一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板及制备方法技术

本发明专利技术提供一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，包括：基板；第一金属层；第一绝缘层；有源层；第二金属层；第二绝缘层；第三绝缘层；第四绝缘层，设于所述第一ITO层上；所述第四绝缘层在TFT的公共电极搭接区还开设有第三通孔，从所述第三通孔露出所述第二金属层上表面；所述第四绝缘层在TFT上方的无效区还开设有凹槽区，并在TFT与TFT之间开设有隔断区；第二ITO层，设于所述第三通孔处，并通过所述第三通孔和所述第二金属层连接。本发明专利技术还提供一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板的制备方法。在所述第四绝缘层中的无效区开设凹槽区与隔断区，降低了绝缘层大面积成膜的残余应力问题，可以有效提高器件的阈值电压均匀性和面板机械测试可靠性。机械测试可靠性。机械测试可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板及制备方法


[0001]本专利技术涉及显示设备领域，特别是一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板及制备方法。

技术介绍

[0002]随着消费市场需求的多样化，消费者对显示设备的要求也越来越高，对于大多数消费者来说，高分辨率及刷新率的显示器可以带来更流畅的游戏体验和视觉体验。为了实现更高规格的显示效果，对于驱动面板显示的膜晶体管TFT器件性能便提出了更高的需求，因此，金属氧化物TFT因其具有漏电流小、场效应迁移率高、区域均匀性大等优点而受到人们的青睐。
[0003]氧化物TFT器件具备优秀的电学特性，但是对于器件的商业化制备也存在的诸多困难，例如既满足高效率低成本的同时，又确保商业化大面积生产时器件均一性、稳定性的需求。在氧化物TFT电性以及器件稳定性易受到生产工艺中镀膜工艺产生的应力影响而导致电性变化甚至失效，为改善薄膜应力影响需搭配一定的加热工艺进行去应力退火以优化器件电性，但是由于现有阵列基板本身结构影响，镀膜产生应力仍无法避免。
[0004]FFS
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LCD技术,全称为“边缘场开关技术”(Fringe Field Switching，简称FFS)是液晶界为解决大尺寸、高清晰度桌面显示器和液晶电视应用而开发的广视角技术，也就是现在俗称的硬屏技术的一种。FFS技术通过同一平面内像素间电极产生边缘电场，使电极间以及电极正上方的取向液晶分子都能在(平行于基板)平面方向发生旋转转换，从而提高液晶层的透光效率。要实现FFS结构，需要两层透明导电层以及介于两层导电膜之间的中间绝缘层。
[0005]氮化硅、氧化硅薄膜是一种物理、化学性能均非常优秀的半导体薄膜，具有较高的介电常数、良好的耐热抗腐蚀性能、优异的机械性能、和较高的致密度等。相较于氧化硅，氮化硅的介电常数更大，更致密但是也更容易产生H+离子残留以及残余应力。因此，在显示面板领域中，氮化硅与氧化硅常搭配使用在绝缘层、表面钝化层、保护膜和功能层等。采用现有工艺方法制得的氮化硅和氧化硅薄膜一般都处于某种应力状态，应力的存在在宏观层面上将产生玻璃形变严重时将导致玻璃碎裂，在微观层面，薄膜残余应力引发氧化物薄膜晶体管器件薄膜材料能带跃迁，导致器件特性恶化，如阈值电压Vth偏移，偏压稳定性恶化等。现有技术改善薄膜应力的主要方法为改变工艺参数(如温度、流量比例、射频功率、气压、气体流量比等)，但是为达到缩减应力进行的基础工艺变更，改变了原有基板的结构平衡，且可能削弱薄膜的绝缘、钝化、密封等效果，而且还会直接影响到半导体器件的性能，从而制约了薄膜材料在实际生产中的应用空间。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板及制备方法，在所述第四绝缘层中的无效区开设凹槽区与隔断区，降低了绝缘层大面积成膜的
残余应力问题，可以有效提高器件的阈值电压均匀性和面板机械测试可靠性。
[0007]本专利技术是这样实现的：一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，包括：
[0008]基板；
[0009]第一金属层，设于所述基板上；
[0010]第一绝缘层，设于所述第一金属层上；所述第一绝缘层还开设有第一通孔，从所述第一通孔露出所述第一金属层上表面；
[0011]有源层，设于所述第一绝缘层上；
[0012]第二金属层，设于所述有源层上，且通过所述第一通孔和所述第一金属层连接；
[0013]第二绝缘层，设于所述第二金属层上；
[0014]第三绝缘层，设于所述第二绝缘层上；所述第三绝缘层在TFT的漏极区还开设有第二通孔；其中，所述第二通孔贯穿所述第二绝缘层，从所述第二通孔露出漏极区的所述第二金属层上表面；
[0015]第一ITO层，设于所述第三绝缘层上，并通过所述第二通孔与TFT的漏极区的第二金属层连接；
[0016]第四绝缘层，设于所述第一ITO层上；所述第四绝缘层在TFT的公共电极搭接区还开设有第三通孔，从所述第三通孔露出所述第二金属层上表面；所述第四绝缘层在TFT上方的无效区还开设有凹槽区，并在TFT与TFT之间开设有隔断区；0≤所述凹槽区所在位置的第四绝缘层的厚度＜正常区位置的第四绝缘层的厚度；0≤所述隔断区所在位置的第四绝缘层的厚度＜正常区位置的第四绝缘层的厚度；
[0017]第二ITO层，设于所述第三通孔处，并通过所述第三通孔和公共电极搭接区的所述第二金属层连接。
[0018]进一步地，所述凹槽区所在位置的第四绝缘层的厚度＝0；
[0019]所述隔断区所在位置的第四绝缘层的厚度＝0。
[0020]进一步地，所述凹槽区的底部和隔断区的底部分别设有垫层。
[0021]进一步地，所述第一金属层采用铝、钼、钛、镍、铜、银、或钨中的一种或多种、或者合金制备；
[0022]所述第二金属层和第一金属层采用相同的材料制备。
[0023]进一步地，所述第一金属层采用夹层式结构为：Ti/Al/Ti、Al/Ti、Al/Mo、或Mo/Al/Mo。
[0024]进一步地，所述第一绝缘层采用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化钛、或氧化铝制备；
[0025]所述第二绝缘层、第四绝缘层和第一绝缘层采用相同的材料制备。
[0026]进一步地，所述有源层采用金属氧化物半导体材料制备。
[0027]进一步地，所述第三绝缘层采用有机高分子材料制备。
[0028]本专利技术还提供一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板的制备方法，所述的低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板的制备方法包括以下步骤：
[0029]S1、在基板之上成膜制作第一金属层；
[0030]S2、在所述第一金属层上制作第一绝缘层；
[0031]S3、在所述第一绝缘层之上制作有源层，然后在所述第一绝缘层上制作第一通孔，
露出第一金属层上表面；
[0032]S4、在所述有源层之上成膜制作第二金属层，所述第二金属层通过所述第一通孔与所述第一金属层相连；
[0033]S5、在所述第二金属层之上制作第二绝缘层；
[0034]S6、在所述第二绝缘层之上制备第三绝缘层；
[0035]然后在所述第三绝缘层上对应TFT的漏极区制备出第一穿孔，并在对应TFT的公共电极搭接区制作出第二穿孔；
[0036]之后，在漏极区第一穿孔中制备钝化层通孔，从而形成第二通孔，并露出漏极区的所述第二金属层上表面；
[0037]S7、利用透明导电材料ITO制备第一ITO层，并通过第二通孔与漏极区的第二金属层相连，且在TFT上方的无效区、TFT器件之间制作垫层；
[0038]S8、在所述第一ITO层之上制备第四绝缘层，然后通过蚀刻工艺在第二穿孔的上方进一步制备出第三穿孔，第三穿孔向下穿过第二穿孔，露出第二金属层上表面，形成第三通孔；同时在所述垫层的位置蚀刻出凹槽区和隔断区；
[0039]S9、利用ITO透明导电材料制备第二ITO层，并通过所述第三通孔与第二金属层相连。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：包括：基板；第一金属层，设于所述基板上；第一绝缘层，设于所述第一金属层上；所述第一绝缘层还开设有第一通孔，从所述第一通孔露出所述第一金属层上表面；有源层，设于所述第一绝缘层上；第二金属层，设于所述有源层上，且通过所述第一通孔和所述第一金属层连接；第二绝缘层，设于所述第二金属层上；第三绝缘层，设于所述第二绝缘层上；所述第三绝缘层在TFT的漏极区还开设有第二通孔；其中，所述第二通孔贯穿所述第二绝缘层，从所述第二通孔露出漏极区的所述第二金属层上表面；第一ITO层，设于所述第三绝缘层上，并通过所述第二通孔与TFT的漏极区的第二金属层连接；第四绝缘层，设于所述第一ITO层上；所述第四绝缘层在TFT的公共电极搭接区还开设有第三通孔，从所述第三通孔露出所述第二金属层上表面；所述第四绝缘层在TFT上方的无效区还开设有凹槽区，并在TFT与TFT之间开设有隔断区；0≤所述凹槽区所在位置的第四绝缘层的厚度＜正常区位置的第四绝缘层的厚度；0≤所述隔断区所在位置的第四绝缘层的厚度＜正常区位置的第四绝缘层的厚度；第二ITO层，设于所述第三通孔处，并通过所述第三通孔和公共电极搭接区的所述第二金属层连接。2.根据权利要求1所述的一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：所述凹槽区所在位置的第四绝缘层的厚度＝0；所述隔断区所在位置的第四绝缘层的厚度＝0。3.根据权利要求2所述的一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：所述凹槽区的底部和隔断区的底部分别设有垫层。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：所述第一金属层采用铝、钼、钛、镍、铜、银、或钨中的一种或多种、或者合金制备；所述第二金属层和第一金属层采用相同的材料制备。5.根据权利要求4所述的一种低应力氧化物薄膜晶体管阵列基板，其特征在于：所述第一金属层采用夹层式结构为：Ti/A...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇怀，
申请(专利权)人：福建华佳彩有限公司，
类型：发明
国别省市：