金属导线、薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及显示技术领域，尤其涉及一种金属导线、薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置。所述一种金属导线，应用于薄膜晶体管，其包括含有铬、锆元素的铜合金。本发明专利技术通过采用铜合金形成导电层，经过一定处理工艺后再上表面形成析出物层，采用钼合金形成底层，不仅可在一定程度上实现高导电性、高韧性，更有效地降低功耗提高显示面板的响应时间，确保显示效果与显示稳定性，同时简化金属膜结构、降低相应装置或系统整体制造的复杂性及有效地节约成本。

Metal wire, thin film transistor and manufacturing method, array substrate and display device

The invention relates to the field of display technology, in particular to a metal wire, a thin film transistor and a manufacturing method thereof, an array substrate and a display device. The metal conductor is applied to a thin film transistor comprising a copper alloy containing chromium and zirconium elements. A conductive layer is formed by a copper alloy, after a certain treatment process after the formation of precipitates on the surface layer, the molybdenum alloy forming bottom, not only can realize the high conductivity, high toughness to a certain extent, effectively reduce the power consumption to improve the response time of the display panel, display and display to ensure stability, while simplifying the metal film structure, reduce the corresponding device or system complexity and the overall manufacturing cost is reduced effectively.

【技术实现步骤摘要】
金属导线、薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种金属导线、薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置。
技术介绍
随着液晶显示技术的不断发展，人们对于高分辨率，高色彩度以及高清晰度的显示屏需求愈发强烈。在提高显示面板的响应时间以及降低功耗方面，在制作TFT阵列基板时，金属层多采用电阻率较小的铜、银等金属制成。但是，现有技术中，如果采用铜作为金属膜层，则存在铜耐氧化能力弱的问题；如果考虑采用三层结构解决铜的耐氧化能力弱的问题，则存在刻蚀不稳定以及最上层膜层与光刻胶粘附的问题，其中，三层结构一般为上下层均采用Mo制成而中间层采用导电率较高的金属制成；同时，如果考虑采用合金作为金属膜层解决上述问题，则存在导电性过低而无法保证正常工作的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种金属导线、薄膜晶体管及制作方法、阵列基板和显示装置。所述金属导线中，包括铜合金，铜合金中包含铬和锆，其中由于铬、锆具有较高的腐蚀电位，加入铜后提高了铜的金属电位，从而提高了铜的耐氧化能力。为实现该目的，本专利技术提供了一种金属导线，应用于薄膜晶体管，包括含有铬、锆元素的铜合金。具体地，所述铜合金中铬含量为0.20-0.50％wt，锆含量为0.20-0.30％wt。进一步地，所述金属导线包括导电层以及由导电层析出析出物于上表面形成的析出物层；所述导电层包括铜合金，所述析出物层包括铬、锆元素。进一步地，所述导电层厚度为更进一步地，所述金属导线还包括贴合所述导电层下表面的底层，所述底层包括含锆元素的钼合金。具体地，所述钼合金中锆含量为0.25-0.35％wt。进一步地，所述底层厚度为还提供另一种薄膜晶体管，包括如上任一技术方案所述的金属导线。具体地，所述薄膜晶体管包括栅极、栅极绝缘层、有源层、源极以及漏极，其中，所述栅极、源极以及漏极采用双层结构。进一步地，所述薄膜晶体管中的源极与漏极皆采用所述金属导线充当导电电极。进一步地，所述栅极绝缘层为贴合所述栅极的上层膜层，具体为二氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氧化铝薄膜、氧化钛薄膜中的至少一种。进一步地，所述有源层采用铟镓锌氧化物沉积而成。还提供另一种薄膜晶体管的制作方法，应用于如上所述的薄膜晶体管，包括采用含铬、锆元素的铜合金形成所述薄膜晶体管中导电层后，在所述导电层上表面形成析出物层的步骤：固溶，将承载所述导电层的基板在温度为280-350℃下固溶处理20min～40min；时效，将承载所述导电层的基板随炉冷却到150-200℃时，进行时效处理20min～40min；冷却，将承载所述导电层的基板以10-15℃/min的速度快速冷却。还提供一种阵列基板，包括如上任一技术方案所述的薄膜晶体管。还提供一种显示装置，包括如上任一技术方案所述的阵列基板。与现有技术相比，本专利技术具备如下优点：本专利技术提供的金属导线中，包括铜合金，铜合金中包含铬和锆，其中由于铬、锆具有较高的腐蚀电位，加入铜后提高了铜的金属电位从而提高了铜的耐氧化能力。所述铜合金形成金属导线中的导电层，所述导电层在其上表面析出析出物形成析出物层，由于析出物层的形成，使得金属导线与氧气的反应过程中，由于先接触的是析出物层，给导电层带来较强的保护作用。同时，由于导电层中铬、锆元素的析出形成析出物层，降低了导电层物质的掺杂，提高了导电层的导电率。进一步地，所述金属导线还包括底层，其中底层的形成材料为钼合金，而钼合金中包括锆元素，由于锆存在较高的韧性，且能降低合金的堆垛层错能，亦即软化金属使其具有更高的韧性，金属导线获得更优的性能。进一步地，本专利技术提供的薄膜晶体管中，采用上述的金属导线，自然继承了所述金属导线的全部优点。具体地，提供的薄膜晶体管中，源极以及漏极采用所述金属导线构成，其具体为双层结构，提高了刻蚀的稳定性，以及生产的效率。同时，本专利技术提供的金属导线中形成所述导电层后，在所述导电层的表面形成析出物层的步骤中，通过将承载所述导电层的基板固溶时效处理，由铜合金作为靶材形成的导电层析出析出物，经过冷却形成固化的析出物层；由于经过该方法固溶、时效的处理，内部颗粒的减少，提高了铜合金的导电性；由于冷却的处理，析出物很快地在铜合金形成的膜层表面固化，加强了对薄膜晶体管的保护作用。同时，本专利技术提供的阵列基板是采用上述的薄膜晶体管而成，因此，所述阵列自然继承了所述薄膜晶体管的全部优点。相应地，本专利技术提供的显示装置可为显示面板，所述显示面板为采用上述阵列基板制作而成；另外，显示装置还可为带有显示面板的装置。综上，本专利技术不仅可在一定程度上实现高导电性、高韧性，更有效地降低功耗提高显示面板的响应时间，确保显示效果与显示稳定性，同时简化金属膜结构、降低相应装置或系统整体制造的复杂性及有效地节约成本。【附图说明】图1为本专利技术中一种薄膜晶体管的一个实施例的结构示意图。图2为本专利技术中一种金属导线的一个实施例的结构示意图，具体为导电层以及析出物层的结构示意图。图3为本专利技术中一种金属导线的另一个实施例的结构示意图，具体为导电层、析出物层以及底层的结构意图。图4为本专利技术中一种薄膜晶体管的制作方法流程图。【具体实施方式】下面结合附图和示例性实施例对本专利技术作进一步地描述，其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本专利技术的特征是不必要的，则将其省略。高质量的平板显示器的核心是薄膜晶体管(Thinfilmtransistor,TFT)，TFT基板制作的工序一般包括：清洗、成膜、PR涂布、曝光、显影、刻蚀、PR剥离。其中，成膜分金属膜和非金属膜。金属膜采用PVD，即物理气相淀积的方式成膜，又叫溅射。非金属膜采用CVD，即化学气相淀积的方式成膜，与半导体工艺相同，主要采取等离子CVD即PECVD的方式成膜，PECVD成膜膜种包括：G-SiNx(栅极开关)、L-aSi(电子沟道)、H-aSi(降低光电流)、n+aSi(信号线传输)、PA-SiNx(保护层，抗腐蚀)。在金属膜的成膜过程中，其包括对栅极、源极、漏极等金属电极的沉积。而对其膜层的沉积，形成了TFT金属导线。如图1所示，本专利技术提供了一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管中包括一种金属导线。具体地，所述金属导线可用于栅极1、源极2以及漏极3，优选地，在本实施例中，所述金属导线用于源极2以及漏极3。所述金属导线包括含有铬Cr、锆Zr元素的铜Cu合金。本领域技术人员可知，在金属中加入或掺杂其他物质时，会影响其金属本来的特性。在本实施例中，当采用到导电率高的铜金属作为金属导线靶材时，由于考虑到铜的耐氧化能力较弱，当想提高其耐氧化能力时，却又面临金属导电率降低的问题，所以本申请专利技术人选择往铜中加入总含量小于1％的其他物质，优选地，所述其他物质为铬、锆。其中，所述铜合金中铬含量为0.20-0.50％wt，锆含量为0.20-0.30％wt。由于合金铬、锆均具有较高的腐蚀电位，所以往铜中加入铬、锆可有效地提高铜金属电位从而提高耐氧化能力；同时，由于铬、锆容易钝化，在金属表面形成均匀致密的保护膜层，能更好地提高金属的耐氧化能力。进一步地，如图2所示，区别于上述实施例，本专利技术还提供另一种实施例，具体为采用所述铜合金(包含铬、锆元素，以下提及铜合金时均为含有铬、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属导线，应用于薄膜晶体管，其特征在于，包括含有铬、锆元素的铜合金。

【技术特征摘要】
1.一种金属导线，应用于薄膜晶体管，其特征在于，包括含有铬、锆元素的铜合金。2.根据权利要求1所述的金属导线，其特征在于，所述铜合金中铬含量为0.20-0.50％wt，锆含量为0.20-0.30％wt。3.根据权利要求1或2所述的金属导线，其特征在于，所述金属导线包括导电层以及由导电层析出析出物于上表面形成的析出物层；所述导电层包括铜合金，所述析出物层包括铬、锆元素。4.根据权利要求3所述的金属导线，其特征在于，所述金属导线还包括贴合所述导电层下表面的底层，所述底层包括含锆元素的钼合金。5.根据权利要求4所述的金属导线，其特征在于，所述钼合金中锆含量为0.25-0.35％wt。6.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的金属导线。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海旭，曹占锋，姚琪，孟凡娜，汪建国，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11