[发明专利]一种薄膜晶体管、阵列基板及装置和一种制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，更具体的说，涉及一种薄膜晶体管、阵列基板及装置和一种制备方法。

背景技术

液晶显示装置包括设有薄膜晶体管的阵列基板和设有公共电极的彩色滤光板，目前的阵列基板一般采用常规的四道或五道光罩制程制备，制程均采用多层薄膜沉积后进行黄光工艺在对应膜层刻蚀出相应的图形，需要分别在物理气相沉积(PVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)多个腔室中反复沉积多层薄膜随后在对各层进行相应的刻蚀；目前采用的工艺有明显几点不足：

1.工艺流程复杂：在制备金属层后均需要制备非金属层起到阻碍金属间短路及保护金属层作用，制备非金属阻挡层需要机台及物料成本；由于非金属层为整体覆盖，因此对其光线穿透性要求较高，因而也对工艺控制提出较高要求；

2.设备投入高：各层薄膜均需要单独成膜，PVD及PECVD等需要多个腔室，提高设备投入；

3.重金属污染：目前广泛采用的Mo金属为重金属，对环境有较大影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、低成本的薄膜晶体管、阵列基板及装置和一种制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种薄膜晶体管，包括导电金属层，所述金属层表面形成有绝缘的氧化层。

优选的，所述金属层为Al，所述氧化层为Al₂O₃。此为一种具体的金属层和氧化层材料，Al₂O₃作为氧化层，绝缘性能好，且其介电常数跟现有氮化硅接近，很适合替代氮化硅作为金属层之间的绝缘材料。

优选的，所述金属层为所述薄膜晶体管的栅电极、源极、漏极中的一种或多种。此为金属层的具体形式。

一种阵列基板，包括上述的一种薄膜晶体管。

一种液晶显示装置，包括上述的一种阵列基板。

一种薄膜晶体管的制备方法，包括步骤A：在所述薄膜晶体管阵列基板的金属层表面加工出绝缘的氧化层的步骤。

优选的，所述步骤A中，氧化层采用微弧氧化方法制成。微弧氧化一般用于在金属表面形成致密的氧化层，增强金属的耐磨、耐腐蚀特性，多用于汽车发动机气缸内表面的瓷化处理。发明人通过研究发现该致密的陶瓷层具有良好的绝缘性能，可作为一种具体的氧化层制作方法，而且其工艺简单，成本较低。

优选的，所述步骤A中，通过延长电解溶液的作用时间，将所述金属层表面晶粒充分氧化，形成致密的氧化层。致密的氧化层可以更牢固的固定在金属层表面，不易脱落，绝缘效果也更好。

优选的，所述步骤A中，金属层为所述薄膜晶体管的栅电极、源极、漏极中的一种或多种。此为金属层的具体形式。

优选的，所述金属层为Al，所述氧化层为Al₂O₃。此为一种具体的金属层和氧化层材料，Al₂O₃作为氧化层，绝缘性能好，且其介电常数跟现有氮化硅接近，很适合替代氮化硅作为金属层之间的绝缘材料。

一种薄膜晶体管的制备方法，包括以下步骤：

A1：在玻璃基板上形成金属的薄膜晶体管的栅电极；

A2：采用微弧氧化方法，在所述栅电极的金属表面形成绝缘的氧化层；

A3：在所述栅电极的氧化层上连续沉积非晶硅层及掺杂非晶硅层；

A4：在掺杂非晶硅层上形成金属的薄膜晶体管的源电极和漏电极；

A5：采用微弧氧化方法，分别在所述源电极和漏电极的金属表面形成绝缘的氧化层。此为一种在薄膜晶体管的栅电极、源电极、漏电极表面都进行氧化处理的具体技术方案。

本发明由于对金属层表面进行氧化处理，形成绝缘的氧化层，该氧化层可以替代氮化硅作为薄膜晶体管的阻挡层，相比制备氮化硅阻挡层需要机台及物料成本，制备氧化层的设备便宜、而且无需增加额外的物料，因此可以节约成本。另外氧化层只存在于金属层表面，对光线的阻隔少，对穿透率要求不高，因此工艺控制相对简单，可以进一步降低成本。

附图说明

图1是本发明的薄膜晶体管示意图；

图2是本发明薄膜晶体管的制备方法的步骤一示意图；

图3是本发明薄膜晶体管的制备方法的步骤二示意图；

图4是本发明薄膜晶体管的制备方法的步骤三示意图；

图5是本发明薄膜晶体管的制备方法的步骤四示意图；

图6是本发明薄膜晶体管的制备方法的步骤五示意图；