成源极和数据线，像素电极与漏极导电连接，数据线与源极导电连接，源极与漏极间隔设置形成沟道区；
20.在第一绝缘层上依次形成覆盖漏极、像素电极、沟道区、源极和数据线的金属氧化物半导体薄膜和绝缘遮光薄膜，对绝缘遮光薄膜和金属氧化物半导体薄膜进行图形化处理，使绝缘遮光薄膜形成绝缘遮光层，使金属氧化物半导体薄膜形成金属氧化物半导体层，绝缘遮光层与金属氧化物半导体层上下重叠设置，金属氧化物半导体层填入沟道区并与漏极和源极导电连接。
21.在本发明的实施例中，在上述第一绝缘层上形成所述第一透明导电层和所述第二金属层，对所述第一透明导电层和所述第二金属层进行图形化处理，使所述第一透明导电层形成所述漏极和所述像素电极，使所述第二金属层形成所述源极和所述数据线，包括：
22.在所述第一绝缘层上依次形成所述第一透明导电层和第所述二金属层；
23.在所述第二金属层上形成第一光阻层，利用半色调掩膜板对所述第一光阻层进行曝光，所述半色调掩膜板包括全透光区、半透光区和不透光区，所述半透光区对应所述漏极和所述像素电极，所述不透光区对应所述源极和所述数据线，所述全透光区对应所述沟道区以及其他区域；
24.对所述第一光阻层进行显影，在与所述漏极和所述像素电极对应的位置形成第一光阻部，在与所述源极和所述数据线对应的位置形成第二光阻部，在与所述沟道区以及其他区域对应的位置则完全去除所述第一光阻层，所述第一光阻部的厚度小于所述第二光阻部的厚度；
25.对未覆盖有所述第一光阻部或所述第二光阻部而露出的所述第二金属层和所述第一透明导电层依次进行蚀刻以去除该位置的所述第二金属层和所述第一透明导电层；
26.对所述第一光阻部和所述第二光阻部进行灰化减薄，以完全去除所述第一光阻部，但减薄后仍保留有所述第二光阻部；
27.对未覆盖有所述第一光阻部而露出的所述第二金属层进行蚀刻以去除该位置的所述第二金属层并露出下方的所述第一透明导电层，而露出的所述第一透明导电层即形成所述漏极和所述像素电极；
28.去除所述第二光阻部以露出所述第二金属层，而露出的所述第二金属层即形成所述源极和所述数据线，且所述源极和所述数据线的下方还重叠设置有所述第一透明导电层。
29.在本发明的实施例中，在上述第一绝缘层上形成所述第一透明导电层和所述第二金属层，对所述第一透明导电层和所述第二金属层进行图形化处理，使所述第一透明导电层形成所述漏极和所述像素电极，使所述第二金属层形成所述源极和所述数据线，包括：
30.首先在所述第一绝缘层上形成所述第一透明导电层，对所述第一透明导电层进行图形化处理，使所述第一透明导电层形成所述漏极和所述像素电极；
31.然后在所述第一绝缘层上形成所述第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理，使所述第二金属层形成所述源极和所述数据线；
32.或者：
33.首先在所述第一绝缘层上形成所述第二金属层，对所述第二金属层进行图形化处理，使所述第二金属层形成所述源极和所述数据线；
34.然后在所述第一绝缘层上形成所述第一透明导电层，对所述第一透明导电层进行图形化处理，使所述第一透明导电层形成所述漏极和所述像素电极。
35.在本发明的实施例中，在上述绝缘遮光薄膜和所述金属氧化物半导体薄膜进行图形化处理，使所述绝缘遮光薄膜形成所述绝缘遮光层，使所述金属氧化物半导体薄膜形成所述金属氧化物半导体层，包括：
36.在所述绝缘遮光薄膜上形成第二光阻层；
37.对所述第二光阻层进行曝光和显影，以至少在与所述漏极、所述沟道区和所述源极对应的位置保留所述第二光阻层；
38.对未覆盖有所述第二光阻层而露出的所述绝缘遮光薄膜和所述金属氧化物半导体薄膜依次进行蚀刻以去除该位置的所述绝缘遮光薄膜和所述金属氧化物半导体薄膜，而所留下的所述绝缘遮光薄膜即形成所述绝缘遮光层，所留下的所述金属氧化物半导体薄膜即形成所述金属氧化物半导体层。
39.在本发明的实施例中，上述制作方法还包括：
40.在所述第一绝缘层上形成覆盖所述像素电极和所述绝缘遮光层的第二绝缘层；
41.在所述第二绝缘层上形成第二透明导电层，对所述第二透明导电层进行图形化处理，使所述第二透明导电层形成公共电极。
42.本发明的阵列基板通过利用半色调掩膜板制作像素电极、源极、漏极以及数据线，节省了一张用于制作数据线的掩膜板，因此，节约了成本。并且，由于像素电极、漏极采用同一种导电材料制成，因此，像素电极可视为与金属氧化物半导体层直接接触，降低欧姆接触的阻抗，增强导电特性。最后，阵列基板的金属氧化物半导体层上覆盖有绝缘遮光层，故，金属氧化物半导体层在成膜、曝光、显影、蚀刻各阶段，都有上层的绝缘遮光层覆盖保护，可非常有效的隔绝以上制程中导致的水汽和氧气，避免其对金属氧化物半导体层的侵蚀，使金属氧化物半导体层的电气特性得到较好的保护，不致迅速氧化和老化，提高了金属氧化物tft的稳定性和寿命。另一方面，由于金属氧化物半导体层上方的绝缘遮光层具有遮光作用，可有效遮挡环境光对金属氧化物tft元器件沟道区处的照射，降低了金属氧化物tft的光生漏电流效应，进一步提高了金属氧化物tft的稳定性和寿命。
附图说明
43.图1a至图1l为本发明的阵列基板的制作方法的截面制作流程示意图；
44.图2a是图1b所示的阵列基板沿a-a方向的截面结构示意图；
45.图2b是图1i所示的阵列基板沿b-b方向的截面结构示意图；
46.图2c是图1k所示的阵列基板沿c-c方向的截面结构示意图；
47.图2d是图1l所示的阵列基板沿d-d方向的截面结构示意图；
48.图3a至图3c为本发明的阵列基板的制作方法步骤s2的另一较佳实施例的截面制
作流程示意图；
49.图4a是图3a所示的阵列基板沿e-e方向的截面结构示意图；
50.图4b是图3b所示的阵列基板沿f-f方向的截面结构示意图。
具体实施方式
51.为了便于本领域技术人员的理解，本技术通过以下实施例对本技术提供的技术方案的具体实现过程进行说明。
52.如图1至图1l、图2a至图2d、图3a至图3c以及图4a和4b所示，本发明提供一种阵列基板的制作方法，制作方法包括：
53.s1：提供基底11，基底11可以由玻璃、石英、丙烯酸或聚碳酸酯等材料制成。在基底11上形成整面的第一金属层12，对第一金属层12进行图形化处理，使第一金属层12形成扫描线121和栅极122，扫描线121和栅极122导电连接；其中，第一金属层12可以采用铜和钼铌(cu/monb)，或铜和钼(cu/mo)制成；第二绝缘层23例如采用氧化硅(siox)，氮化硅(sinx)或二者的组合。在基底11上形成覆盖扫描线121和栅极122的第一绝缘层13；第一绝缘层13例如采用氧化硅(siox)，氮化硅(sinx)或二者的组合。
54.s2：在第一绝缘层13上形成第一透明导电层14和第二金属层15，对第一透明导电层14和第二金属层15进行图形化处理，使第一透明导电层14形成漏极141和像素电极142，使第二金属层15形成源极151和数据线152，像素电极142与漏极141导电连接，数据线152与源极151导电连接，源极151与漏极141间隔设置形成沟道区101；
55.于本实施例中，如图1d至图1i以及图2a和图2b所示，在第一绝缘层13上形成第一透明导电层14和第二金属层15，对第一透明导电层14和第二金属层15进行图形化处理，使第一透明导电层14形成漏极141和像素电极142，使第二金属层15形成源极151和数据线152，包括：
56.在第一绝缘层13上依次形成第一透明导电层14和第二金属层15；
57.在第二金属层15上形成第一光阻层16，利用半色调掩膜板17对第一光阻层16进行曝光，半色调掩膜板17包括全透光区171、半透光区172和不透光区173，半透光区172对应漏极141和像素电极142，不透光区173对应源极151和数据线152，全透光区171对应沟道区101以及其他区域；
58.对第一光阻层16进行显影，在与漏极141和像素电极142对应的位置形成第一光阻部161，在与源极151和数据线152对应的位置形成第二光阻部162，在与沟道区101以及其他区域对应的位置则完全去除第一光阻层16，第一光阻部161的厚度小于第二光阻部162的厚度；
59.对未覆盖有第一光阻部161或第二光阻部162而露出的第二金属层15和第一透明导电层14依次进行蚀刻以去除该位置的第二金属层15和第一透明导电层14；
60.对第一光阻部161和第二光阻部162进行灰化减薄，以完全去除第一光阻部161，但减薄后仍保留有第二光阻部162；
61.对未覆盖有第一光阻部161而露出的第二金属层15进行蚀刻以去除该位置的第二金属层15并露出下方的第一透明导电层14，而露出的第一透明导电层14即形成漏极141和像素电极142；
62.去除第二光阻部162以露出第二金属层15，而露出的第二金属层15即形成源极151和数据线152，且源极151和数据线152的下方还重叠设置有第一透明导电层14。
63.在另一较佳实施例中，如图3a至图3c以及图4a和4b所示,上述在第一绝缘层13上形成第一透明导电层14和第二金属层15，对第一透明导电层14和第二金属层15进行图形化处理，使第一透明导电层14形成漏极141和像素电极142，使第二金属层15形成源极151和数据线152，包括：
64.首先在第一绝缘层13上形成第一透明导电层14，对第一透明导电层14进行图形化处理，使第一透明导电层14形成漏极141和像素电极142；然后在第一绝缘层13上形成第二金属层15，对第二金属层15进行图形化处理，使第二金属层15形成源极151和数据线152；或者：首先在第一绝缘层13上形成第二金属层15，对第二金属层15进行图形化处理，使第二金属层15形成源极151和数据线152；然后在第一绝缘层13上形成第一透明导电层14，对第一透明导电层14进行图形化处理，使第一透明导电层14形成漏极141和像素电极142。
65.s3：在第一绝缘层13上依次形成覆盖漏极141、像素电极142、沟道区101、源极151和数据线152的金属氧化物半导体薄膜18和绝缘遮光薄膜19，对绝缘遮光薄膜19和金属氧化物半导体薄膜18进行图形化处理，使绝缘遮光薄膜19形成绝缘遮光层191，使金属氧化物半导体薄膜18形成金属氧化物半导体层181，绝缘遮光层191与金属氧化物半导体层181上下重叠设置，金属氧化物半导体层181填入沟道区101并与漏极141和源极151导电连接。
66.其中，对绝缘遮光薄膜19和金属氧化物半导体薄膜18进行图形化处理，使绝缘遮光薄膜19形成绝缘遮光层191，使金属氧化物半导体薄膜18形成金属氧化物半导体层181，包括：在绝缘遮光薄膜19上形成第二光阻层21；对第二光阻层21进行曝光和显影，以至少在与漏极141、沟道区101和源极151对应的位置保留第二光阻层21；对未覆盖有第二光阻层21而露出的绝缘遮光薄膜19和金属氧化物半导体薄膜18依次进行蚀刻以去除该位置的绝缘遮光薄膜19和金属氧化物半导体薄膜18，而所留下的绝缘遮光薄膜19即形成绝缘遮光层191，所留下的金属氧化物半导体薄膜18即形成金属氧化物半导体层181。
67.s4：在第一绝缘层13上形成覆盖绝缘遮光层191的第二绝缘层23；第二绝缘层23例如采用氧化硅(siox)，氮化硅(sinx)或二者的组合。
68.s5：在第二绝缘层23上形成整面的第二透明导电层，对第二透明导电层进行图形化处理，使第二透明导电层形成公共电极24，公共电极24与像素电极142对应设置。在本实施例中，第二透明导电层例如为氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)等透明金属氧化物制成。
69.本发明还提供一种阵列基板，采用上述的制作方法形成。
70.于本实施例中，阵列基板包括：基底11；形成在基底11上的扫描线121和栅极122，栅极122与扫描线121导电连接；对应覆盖在扫描线121和栅极122上的第一绝缘层13；形成在第一绝缘层13上的漏极141、像素电极142、源极151和数据线152。其中，像素电极142与漏极141由第一透明导电层14经过图案化处理而形成且两者导电连接，数据线152与源极151由第二金属层15经过图案化处理而形成且两者导电连接，源极151与漏极141间隔设置形成沟道区101。
71.于本实施例中，阵列基板还包括：至少覆盖在漏极141、沟道区101和源极151上的金属氧化物半导体层181，金属氧化物半导体层181填入沟道区101并与漏极141和源极151导电连接。
72.于本实施例中，第一透明导电层14例如：均采用氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)等透明金属氧化物制成。因此，当金属氧化物半导体层181与漏极141导电连接，漏极141与后像素电极142导电连接后，实际上相当于金属氧化物半导体层181直接与像素电极142导电连接，能够降低金属氧化物半导体层181与像素电极142之间的欧姆接触的阻抗，增强导电特性。
73.于本实施例中，阵列基板还包括：覆盖在金属氧化物半导体层181上的绝缘遮光层191，绝缘遮光层191与金属氧化物半导体层181上下重叠设置。其中，绝缘遮光层191例如由氮化铜或者氧化钼等绝缘性黑化金属氧化物制成。故，金属氧化物半导体层181在成膜、曝光、显影、蚀刻各阶段，都有上层的绝缘遮光层191覆盖保护，可非常有效的隔绝以上制程中导致的水汽和氧气，避免其对金属氧化物半导体层181的侵蚀，使金属氧化物半导体层181的电气特性得到较好的保护，不致迅速氧化和老化，提高了金属氧化物tft的稳定性和寿命。另一方面，由于金属氧化物半导体层181上方的绝缘遮光层191具有遮光作用，可有效遮挡环境光对金属氧化物tft元器件沟道区101处的照射，降低了金属氧化物tft的光生漏电流效应，进一步提高了金属氧化物tft的稳定性和寿命。
74.于本实施例中，源极151和数据线152的下方还重叠设置有第一透明导电层14。可选地，源极151和数据线152与第一透明导电层14导电连接，当数据线152的某一处受到损坏时，能够通过第一透明导电层14将整根数据线152与源极151之间继续导电连接，实现自动修复数据线152的功能。
75.于本实施例中，金属氧化物半导体层181覆盖在漏极141、沟道区101和源极151上；或者，金属氧化物半导体层181覆盖在漏极141、沟道区101、源极151和数据线152上。
76.于本实施例中，金属氧化物半导体层181在基底11上的正投影与绝缘遮光层191在基底11上的正投影相重合。因此，整个金属氧化物半导体层181均完全被绝缘遮光层191覆盖，使得金属氧化物半导体层181的每一处都不会在成膜、曝光、显影、蚀刻各阶段受到影响，更好的实现绝缘遮光层的遮光作用。当然，绝缘遮光层191仅覆盖沟道区101可以实现有效遮挡环境光对金属氧化物tft元器件沟道区101处的照射。
77.本发明的阵列基板通过利用半色调掩膜板17制作像素电极142、源极151、漏极141以及数据线152，节省了一张用于制作数据线152的掩膜板，因此，节约了成本。并且，由于像素电极142、漏极141采用同一种导电材料制成，因此，像素电极142可视为与金属氧化物半导体层181直接接触，降低欧姆接触的阻抗，增强导电特性。最后，阵列基板的金属氧化物半导体层181上覆盖有绝缘遮光层191，故，金属氧化物半导体层181在成膜、曝光、显影、蚀刻各阶段，都有上层的绝缘遮光层191覆盖保护，可非常有效的隔绝以上制程中导致的水汽和氧气，避免其对金属氧化物半导体层181的侵蚀，使金属氧化物半导体层181的电气特性得到较好的保护，不致迅速氧化和老化，提高了金属氧化物tft的稳定性和寿命。另一方面，由于金属氧化物半导体层181上方的绝缘遮光层191具有遮光作用，可有效遮挡环境光对金属氧化物tft元器件沟道区101处的照射，降低了金属氧化物tft的光生漏电流效应，进一步提高了金属氧化物tft的稳定性和寿命。
78.在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”和“第二”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。
79.以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限定，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。