一種陣列基板及其制作方法與流程

本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種陣列基板及其制作方法。

背景技術：

傳統的有源陣列顯示裝置的制備方法中，像素電極層與源漏極的形成各需要一道光罩，需要的光罩次數較多，工藝制程復雜，生產成本高，不利于提高生產效率，并且，傳統的陣列基板有源層與像素電極分層設置，兩者之間存在較大的接觸電阻。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供一種陣列基板及其制作方法，能夠減小有源層與像素電極之間的接觸電阻。

本發明的一方面提供一種陣列基板的制作方法，包括：提供一襯底基板；在襯底基板上依次沉積金屬氧化物半導體層及源極金屬層；對金屬氧化物半導體層及源極金屬層進行圖案化處理，并對經過圖案化處理后的金屬氧化物半導體層的一部分進行導體化處理，以使得經導體化處理的部分金屬氧化物半導體層作為與未經導體化處理的部分金屬氧化物半導體層電連接的漏極及像素電極。

其中，在襯底基板上依次沉積金屬氧化物半導體層及源極金屬層的步驟之前，進一步包括：在襯底基板上沉積柵極金屬層；對柵極金屬層進行圖案化處理，以形成底柵電極，其中金屬氧化物半導體層及源極金屬層沉積于形成有底柵電極的襯底基板上。

其中，在襯底基板上沉積柵極金屬層的步驟之前，制作方法還包括：在襯底基板上沉積緩沖層，其中柵極金屬層沉積在緩沖層上；對柵極金屬層進行圖案化處理的步驟之后，制作方法還包括：在形成有底柵電極的襯底基板上沉積柵極絕緣層，其中金屬氧化物半導體層及源極金屬層沉積在柵極絕緣層上。

其中，在襯底基板上依次沉積金屬氧化物半導體層及源極金屬層的步驟包括：在金屬氧化物半導體層與源極金屬層之間沉積還原層；對金屬氧化物半導體層及源極金屬層進行圖案化處理，并對經過圖案化處理后的金屬氧化物半導體層的一部分進行導體化處理的步驟包括：對金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層進行圖案化處理，以使得金屬氧化物半導體層的對應于源極的第一區域上覆蓋有還原層和源極金屬層的疊層結構，對應于源極與漏極之間的第二區域上不覆蓋還原層和源極金屬層，對應于漏極和像素電極的第三區域上僅覆蓋有還原層；通過退火處理使得第一區域和第三區域上的還原層對金屬氧化物半導體層進行還原。

其中，對金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層進行圖案化處理的步驟包括：對金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層的疊層結構進行整體圖案化處理；對整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層進行一次局部圖案化處理，以去除第二區域上的還原層和源極金屬層；對一次局部圖案化處理后的金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層進行二次局部圖案化處理，以去除第三區域上的源極金屬層。

其中，還原層的材料為還原性高于金屬氧化物半導體層中的金屬元素的金屬。

其中，對金屬氧化物半導體層及源極金屬層進行圖案化處理，并對經過圖案化后的金屬氧化物半導體層的一部分進行導體化處理的步驟包括：對金屬氧化物半導體層和源極金屬層進行整體圖案化處理；在整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層上對漏極和像素電極的對應區域的金屬氧化物半導體層進行等離子摻雜處理。

其中，在整體圖案化后的金屬氧化物半導體層上對漏極和像素電極的對應區域的金屬氧化物半導體層進行等離子摻雜處理的步驟包括：在整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層和源極金屬層上形成光阻層，其中光阻層在金屬氧化物半導體層的對應于源極的第一區域的厚度為第一厚度，在對應于源極與漏極之間的第二區域的厚度為第二厚度，在對應于漏極和像素電極的第三區域的的厚度為第三厚度，第一厚度大于第二厚度，第二厚度大于第三厚度；進行一次蝕刻，以去除第三區域上的光阻層和源極金屬層，并使得第三區域上的金屬氧化物半導體層外露且第一區域和第二區域上的光阻層部分保留；進行等離子摻雜處理，使得第三區域的金屬氧化物半導體層被導體化。

其中，在整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層上對漏極和像素電極的對應區域的金屬氧化物半導體層進行等離子摻雜處理的步驟進一步包括：進行二次蝕刻，以去除第二區域上的光阻層和源極金屬層，且第一區域上的光阻層部分保留；剝離第一區域上的光阻層。

本發明的另一方面提供一種陣列基板，包括襯底基板、底柵電極、源極、金屬氧化物半導體層、漏極及像素電極，其中漏極及像素電極與金屬氧化物半導體層同層設置，并且由金屬氧化物半導體層導體化處理后形成。

通過上述方案，本發明的有益效果是：區別于現有技術，本發明通過一道光罩工藝在有源層上直接制成像素電極，從而可以減小有源層與像素電極之間的接觸電阻。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。其中：

圖1是本發明一實施例的陣列基板的制作方法的流程示意圖；

圖2是圖1中的陣列基板通過退火處理對金屬氧化物半導體層的一部分進行導體化處理的流程示意圖；

圖3是采用圖2的方法制作底柵結構的陣列基板的場景示意圖；

圖4是圖2中對金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層進行圖案化處理的具體步驟流程示意圖；

圖5是圖1中的陣列基板通過等離子摻雜處理對金屬氧化物半導體層的一部分進行導體化處理的流程示意圖；

圖6是采用圖5的方法制作底柵結構的陣列基板的場景示意圖

圖7是圖5中對金屬氧化物半導體層、還原層和源極金屬層進行圖案化處理及導體化處理的具體步驟流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性的勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參看圖1、圖3或6，圖1是本發明一實施例的陣列基板的制作方法的流程示意圖，圖3及圖6是制作底柵結構的陣列基板的場景示意圖。如圖1所示，本實施例的陣列基板30或陣列基板60的制作方法包括：

S101：提供一襯底基板300。

襯底基板300可為玻璃基板、塑料基板或可撓性基板，在此不作限制。

S102：在襯底基板300上依次沉積金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305。

采用氣相沉積法在襯底基板300上依次沉積金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305。其中，沉積的金屬氧化物半導體層304作為陣列基板30的有源層304，其材料可以為TCO(Transparent Conductive Oxide；透明導電氧化物)材料，例如金屬氧化物半導體層304的材料為IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide；銦鎵鋅氧化物)或IGZTO(Indium Gallium Zinc Ti Oxide；銦鎵鋅鈦氧化物)。

在其他實施例中，如在底柵型的陣列基板的制作中，可在沉積金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305的步驟之前，預先在襯底基板300上沉積緩沖層301，并在緩沖層301上進一步沉積柵極金屬層(圖未示)，通過一道光罩工藝對柵極金屬層進行圖案化處理，以形成底柵電極302，金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305沉積于形成有底柵電極302的襯底基板300上。可選地，進一步在形成有底柵電極302的襯底基板300上沉積柵極絕緣層303，金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305沉積于柵極絕緣層303上。

還可在金屬氧化物半導體層304上沉積柵極金屬層以形成頂柵結構的陣列基板，其制作方法與底柵結構的陣列基板類似，在此不再贅述。

S103：對金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305進行圖案化處理，并對經過圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304的一部分進行導體化處理。

采用一道光罩工藝對金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305進行整體圖案化處理，對經過圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304的一部分進行導體化處理，以在金屬氧化物半導體層304上直接形成漏極308及像素電極307，即使得經過導體化處理后的部分金屬氧化物半導體層304形成為陣列基板30或陣列基板60的漏極308及像素電極307，而未經導體化處理的部分金屬氧化物半導體層304作為陣列基板30的有源層304，漏極308及像素電極307與有源層304同層且電連接，從而可以減小像素電極307與有源層304之間的接觸電阻。源極金屬層305經圖案化處理后形成為陣列基板30的源極311。其中，導體化處理可以分為退火處理或等離子摻雜處理。

S104：沉積鈍化層312，并對鈍化層312進行圖案化處理。

通過氣相沉積法在形成有源極311、漏極308及像素電極307的襯底基板300上進一步沉積鈍化層312，鈍化層312的材料可以為氧化硅等含氫量較小的絕緣材料，并進一步對鈍化層312進行圖案化處理，以去除對應于像素電極307區域上的鈍化層312。

以下詳細說明通過退火處理對步驟S103中對金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305進行圖案化處理，并對經過圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304的一部分進行導體化處理的具體過程。如圖2所示，進行導體化處理的具體過程進一步包括：

S201：在金屬氧化物半導體層304與源極金屬層305之間沉積還原層306。

請結合圖3所示，圖3是底柵結構的陣列基板的場景示意圖。在形成有底柵電極302的襯底基板300上依次沉積金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305，并在金屬氧化物半導體層304與源極金屬層305之間進一步沉積還原層306。其中，底柵電極302形成于設置有緩沖層301的襯底基板300上，并且，底柵電極302上方還覆蓋有柵極絕緣層303，金屬氧化物半導體層304、還原層306及源極金屬層305依次沉積于柵極絕緣層303上。其中，柵極金屬層及源極金屬層305的材料可以為鉬、鈦、銅、鋁、銀等金屬元素中的一種或多種的堆棧組合，柵極絕緣層303的材料可選為氮化硅、氧化硅或兩者的組合，還原層306的材料可為鋁、錳等強還原性金屬，還原層306金屬的還原性需高于金屬氧化物半導體層304中的金屬元素的金屬。在本實施例中，柵極金屬層及源極金屬層305的材料均為MoCu(銅化鉬)，柵極絕緣層303的材料為氧化硅，還原層306的材料為Al(鋁)，金屬氧化物半導體層304的材料為IGZO。

S202：對金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行圖案化處理。

通過一道光罩工藝對金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行整體圖案化處理，以使得金屬氧化物半導體層304對應于源極311的第一區域310上覆蓋有還原層306及源層金屬層305的疊層結構，對應于源極311與漏極308之間的第二區域320不覆蓋有還原層306及源極金屬層305，即對應于源極311與漏極308之間的第二區域320裸露，而對應于漏極308及像素電極307的第三區域330上僅覆蓋有還原層306。

其中，如圖4所示，步驟S202進一步包括：

S2021：對金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305的疊層結構進行整體圖案化處理。

采用半道光罩工藝對金屬氧化物半導體層304、還原層306及源極金屬層305的疊層結構共同進行整體圖案化處理，在本實施例中，采用銅酸及草酸作為顯影液、利用半色調掩膜、灰色調掩膜或單狹縫掩膜對金屬氧化物半導體層304、還原層306及源極金屬層305的疊層結構共同進行顯影蝕刻處理，以將金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305的疊層結構中的其中一個端部去除。

S2022：對整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行一次局部圖案化處理。

采用半道光罩工藝對整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行一次局部圖案化處理。在本實施例中，采用銅酸及鋁酸作為顯影液，利用半色調掩膜、灰色調掩膜或單狹縫掩膜對整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行一次局部顯影蝕刻處理，以去除源極311與漏極308之間的第二區域320上的還原層306及源極金屬層305，從而使得源極311與漏極308之間的第二區域320上的金屬氧化物半導體層304裸露，源極311對應的第一區域310及漏極308與像素電極307對應的第三區域330上保留還原層306及源極金屬層305的疊層結構。

S2023：對一次局部圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行二次局部圖案化處理。

采用半道光罩工藝對一次局部圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行二次局部圖案化處理。在本實施例中，采用銅酸作為顯影液，利用半色調掩膜、灰色調掩膜或單狹縫掩膜對一次局部圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306和源極金屬層305進行二次局部顯影蝕刻處理，以去除漏極308及像素電極307對應的第三區域330上的源極金屬層305。

因此，通過多次半道光罩制程對金屬氧化物半導體層304、還原層306及源極金屬層305進行圖案化處理，從而使得IGZO半導體層304對應于源極311的第一區域310上覆蓋有Al還原層306和源極金屬層305的疊層結構，對應于源極311與漏極308之間的第二區域320上裸露，對應于漏極308和像素電極307的第三區域330上僅覆蓋有Al還原層306。

S203：通過退火處理使得第一區域310及第三區域330上的還原層306對金屬氧化物半導體層304進行還原。

對經過二次局部圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304、還原層306及源極金屬層305進行退火處理，使得第一區域310及第三區域330上的還原層306對金屬氧化物半導體層304進行還原，從而使得第一區域310及第三區域330上的金屬氧化物半導體層304形成為導體。在本實施例中，由于鋁還原層306的厚度約為50～100埃，其厚度較薄，并未在襯底基板300上形成連續薄膜，不影響陣列基板的透光性。因此，在退火處理中，通過對IGZO層304、Al還原層306及源極金屬層305進行加熱，并且控制加熱的時間及溫度，使得還原性鋁306對被覆蓋的第一區域310及第三區域330上的IGZO304進行金屬奪氧反應，從而使得第一區域310及第三區域330上的IGZO由于缺氧而增強導電性成為導體。

在退火處理后，第一區域310上形成為第一導體309及源極金屬層305的疊層結構，第三區域330形成為第二導體的單層結構，第二區域320由于未被還原層306覆蓋，依舊為金屬氧化物半導體層304，因此，經過退火處理后，使得第一區域310上的源極金屬層305形成為陣列基板30的源極311，并且，由于對應于第一區域310的金屬氧化物半導體層304也導體化成了導體，從而提高了陣列基板30的遷移率。源極311及漏極308之間的第二區域320保留下來的金屬氧化物半導體層304形成為陣列基板30的有源層304，第三區域330上的第二導體形成為陣列基板30的漏極308及像素電極307，從而實現在有源層IGZO304上直接制造漏極308及像素電極307，漏極308及像素電極307與有源層304電連接，可減小像素電極307與有源層304之間的接觸電阻。

因此，通過本實施例的制作方法制得的陣列基板30包括襯底基板300、底柵電極302、源極311、有源層304、漏極308及像素電極307，其中漏極308及像素電極307與有源層304同層設置，并且由金屬氧化物半導體層304經過退火處理形成導體作為像素電極307，從而本發明的陣列基板的制作實現了減小像素電極307與有源層304之間的接觸電阻，并且通過一道光罩工藝直接在金屬氧化物半導體層304上形成有源層304、像素電極307及漏極，可減小光罩次數，簡化生產制程。

請進一步參看圖5，圖5是圖1中的陣列基板通過等離子摻雜處理對金屬氧化物半導體層304的一部分進行導體化處理的流程示意圖。其中，圖5是通過等離子摻雜處理對步驟S103中對金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305進行圖案化處理，并對經過圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304的一部分進行導體化處理的具體過程的詳細說明。如圖5所示，進行導體化處理的具體過程進一步包括：

S501：對金屬氧化物半導體層304和源極金屬層305進行整體圖案化處理。

請結合圖6所示，圖6為采用圖5的方法制造底柵結構的陣列基板的場景示意圖，其中相同的元件與圖3實施例的標號相同。在本實施例中，在形成有底柵電極302的襯底基板300上依次沉積金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305，其中，底柵電極302形成于設置有緩沖層301的襯底基板300上，并且，底柵電極302上方還覆蓋有柵極絕緣層303，金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305依次沉積于柵極絕緣層303上。可選地，柵極金屬層及源極金屬層305的材料均為MoCu(銅化鉬)，柵極絕緣層303的材料為氧化硅，金屬氧化物半導體層304的材料為IGZO。

通過半道光罩工藝對金屬氧化物半導體層304和源極金屬層305進行整體圖案化處理，即使用銅酸及草酸作為顯影液，采用半色調掩膜、灰色調掩膜或單狹縫掩膜對金屬氧化物半導體層304和源極金屬層305的疊層結構共同進行顯影蝕刻處理，以將金屬氧化物半導體層304和源極金屬層305的疊層結構中的其中一個端部去除。

S502：在整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304上對漏極308和像素電極307的對應區域的金屬氧化物半導體層304進行等離子摻雜處理。

其中，如圖7所示，步驟S502進一步包括：

S5021：在整體圖案化處理后的金屬氧化物半導體層304和源極金屬層305上形成光阻層313。

結合圖6所示，在通過半道光罩工藝對金屬氧化物半導體層304和源極金屬層305進行整體圖案化處理之后，在金屬氧化物半導體層304及源極金屬層305上形成光阻層313，其中光阻層313在金屬氧化物半導體層304的對應于源極的第一區域310的厚度為第一厚度，在對應于源極與漏極之間的第二區域320的厚度為第二厚度，在對應于漏極和像素電極的第三區域330的厚度為第三厚度，第一厚度大于第二厚度，第二厚度大于第三厚度。

S5022：對金屬氧化物半導體層304、源極金屬層305及光阻層313進行一次蝕刻。

對金屬氧化物半導體層304、源極金屬層305及光阻層313進行一次蝕刻，以去除對應于漏極308和像素電極307的第三區域330上的光阻層313和源極金屬層305，從而使得第三區域330上的金屬氧化物半導體層304外露，并且對應于源極的第一區域310和對應于源極與漏極之間的第二區域320上的光阻層313部分保留。

S5023：對經過一次蝕刻之后的第三區域上的金屬氧化物半導體層304進行等離子摻雜處理。

對一次蝕刻后對應于漏極308及像素電極307的第三區域330上的金屬氧化物半導體層304進行等離子摻雜處理，在本實施例中，采用NH₃(氨氣)、N₂(氮氣)或H₂(氫氣)對外露的金屬氧化物半導體304進行離子摻雜處理，以將漏極308和像素電極307的對應區域的金屬氧化物半導體層304導體化以形成漏極308及像素電極307。

S5024：對源極金屬層305及光阻層313進行二次蝕刻。

通過半道光罩工藝對余下的源極金屬層305及光阻層313進行圖案化處理。在本實施例中，采用銅酸液，通過半色調掩膜、灰色調掩膜或單狹縫掩膜對源極311對應的第一區域310及源極311與漏極308之間的第二區域上的源極金屬層305及光阻層313進行顯影蝕刻處理，以將源極311及漏極308之間的第二區域320上的光阻層313及源極金屬層305去除，并且保留對應于源極的第一區域310上的光阻層313。

S5025：剝離第一區域上的光阻層313。

剝離對應于源極的第一區域310上的光阻層313，從而使得源極金屬層305外露形成為源極311。

綜上所述，區別于現有技術，本發明通過在襯底基材上依次沉積金屬氧化物半導體層及源極金屬層，并對金屬氧化物半導體層及源極金屬層進行圖案化處理后進一步對金屬氧化物半導體層部分進行導體化處理，以使得部分金屬氧化物半導體層導體化后形成陣列基板的像素電極，從而實現使得像素電極與有源層同層設置且電連接，減小像素電極與有源層之間的接觸電阻，并且可以通過一次光罩工藝直接金屬氧化物半導體上形成像素電極與漏極，可簡化制程。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。