[发明专利]薄膜晶体管阵列基板及其制备方法、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管阵列基板及其显示装置、显示装置。

背景技术

目前，制作显示器薄膜晶体管（简称TFT）阵列基板上的扫描线和数据线一般采用比较稳定的Ta、Mo、Cr等金属或AlNd等合金材料。随着显示技术的发展，显示器的尺寸不断增大、分辨率不断提高，大型电视或者高分辨率监视器等产品也要求扫描线和数据线的RC延迟（即电阻/电容延迟）较小，这就要求扫描线和数据线使用电阻率更低的材料。

在金属材料中，铜的电阻率更低，是能够替代现有铝和铝合金材料、减小RC延迟的优选材料。但是目前采用铜作为布线材料还存在以下一些的问题：

一、铜与玻璃的粘附力差，而且铜原子在半导体和氧化物中的扩散严重，需要在铜的上下表面各增加一层阻挡层，可以提高铜导线在玻璃上的附着力，还可以防止铜扩散。但是经过图形化后的铜栅电极需要存在一定坡度角才能防止栅绝缘层的断层，这样就导致阻挡层不能完全覆盖铜薄膜的上表面，边界处仍有部分铜裸露于保护层外。

二、铜的刻蚀能力差，无论采用湿法刻蚀还是干法刻蚀都很困难，刻蚀效果不理想，而且刻蚀液开发费用较高。不利于降低成本。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何防止栅绝缘层的断层，以有效阻挡TFT阵列基板中的铜扩散。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种薄膜晶体管阵列基板的制备方法，其包括以下步骤：

在基板上形成第一绝缘层，并在所述第一绝缘层上形成第一光刻胶层，在形成有第一光刻胶层的第一绝缘层上形成栅极凹槽，所述栅极凹槽的周围被第一绝缘层包围；

在具有栅极凹槽的基板上形成栅极层；

将形成有栅极层的基板上的第一光刻胶层及第一光刻胶层以上的栅极层剥离，以形成被第一绝缘层包围的栅极。

进一步地，

在形成由第一绝缘层包围的栅极的基板上依次形成栅极绝缘层、有源层、第二绝缘层；

并在所述第二绝缘层上形成第二光刻胶层，在形成有第二光刻胶层的第二绝缘层上形成源极凹槽和漏极凹槽，所述源极凹槽和漏极凹槽的周围被第二绝缘层包围，部分有源层露出；

在具有源极凹槽和漏极凹槽的基板上形成源漏极层；

将形成有源漏极层的基板上的第二光刻胶层及第二光刻胶层以上的源漏极层剥离，以形成被第二绝缘层包围的源极和漏极；所述源极和漏极接触所述有源层。

进一步地，

所述在形成有第一光刻胶层的第一绝缘层上形成栅极凹槽的步骤包括：

通过曝光、显影，形成第一光刻胶层保留区和第一光刻胶层去除区；

刻蚀第一绝缘层，第一光刻胶层去除区的第一绝缘层被刻蚀，形成所述栅极凹槽；

或者，

所述在形成有第二光刻胶层的第二绝缘层上形成源极凹槽和漏极凹槽，所述源极凹槽和漏极凹槽的周围被第二绝缘层包围，部分有源层露出的步骤包括：

通过曝光、显影，形成第二光刻胶层保留区和第二光刻胶层去除区；

刻蚀第二绝缘层，第二光刻胶层去除区的第二绝缘层被刻蚀，形成所述源极凹槽和漏极凹槽。

进一步地，

形成所述栅极层的厚度与所述栅极凹槽的深度相同；

形成所述源漏极层的厚度与所述源极凹槽和漏极凹槽的深度相同。

进一步地，

所述形成栅极层和/或形成源漏极层的步骤包括：形成金属层或者形成金属导电复合层。

进一步地，

所述形成金属导电复合层的步骤包括：

形成铜金属薄膜或者形成包含铜金属的合金薄膜；

以及形成至少一层位于所述铜金属薄膜或者所述包含铜金属的合金薄膜的上层和/或下层的金属阻挡层。

本发明还提供一种薄膜晶体管阵列基板，其包括基板、依次形成在所述基板上的栅极、栅极绝缘层、有源层、源极和漏极，所述基板上形成有具有栅极凹槽的第一绝缘层，所述栅极形成于所述栅极凹槽内。

进一步地，所述栅极绝缘层和有源层上形成有具有源极凹槽和漏极凹槽的第二绝缘层，所述源极、漏极分别设于所述第二绝缘层的源极凹槽和漏极凹槽内。

进一步地，所述栅极和/或所述源极和漏极包括金属层或者金属导电复合层。

进一步地，所述金属导电复合层包括铜金属薄膜或者包含铜金属的合金薄膜和至少一层位于所述铜金属薄膜或者所述包含铜金属的合金薄膜的上层和/或下层的金属阻挡层。