一種陣列基板及其制作方法

專利名稱：一種陣列基板及其制作方法
技術領域：
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種陣列基板及其制作方法。
背景技術：
在顯示技術領域,平板顯示裝置，如液晶顯示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display,TFT-LCD)和有機電致發光顯不器(Organic Light Emitting Display),因其輕、薄、低功耗、高亮度，以及高畫質等優點，在平板顯示領域占據重要的地位。首先，開ロ率是決定平板顯示裝置高亮度的重要指標，開ロ率越高，光線通過的效率越高。現有提高像素開ロ率的方法包括采用更加先進的細微加工技術，減小每ー個像素的配線部和TFT所占面積，増加像素的透光率。
由于現有細微加工技術的制約，如曝光精度的制約，限制TFT的進ー步減小。如圖I所示，為現有技術典型的底柵型薄膜晶體管，柵極101位于玻璃基板100上，半導體層102位于柵極101和源漏極(源極103和漏極104)之間，源極103和漏極104位于同一層且歐姆接觸層105隔開，柵極101和半導體層102之間還設置有柵極絕緣層106。如圖2所示，TFT由源極103、漏極104以及源極和漏極之間的半導體層102所占面積組成。采用上述結構的TFT較大，相應的平板顯示裝置的開ロ率較低。在源極和漏極的尺寸一定的情況下，只能減小源極和漏極之間的溝道的距離，但是目前的曝光機的曝光精度已經無法制作出更窄的溝道。另外，TFT中柵極與源極和漏極的對準程度，決定圖像畫質的均勻程度。畫質不均主要因柵極與源極之間的電容C1，和柵極與漏極之間的電容C2不相等導致。通過將柵極設置在與源極和漏極位于不同層，且位于源極和漏極正中間的位置，可以使得柵極與源極之間的電容C1，和柵極與漏極之間的電容C2接近或相等。但是，在現有的TFT制作エ藝條件下，源極103和漏極104在同一層制作，導致每個TFT的柵極101很難和源極103、漏極104對準(所謂對準即源極和漏極相對于柵極在水平方向對稱)。這就造成了柵極101和源漏極之間的對準存在一定的誤差，該誤差存在于每個TFT結構中。如圖2所示的陣列基板結構俯視圖，柵極101與源103和漏極104沒有對準。如果ー個顯示面板需要經過多次曝光等過程才能形成所有TFT，不同曝光過程形成的TFT，柵極11與源極和漏極之間的對準誤差不同，使得整個陣列基板上的TFT對應的圖像色度不均勻，形成的圖像畫質較差。并且，現有TFT設計方式，由于柵極具有一定厚度，柵極和玻璃基板之間形成一定的臺階(臺階的高度為柵極的厚度)，導致柵極絕緣層的厚度不能太薄，如果太薄會導致柵極絕緣層斷裂的現象，柵極絕緣層較厚，要求TFT的開關電流較大，不利于提高TFT的電學特性。現有的TFT結構，源極和漏極設計在同一平面上，在垂直方向上沒有重疊區域，導致TFT面積較大，像素的開ロ率較低，并且現有TFT的設計方式，柵極和源漏極之間的對準誤差較大，會導致顯示裝置的圖像色度不均勻，圖像畫質較差的問題。

發明內容
本發明實施例提供一種陣列基板及其制作方法，用以提高平板顯示裝置像素的開ロ率。為實現上述目的，本發明實施例提供的陣列基板，包括
基板、柵極、源極和漏極，所述源極和漏極與所述柵極位于基板上不同區域，源極和漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域；半導體層，所述半導體層形成在所述源極和漏極之間，半導體層在基板上的投影和源極與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域；第一絕緣層，所述第一絕緣層，形成在所述基板之上柵極之下，且覆蓋所述源極或漏極；還包括，像素電極，所述像素電極與所述漏極相連；柵極線，所述柵極線與所述柵極相連；數據線，所述數據線與所述源極相連。本發明實施例提供的顯示裝置，包括所述陣列基板。本發明實施例提供的陣列基板的制作方法，包括采用構圖エ藝在基板上形成源極和數據線；采用構圖エ藝在所述源極上形成與源極在基板上的垂直投影具有重疊區域的半導體層；采用構圖エ藝在所述半導體層上形成與源極和半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的漏極；采用構圖エ藝在基板上形成覆蓋整個基板的第一絕緣層；采用構圖エ藝在所述第一絕緣層上與所述源極、半導體層，和漏極位于基板的不同區域的柵極和柵極線；采用構圖エ藝在覆蓋漏極的第一絕緣層上形成ー個露出漏極的過孔；采用構圖エ藝在所述基板上形成像素電極，該像素電極通過所述過孔和漏極相連。本發明實施例提供的另ー種陣列基板的制作方法，包括采用構圖エ藝在基板上形成像素電極；采用構圖エ藝在基板上形成漏扱，該漏極與所述像素電極相連；采用構圖エ藝在所述漏極上形成與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域的半導體層；采用構圖エ藝在所述半導體層上形成與漏極和半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的源扱，以及數據線；采用構圖エ藝在基板上形成覆蓋整個基板的第一絕緣層；采用構圖エ藝在所述第一絕緣層上與所述源極、半導體層，和漏極位于基板的不同區域的柵極和柵極線。本發明實施例提供的陣列基板，源極和漏極在垂直方向相對放置，使得TFT所占像素區域的面積減小，大大提高了平板顯示裝置像素的開ロ率。


圖I為現有底柵型薄膜晶體管結構的剖視示意圖；圖2為現有底柵型薄膜晶體管結構的俯視示意圖；圖3為本發明實施例提供的陣列基板ー個像素結構的俯視示意圖；圖4為本發明實施例提供的TFT結構的剖視示意圖；圖5為本發明實施例提供的另ー種TFT結構的剖視示意圖；圖6為本發明實施例提供的另ー種TFT結構的剖視示意圖；圖7為本發明實施例提供的另ー種TFT結構的剖視示意圖；·圖8為本發明實施例提供的陣列基板中TFT的結構的剖視示意圖；圖9為本發明實施例提供的另ー種陣列基板中TFT的結構的剖視示意圖；圖10為本發明實施例提供的另ー種陣列基板中TFT的結構的剖視示意圖；圖11為本發明實施例提供的具有凹槽的陣列基板中TFT的結構的剖視示意圖；圖12為本發明實施例提供的陣列基板的制作方法流程示意圖；圖13為本發明實施例提供的形成有與源極對應的凹槽的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖14為本發明實施例提供的形成有源極的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖15為本發明實施例提供的形成有半導體層和第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖16為本發明實施例提供的形成有漏極的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖17為本發明實施例提供的形成有第一絕緣層的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖18為本發明實施例提供的陣列基板在采用半色調掩膜曝光后的光刻膠保留示意圖；圖19為本發明實施例提供的形成有柵極的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖20為本發明實施例提供的形成有第二絕緣層的陣列基板中TFT的結構示意圖；圖21為本發明實施例提供的另ー種陣列基板的制作方法流程示意圖。
具體實施例方式本發明實施例提供了一種陣列基板及其制作方法，用以提高平板顯示裝置像素的開ロ率。本發明實施例提供的陣列基板，源極和漏極形成在基板上且在垂直方向相對放置，即源極和漏極設置在基板上的不同層，且源極和漏極在基板上的垂直投影部分或全部重疊。本發明提供的源極和漏極在垂直方向相對放置的方式，大大減小了薄膜晶體管TFT占用像素區域的面積，提高平板顯示裝置像素的開ロ率。并且，本發明實施例提供的陣列基板，薄膜晶體管的柵極形成在與源極和漏極不同區域的基板上，且與所述源極和漏極相絕緣。柵極距離源極的垂直距離等于柵極距離漏極的垂直距離，柵極與源極的交疊面積等于柵極與漏極的交疊面積，使得柵極和源極形成的電容C1與柵極與漏極形成的電容C2相等，避免了因C1和C2不相等引起的源極和漏極分別與柵極之間的交疊串擾問題，進一歩避免了交疊串擾引起的平板顯示裝置的圖像色度不均勻的問題。下面通過

本發明實施例提供的技術方案。參見圖3并結合圖4，為本發明實施例提供的陣列基板的俯視圖，包括基板I、柵極5、源極2和漏極3，源極2和漏極3與柵極5位于基板I上的不同區域，源極2和漏極3在基板I上的垂直投影具有重疊區域；半導體層4，形成在源極2和漏極3之間，半導體層4在基板I上的投影和源極2與漏極3在基板I上的垂直投影具有重疊區域；第一絕緣層6，形成于基板I上且位于柵極5與源極2、漏極2和半導體層4之間；所述陣列基板還包括，像素電極14，像素電極14與漏極3相連； 柵極線11，與柵極5相連；數據線12，與源極2相連。圖3中，柵極5、源極(源極位于漏極下方，圖3中未示出)、漏極3，以及半導體層6構成薄膜晶體管。薄膜晶體管有圖4和圖5兩種設置方式。參見圖4 (為圖3在A-A’向的剖面圖)，所述薄膜晶體管(TFT)具體包括形成在基板I上的柵極5、形成在基板I上與柵極5位于不同區域且在垂直方向相對放置的源極2和漏極3，以及形成在源極2和漏極3之間的半導體層4。其中，源極2形成在基板I上，半導體層4形成在源極2上，漏極3形成在半導體層4上。其中，柵極5通過第一絕緣層6與源極2、漏極3和半導體層4相絕緣。該第一絕緣層6僅設置在柵極5與源極2、漏極3和半導體層4之間，以保證柵極5與源極2、漏極3和半導體層4相絕緣。參見圖5，所示的TFT與圖4所示的TFT結構基本相同，不同之處在于漏極3形成在基板I上，半導體層4形成在漏極3上，源極2形成在半導體層4上。為了使得半導體層4分別和源極2以及漏極3之間的導電性能更好，參見圖6為本發明實施例提供的TFT，在半導體層4和源極2之間還設置有第一歐姆接觸層16，以及在半導體層4和漏極3之間還設置有第二歐姆接觸層17。且第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17與源極2、漏極3、半導體層4在基板上的垂直投影具有重疊區域。本發明實施例提供的TFT，源極2和漏極3疊層設置(所謂疊層設置即源極2和漏極3在垂直方向有重疊區域)，減小了 TFT占用像素區域的面積，提高了顯示裝置像素的開ロ率。為了更進ー步減小TFT占用陣列基板上所在像素區域的面積，較佳地，源極2、漏極3和半導體層4，以及第ー歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17在基板I上的垂直投影完
全重疊。較佳地，所述半導體層4可以但不限于為非晶硅(a-Si)層，也可以是金屬氧化物層(如銦-鎵-鋅氧化物，In-Ga-Zn-O)或其他。較佳地，柵極5距離源極2的距離等于柵極5距離漏極3的距離，以及較佳地，源極2和漏極3的厚度相等。較佳地，第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17的厚度相等。保證柵極5與源極2的交疊面積等于柵極5和漏極3的交疊面積。可以保證柵極5和源極2之間形成的電容C1和柵極5與漏極3之間形成的電容C2相等(SP C1=C2X避免了因C1和C2不相等引起的源極和漏極分別與柵極之間的交疊串擾問題，進ー步避免了交疊串擾引起的平板顯示器件的圖像色度不均勻的問題。以保證形成的圖像色度均勻，畫面質量較高。無論是圖4還是圖5所示的TFT結構，為了準確控制柵極5與源極2和漏極3之間的相對位置。較佳地，參見圖7，柵極5形成在位于基板I上的第一絕緣層6上。圖7中所示的TFT中源漏極的設置方式與圖5對應，這僅是ー種示意，圖7中的TFT中源漏極的設置方式也可以是圖4所示的TFT對應。由于源極2、漏極3、柵極5，以及半導體層4都是通過鍍膜エ藝制作到基板I上的膜層，每ー膜層與基板I平行，且每ー膜層的厚度均勻。此外，位于柵極5下方的第一絕緣層6也與基板I平行。其中，每ー膜層的厚度可以通過鍍膜機控制，當某一膜層的厚度達到·預設值時，鍍膜機停止對膜層的制作。當源極2、漏極3、第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17，以及半導體層4的厚度確定時，為了保證柵極5距離源極2的距離以及柵極5距離漏極3的距離相等，柵極5與基板I之間的第一絕緣層6的厚度也是確定的。通過設計合適厚度的第一絕緣層6，使得柵極5在垂直方向上對稱設置在源極2和漏極3之間，可以保證柵極5和源極2之間形成的電容C1,以及柵極5和漏極3之間形成的電容C2相等或接近(C1=C2),以保證顯示裝置的圖像色度均勻，畫面質量較高。為了能夠保證C1和C2的值更加接近，較佳地，源極2和漏極3的厚度相等。由于源極和漏極是與柵極線平行與數據線垂直的具有一定寬度(也可以稱為橫向寬度)的條狀結構。較佳地，源極2和漏極3的橫向寬度相等，使得C1和C2的值相等。較佳地，參見圖8，本發明實施例提供的陣列基板中TFT的結構，對應于圖4所示的TFT，像素電極14形成在漏極3上方，通過在第一絕緣層6上且在漏極3的上方形成有ー過孔，使得像素電極14通過該過孔和漏極3相連。參見圖9，為本發明提供的另ー種陣列基板中TFT的結構，對應圖5所示的TFTjt素電極14形成在基板I上，漏極3位于基板I上與像素電極14相連。參見圖10，為本發明提供的另ー種陣列基板中TFT的結構，對應圖6所示的TFT。本發明圖8和圖9所示的陣列基板，通過控制第一絕緣層6的厚度調整柵極5與源極2和源極2的相對位置。當柵極5較薄吋，需要設置較厚的第一絕緣層6，以滿足柵極5距離源極2的垂直距離等于柵極5距離漏極3的垂直距離，柵極與源極的交疊面積等于柵極與漏極的交疊面積，使得柵極和源極形成的電容C1與柵極與漏極形成的電容C2相等。但是，TFT的電學性能與第一絕緣層6的厚度有關，第一絕緣層6越薄，TFT的開啟電壓越小，TFT越容易開啟，相反第一絕緣層6越厚，TFT的開啟電壓越大，TFT越難開啟。本發明在滿足柵極5距離源極2的垂直距離等于柵極5距離漏極3的垂直距離，以及柵極與源極的交疊面積等于柵極與漏極的交疊面積，使得柵極和源極形成的電容C1與柵極與漏極形成的電容C2相等的前提下，為了進一步減小第一絕緣層6的厚度，圖8和圖9所示的陣列基板進行了如下改進。在基板上設置與源極或漏極相對應的凹槽。源極或漏極設置在基板的凹槽內。
具體地，參見圖11，為本發明實施例中源極2形成在基板I上與其相對應的凹槽20內。該凹槽20可設置于圖8和圖9所示的陣列基板上，且設置于基板I上與源極2相對應的區域，也即設置在源極2正下方的基板I內，使得源極2或者漏極3正好嵌于該凹槽內。凹槽20的深度決定了第一絕緣層6的厚度。當第一絕緣層6的最薄厚度確定吋，凹槽的深度也就確定。需要說明的是，圖11僅是示出了源極2嵌于基板I內的情況，漏極3嵌于基板I內的結構和圖11類似。需要說明的是，當基板上設置有凹槽時，與圖4所示的TFT對應的陣列基板的像素電極的設置方式未發生改變。與圖5所示的TFT對應的陣列基板的像素電極的設置方式發生改變，具體地，像素電極形成在基板上且像素電極的部分形成在所述凹槽內，所述漏極形成在具有像素電極的凹槽內，所述半導體層形成在所述漏極上，所述源極形成在所述半導體層上。
·
需要說明的是，在如圖20所示，在柵極的上方還形成有第二絕緣層用于對TFT的膜層結構進行保護。較佳地，凹槽的深度可以大于或者小于源極或者漏極的厚度，具體視實際情況確定。上述僅說明了基板上設置與源極或漏極相對應凹槽。如果是漏極設置在凹槽內，與漏極相連的像素電極也需要設置在凹槽中，且像素電極位于漏極的下方。此時，凹槽的深度要更深ー些，漏極與像素電極的厚度總厚度可以小于凹槽的深度，這樣可以使得第一絕緣層的厚度更薄ー些。如果是源極設置在凹槽內時，由于源極和與源極的相連的數據線是在同一次制作エ藝中完成，因此，可以將數據線設置在凹槽中，也可將數據線設置在基板上。具體地，如果源極的厚度大于凹槽的深度時，數據線可以直接制作在基板上，無需將數據線設置在與數據線相對應的凹槽中，節省了形成與數據線對應的凹槽的制作過程。而且，數據線可以與源極很好地接觸。如果數據線和源極都設置在凹槽中時，需要預先形成與數據線和源極相對應的凹槽，如，形成類似于“T”字形的凹槽。使得數據線和源極很好地接觸。本發明實施例所述的基板可以是玻璃基板，各膜層形成在所述玻璃基板上。當基板上需要設置凹槽時，需要通過干法刻蝕在玻璃基板上形成凹槽，在玻璃基板上形成凹槽比較困難，對刻蝕條件要求較高。較佳地，本發明實施例所述的基板還可以是形成有鈍化層的玻璃基板，鈍化層形成在玻璃基板上待形成源極或漏極的ー側，且鈍化層的厚度不小于形成待形成凹槽的深度。在形成有鈍化層的玻璃基板上制作凹槽實際上是在鈍化層上制作凹槽，制作凹槽的難度相比較直接在玻璃基板上制作凹槽的難度小，對刻蝕條件要求較低。對玻璃基板刻蝕和對鈍化層的刻蝕和現有技術相同，這里不再贅述。下面從エ藝流程方面說明實現本發明所述陣列基板的詳細過程。參見圖12，本發明實施例提供的陣列基板的制作方法，包括以下步驟SI I、采用構圖エ藝在基板上形成源極和數據線。
S12、采用構圖エ藝在所述源極上形成與源極在基板上的垂直投影具有重疊區域的半導體層。S13、采用構圖エ藝在所述半導體層上形成與源極和半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的漏扱。S14、采用構圖エ藝在基板上形成覆蓋整個基板的第一 絕緣層。S15、采用構圖エ藝在所述第一絕緣層上與所述源極、半導體層，和漏極位于基板的不同區域的柵極和柵極線。S16、采用構圖エ藝在覆蓋漏極的第一絕緣層上形成ー個露出漏極的過孔。S17、采用構圖エ藝在所述基板上形成像素電極，該像素電極通過所述過孔和漏極相連。較佳地，在形成所述源極和數據線之前，還包括采用構圖エ藝在基板上形成與待形成的源極和數據線相對應的凹槽，以使得源極和數據線形成在所述凹槽內。較佳地，在形成所述源極和數據線之后，形成半導體層之前，還包括采用構圖エ藝在源極上形成與源極在基板上的垂直投影具有重疊區域的第一歐姆接觸層；和，在形成所述半導體層之后，形成漏極之前，還包括采用構圖エ藝在半導體層上形成與半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的第二歐姆接觸層。以形成圖11所示的陣列基板為例，圖12所示的陣列基板的制作方法，具體包括以下步驟步驟一、在玻璃基板上形成和源極圖形相對應的凹槽。如果需要將數據線制作在凹槽中，則需要在玻璃基板上形成與源極和數據線相對應的凹槽。具體地，首先在一張平整的具有鈍化層的玻璃基板I (下述的玻璃基板均指具有鈍化層的玻璃基板)上涂覆ー層負性光刻膠(光刻膠位于鈍化層之上)，通過與待形成的凹槽對應的掩模板，玻璃基板I上掩模板遮擋的區域為凹槽區域，對掩模板未遮擋的光刻膠的部分(凹槽區域之外的部分)進行曝光。對曝光后的玻璃基板進行顯影，在玻璃基板上形成與源極對應的凹槽圖形，或者形成與源極和數據線對應的凹槽圖形。負性光刻膠還保留在玻璃基板上。該步驟實現了在玻璃基板上形成了凹槽圖形。然后，對具有凹槽圖形的玻璃基板進行干法刻蝕，在玻璃基板上刻蝕出與所述源極圖形或與源極和數據線相對應的凹槽。形成的具有凹槽20的玻璃基板I如圖13所示(圖13中的凹槽僅體現出與源極相對應的凹槽)。此時，玻璃基板I上，凹槽20之外的區域還殘留有光刻膠，但是該步驟沒必要將該光刻膠剝離，待后續エ藝流程處理。凹槽20的深度與源極的厚度相近，或者小于源極的厚度，可以是小于圖3至圖10中所示的第一絕緣層6的厚度的任ー值。較佳地，凹槽20的深度小于源極的厚度。源極和玻璃基板I之間形成ー個臺階，這樣可以較方便地控制柵極的位置，使得柵極與源極和漏極對準。具體地，可以控制柵極下方的絕緣層的厚度，控制柵極與源極和漏極對準，所謂對準也即在垂直方向柵極設置在源極和漏極之間，且柵極距離源極的垂直距離等于距離漏極的垂直距離，柵極與源極的交疊面積等于柵極與漏極的交疊面積，使得柵極和源極形成的電容C1與柵極與漏極形成的電容
C2相等。在形成與源極圖形對應的凹槽圖形的過程中，同時形成與源極相連的數據線的數據線圖形，在后續制作エ藝過程中，可以同時將源極和數據線制作出來，節約エ藝流程。步驟ニ、在玻璃基板上形成源極和數據線。具體地，首先，在步驟一形成的具有凹槽的玻璃基板的基礎上，用磁控濺射設備(Sputter)沉積ー層厚度約為_1500 A-2500 A的金屬膜層。然后，進行光刻膠的剝離，將凹槽區域之外的光刻膠以及光刻膠上面的金屬膜層一起剝離掉，形成如圖14所示的玻璃基板I上位于凹槽區域的源極2和基板上或凹槽中的·數據線。所述光刻膠的剝離過程屬于現有技木，這里不再贅述。所述金屬層可以是鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)等金屬，或者是所述幾種金屬的復合膜層。上述形成源極2和數據線的過程中，在不剝離光刻膠的基礎上形成金屬膜層，可以節約エ藝流程。這是因為，在形成金屬膜層之后需要對金屬膜層進行剝離，該過程同時將凹槽以及數據線區域之外的金屬膜層和光刻膠一起剝離，節約一次剝離膜層的過程。本發明通過將源極2設置在玻璃基板I的凹槽中，源極2的部分或者全部膜層(部分或全部膜層特指膜層在縱向是否超出玻璃基板)都在玻璃基板的凹槽中，降低了形成在玻璃基板上的源極的高度，在保證C1和C2相等的情況下，可以將第一絕緣層做的更薄。第一絕緣層越薄，在相同的引線電壓下，流過TFT半導體層的電流會越大，需要的TFT的開啟電壓(閾值電壓)Vth會更小，可以更加的節能，器件的電學特性更好。步驟三、在玻璃基板上形成半導體層和位于半導體層上下兩側的第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層。具體地，在形成有源極2和數據線的玻璃基板I上，采用等離子體增強化學氣相沉積設備(pecvd)，沉積ー層厚度約800.AM500A的半導體膜層。對該半導體膜層進行光刻刻蝕(濕法刻蝕)，得到與源極在垂直方向相重疊的半導體層。較佳地，此步驟可以先不做光刻刻蝕處理，待后續制作漏極時同時對該半導體層進行光刻刻蝕處理。以沉積a-Si層為例，沉積非晶硅(a-Si膜層對應的反應氣體可以是硅烷(SiH4)、磷化氫(PH3)和氫氣(H2)的混合氣體,或者是ニ氯ニ氫娃(SiH2Cl2)、PH3和H2的混合氣體。較佳地，為了使得半導體層的導電性能更好，還可以在半導體層的上下兩側分別形成第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層。即，參見圖15，首先在源極2上面鍍ー層摻雜半導體層作為第一歐姆接觸層16，然后在該第一歐姆接觸層16上鍍ー層非晶硅半導體層4，最后在半導體層4上鍍ー層第二歐姆接觸層17。形成第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17的過程和形成半導體層4的過程相同。形成第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17對應的反應氣體可以是SiH4和H2的混合氣體，或者是SiH2Cl2和H2的混合氣體。第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17的厚度約為500人 1000A。形成的具有半導體層4、第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層
17的TFT如圖15所示。
較佳地，形成半導體層4、第一歐姆接觸層16和第二歐姆接觸層17的過程如下。在形成有源極2的玻璃基板I上蒸鍍ー層第一歐姆接觸層16，然后在此基礎上蒸鍍ー層半導體層4，接著在半導體層4上再蒸鍍ー層第二歐姆接觸層17，此過程蒸鍍的三層膜層均覆蓋整個玻璃基板I。此時，有如下兩種做法第一、對該三層導電膜層進行光刻刻蝕處理，制作出與凹槽相對應的第一歐姆接觸層16、第二歐姆接觸層17，和半導體層4，凹槽區域之外的玻璃基板I上的導電層均被剝尚掉。第二、什么都不做，待后續制作漏極時同時對該三層膜層進行光刻刻蝕處理，以節省エ藝流程。步驟四、在玻璃基板上形成漏極。具體地，首先，在形成有半導體層4的玻璃基板上通過濺射或者熱蒸鍍的方法沉 積ー層厚度約為1500人 2000A的金屬薄膜。較佳地，為了使得柵極和源極形成的電容C1,與柵極和漏極形成的電容C2相近或相等，在鍍膜過程中保證漏極的厚度和源極的厚度相等。較佳地，為了使得柵極和源極形成的電容C1,與柵極和漏極形成的電容C2相近或相等，該柵極的成分和源極的成分相同，均可以選用Mo、Al、Cu、W等金屬，或者是幾種金屬的復合膜層。然后，在鍍有上述膜層(待形成半導體層和漏極的膜層)的基板上涂覆ー層正性光刻膠，經過曝光顯影后，玻璃基板上的光刻膠形成有半導體層圖形及漏極圖形，且位于源極的正上方。漏極圖形之外的光刻膠部分被曝光。較佳地，源極、半導體層，以及漏極的寬度相同，且在基板上的垂直投影相互重疊。以保證柵極和源極形成的電容C1,與柵極和漏極形成的電容C2相近或相等，提高半導體層的導電特性。通過刻蝕エ藝，將玻璃基板上漏極圖形之外的光刻膠部分剝離，以及將光刻膠下方漏極圖形之外的金屬膜層也去除掉，剰余與凹槽對應的漏極以及漏極上的光刻膠。最后，通過剝離エ藝，將漏極上的光刻膠剝離，生成漏扱。該步驟源極、漏極和半導體層形成的臺階自動對準，對準誤差較小。并且，步驟三中形成的半導體層和步驟四中形成的金屬膜層在一次鍍膜エ藝中完成，節約エ藝流程和制作成本。形成的具有漏極的陣列基板如圖16所示。步驟五、在如圖16所示的TFT的結構的基板上，形成第一絕緣層6，形成的陣列基板如圖17所示。具體地，首先，用等離子體增強化學氣相沉積設備(PECVD)沉積ー層厚度約2500 A 4000 A的絕緣層薄膜。形成第一絕緣層6的材料可以是SiNx、Si0x,或者是其復合物等,對應的反應氣體可以為SiH4、NH3和N2的混合氣體或SiH2Cl2、NH3和N2的混合氣體。步驟六、在玻璃基板上形成柵極和柵極線。具體地，首先，采用磁控濺射設備(Sputter)在第一絕緣層上沉積ー層厚度為1500A 2500 A的金屬膜層，可以是Mo、Al、Cu、W等金屬，或者是幾種金屬的復合膜層。較佳地，該膜層的材料與源極和漏極的材料相同。
然后，在玻璃基板上涂覆正性光刻膠，并進行曝光顯影エ藝。較佳地，在曝光的過程中，采用半色調或者灰色調的掩膜板，通過顯影エ藝后產生光刻膠完全去除區域A、光刻膠半保留區域B及光刻膠完全保留區域C，如圖18所示。光刻膠層18完全保留區域C對應柵極或柵極和柵極線區域，光刻膠層18完全去除區域A對應漏極區域，該區域用于形成位于漏極上方絕緣層上的過孔，光刻膠層18半保留區域B對應過孔、柵極線以及柵極以外的區域。接著，經過一次濕刻エ藝，將光刻膠層18完全去除區域A對應的金屬層19刻蝕掉，露出位于金屬層19下面的第一絕緣層6。經過一次干刻エ藝，將漏極上方的第一絕緣層6刻蝕掉，用以形成過孔，并露出漏極3。該過孔用于和像素電極相連。接著，對光刻膠層18半保留區域B的光刻膠層18進行灰化處理，去除掉光刻膠層
18半保留區域的光刻膠，露出金屬層19，然后進行一次濕刻エ藝，將露出的金屬層19刻蝕棹。此時，僅剩下光刻膠層18全保留區域C的金屬層19。·最后，將光刻膠層18全保留區域C的光刻膠剝離，將對應的金屬層19露出，該金屬層19為柵極或柵極和柵極線。形成的具有柵極和柵極線的陣列基板如圖19所示。該制作エ藝過程中，柵極的厚度和第一絕緣層的厚度都是預設的。當柵極的厚度確定，設置第一絕緣層的厚度，該第一絕緣層的厚度滿足柵極和源極之間的距離等于柵極和漏極之間的距離。在鍍膜的過程中，自動形成柵極和源漏極之間自對準的陣列基板。無需通過任何掩模板實現柵極和源漏極之間的對準。步驟七、在圖19所示的陣列基板上形成ー層像素電極14。具體地，在玻璃基板I上形成ー層銦錫氧化物ITO薄膜，通過光刻和刻蝕エ藝，形成和漏極相連接的像素電極14。較佳地，還可以在陣列基板上形成第二絕緣層9，并且第二絕緣層9在TFT上的覆蓋范圍滿足不覆蓋像素電極區域及柵極的外接引線區域、數據線的外接引線區域，以便通過露出的柵極的外接引線及數據線的外接引線對TFT進行驅動。或者像素電極14上可以有第二絕緣層9，但是不利于光線的透過。第二絕緣層9的形成過程和形成第一絕緣層6的過程相同，材料也可以相同，該層作為TFT的鈍化保護層，保護TFT免受外界的破壞。最終形成如圖20所示的陣列基板。需要說明的是，所述第一絕緣層的厚度以及源極在凹槽中的深度，可以控制柵極與源極和漏極之間的相對位置。由于源極設置在玻璃基板的凹槽中，降低了源極在玻璃基板上的厚度，使得形成第一絕緣層的厚度減小，提高了 TFT的開關電流。并且，柵極設置在源極和漏極的ー側，通過第一絕緣層隔開，該第一絕緣層為柵極絕緣層。這樣的設計方式，使得TFT的面積大大減小。提高了像素的開ロ了率。參見圖21，本發明實施例提供的另ー種陣列基板的制作方法，包括S21、采用構圖エ藝在基板上形成像素電極。S22、采用構圖エ藝在基板上形成漏扱，該漏極與所述像素電極相連。S23、采用構圖エ藝在所述漏極上形成與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域的半導體層。
S24、采用構圖エ藝在所述半導體層上形成與漏極和半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的源極以及數據線。S25、采用構圖エ藝在基板上形成覆蓋整個基板的第一絕緣層。S26、采用構圖エ藝在所述第一絕緣層上與所述源 極、半導體層，和漏極位于基板的不同區域的柵極和柵極線。較佳地，在形成所述像素電極之前，還包括采用構圖エ藝在基板上形成與待形成的漏極相對應的凹槽，以使得漏極形成在所述凹槽內。較佳地，在形成所述漏極之后，形成半導體層之前，還包括采用構圖エ藝在漏極上形成與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域的第一歐姆接觸層；和，在形成所述半導體層之后，形成源極和數據線之前，還包括采用構圖エ藝在半導體層上形成與半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的第二歐姆接觸層。圖21所示的陣列基板的制作方法，具體包括以下步驟和上述步驟一至步驟七形成陣列基板的具體制作エ藝過程相同，不同之處在于形成各膜層的順序不同，本發明實施例形成陣列基板上各膜層的順序如下I、在形成有凹槽的玻璃基板上形成像素電極。2、在形成有像素電極的基礎上形成漏扱。該漏極位于凹槽內，因此，相對于圖12所示的陣列基板的制作方法，該方法中凹槽的深度設置的深度要深一點。3、在形成有漏極的陣列基板上形成第一歐姆接觸層。4、在形成有第一歐姆接觸層的陣列基板上形成半導體層。5、在形成有半導體層的陣列基板上形成第二歐姆接觸層。6、在步驟5的基礎上，在陣列基板上形成源極和數據線。7、在形成有源極和數據線的陣列基板上形成第一絕緣層。8、在形成有第一絕緣層的陣列基板上形成柵極和柵極線。9、在形成有柵極和柵極線的陣列基板上形成第二絕緣層(保護層)。本發明實施例還提供一種顯示裝置，該顯示裝置可以為液晶面板、液晶顯示器、液晶電視、OLED面板、OLED顯示器、OLED電視或電子紙等顯示裝置。綜上所述，本發明實施例提供了一種陣列基板，包括基板、柵極線，數據線，以及像素電極，還包括形成在基板上的柵極、形成在基板上與所述柵極位于不同區域且在垂直方向相對放置的源極和漏扱，以及形成在所述源極和漏極之間的半導體層；其中，所述柵極通過第一絕緣層和所述源極、漏極和半導體層相絕緣。在垂直方向相對放置的源極和漏極大大減小了 TFT所占像素區域的面積，提高了像素的開ロ率。柵極與源極，或柵極與漏極位于基板的不同區域，且柵極距離源極的垂直距離等于柵極距離漏極的垂直距離，柵極與源極的交疊面積等于柵極與漏極的交疊面積，使得柵極和源極形成的電容C1與柵極與漏極形成的電容C2相等，使得顯示裝置的圖像色度均勻。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內 。
權利要求
1.一種陣列基板，其特征在于，包括 基板、柵極、源極和漏極，所述源極和漏極與所述柵極位于基板上不同區域，源極和漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域； 半導體層，所述半導體層形成在所述源極和漏極之間，半導體層在基板上的投影和源極與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域； 第一絕緣層，所述第一絕緣層，形成在所述基板之上柵極之下，且覆蓋所述源極或漏極； 還包括，像素電極，所述像素電極與所述漏極相連； 柵極線，所述柵極線與所述柵極相連； 數據線，所述數據線與所述源極相連。
2.根據權利要求I所述的陣列基板，其特征在于，所述基板為玻璃基板或者， 為表面形成有鈍化層的玻璃基板，鈍化層形成在玻璃基板上待形成源極或漏極的ー偵れ
3.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，所述源極和所述數據線形成在所述基板上，所述半導體層形成在所述源極上，所述漏極形成在所述半導體層上，所述第一絕緣層形成在所述漏極上，所述像素電極形成在所述第一絕緣層上；其中，所述像素電極通過第一絕緣層上的過孔與所述漏極相連。
4.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，所述像素電極形成在所述基板上，所述漏極形成在所述像素電極上，所述半導體層形成在所述漏極上，所述源極形成在所述半導體層上，所述第一絕緣層形成在所述源極上。
5.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，還包括形成在所述基板上與所述源極相對應的凹槽； 其中，所述源極形成在所述基板的凹槽內，所述半導體層形成在所述源極上，所述漏極形成在所述半導體層上，所述第一絕緣層形成在所述漏極上，所述像素電極形成在所述第一絕緣層上；其中，所述像素電極通過所述第一絕緣層上的過孔與所述漏極相連。
6.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，還包括形成在所述基板上與所述源極和所述數據線相對應的凹槽，其中，源極對應的凹槽和數據線對應的凹槽連通； 其中，所述源極和數據線形成在所述基板各自相應的凹槽內，所述半導體層形成在所述源極上，所述漏極形成在所述半導體層上，所述第一絕緣層形成在所述漏極上，所述像素電極形成在所述第一絕緣層上；其中，所述像素電極通過所述第一絕緣層上的過孔與所述漏極相連。
7.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，還包括形成在所述基板上與所述漏極相對應的凹槽； 其中，所述像素電極形成在基板上且所述像素電極的部分形成在所述凹槽內，所述漏極形成在具有像素電極的凹槽內，所述半導體層形成在所述漏極上，所述源極形成在所述半導體層上，所述第一絕緣層形成在所述源極上。
8.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，還包括第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層，其中，所述第一歐姆接觸層形成在所述源極和所述半導體層之間，所述第二歐姆接觸層形成在所述漏極和所述半導體層之間，且所述第一歐姆接觸層和所述第二歐姆接觸層與所述源極、漏極、半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域。
9.根據權利要求8所述的陣列基板，其特征在于，所述源極、漏極、半導體層，以及所述第一歐姆接觸層和所述第二歐姆接觸層在基板上的垂直投影完全重疊。
10.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，所述源極和所述漏極的厚度相坐寸o
11.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，所述第一絕緣層還包括形成在基板上，位于柵極下方的絕緣層。
12.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，所述柵極與所述源極之間的垂直距離等于所述柵極與所述漏極之間的垂直距離，所述柵極與所述源極的交疊面積等于所述柵極與所述漏極的交疊面積。
13.根據權利要求I或2所述的陣列基板，其特征在于，所述陣列基板還包括形成在所述柵極上的第二絕緣層。
14.一種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求I至13任一項所述的陣列基板。
15.一種陣列基板的制作方法，其特征在于，包括 采用構圖エ藝在基板上形成源極和數據線； 采用構圖エ藝在所述源極上形成與源極在基板上的垂直投影具有重疊區域的半導體層； 采用構圖エ藝在所述半導體層上形成與源極和半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的漏極； 采用構圖エ藝在基板上形成覆蓋整個基板的第一絕緣層； 采用構圖エ藝在所述第一絕緣層上與所述源極、半導體層，和漏極位于基板的不同區域的柵極和柵極線； 采用構圖エ藝在覆蓋漏極的第一絕緣層上形成ー個露出漏極的過孔； 采用構圖エ藝在所述基板上形成像素電極，該像素電極通過所述過孔和漏極相連。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在形成所述源極和數據線之前，還包 括 采用構圖エ藝在基板上形成與待形成的源極和數據線相對應的凹槽，以使得源極和數據線形成在所述凹槽內。
17.根據權利要求15或16所述的方法，其特征在于，在形成所述源極和數據線之后，形成半導體層之前，還包括 采用構圖エ藝在源極上形成與源極在基板上的垂直投影具有重疊區域的第一歐姆接觸層；和， 在形成所述半導體層之后，形成漏極之前，還包括 采用構圖エ藝在半導體層上形成與半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的第ニ歐姆接觸層。
18.一種陣列基板的制作方法，其特征在于，包括 采用構圖エ藝在基板上形成像素電極； 采用構圖エ藝在基板上形成漏扱，該漏極與所述像素電極相連； 采用構圖エ藝在所述漏極上形成與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域的半導體層； 采用構圖エ藝在所述半導體層上形成與漏極和半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的源扱，以及數據線； 采用構圖エ藝在基板上形成覆蓋整個基板的第一絕緣層； 采用構圖エ藝在所述第一絕緣層上與所述源極、半導體層，和漏極位于基板的不同區域的柵極和柵極線。
19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，在形成所述像素電極之前，還包括 采用構圖エ藝在基板上形成與待形成的漏極相對應的凹槽，以使得漏極形成在所述凹槽內。
20.根據權利要求18或19所述的方法，其特征在于，在形成所述漏極之后，形成半導體層之前，還包括 采用構圖エ藝在漏極上形成與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域的第一歐姆接觸層；和， 在形成所述半導體層之后，形成源極和數據線之前，還包括 采用構圖エ藝在半導體層上形成與半導體層在基板上的垂直投影具有重疊區域的第ニ歐姆接觸層。
全文摘要
本發明公開了一種陣列基板及其制作方法，用以提高顯示裝置圖像色度的均勻性，提高圖像的畫質。本發明提供的陣列基板，包括基板、柵極、源極和漏極，所述源極和漏極與所述柵極位于基板上不同區域，源極和漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域；半導體層，所述半導體層形成在所述源極和漏極之間，半導體層在基板上的投影和源極與漏極在基板上的垂直投影具有重疊區域；第一絕緣層，所述第一絕緣層，形成在所述基板之上柵極之下，且覆蓋所述源極或漏極；還包括，像素電極、柵極線，數據線。
文檔編號H01L29/786GK102842601SQ20121029591
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者高濤, 呂志軍, 李太亮 申請人:京東方科技集團股份有限公司