一种薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法、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，公开了一种薄膜晶体管、阵列基板、显示装置及阵列基板的制备方法。薄膜晶体管包括栅极层、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，其中：栅极绝缘层位于栅极层与有源层之间，源极和漏极位于栅极绝缘层背离栅极层的一侧，且相对设置；栅极层具有凹槽，有源层在衬底基板上的投影至少覆盖栅极层的凹槽在衬底基板上的投影。在本发明专利技术实施例中，当薄膜晶体管通电时，有源层位于源极和漏极之间的部分形成沟道，在栅极层的控制下，沟道内的电场分布较为均匀，栅极层对沟道的控制能力较强，进而可以减少漏电流增大以及阈值电压不稳定等短沟道效应，从而有利于提高显示装置的产品品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，特别是涉及一种薄膜晶体管、阵列基板、显示装置及阵列基板的制备方法。
技术介绍
在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。近年来，显示市场对显示装置的高分辨率、高集成度以及便携式等性能的要求越来越高，因而实现薄膜晶体管的小尺寸和精细化已经是必然趋势。薄膜晶体管通电后，有源层位于源极和漏极之间的部分形成沟道。当薄膜晶体管的尺寸减小后，沟道的尺寸也必然减小。然而，当沟道的尺寸减小到一定程度后，极易导致栅极层对沟道的控制能力减弱，进而容易导致漏电流增大、阈值电压不稳定等短沟道效应，严重影响了显示装置的产品品质。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种薄膜晶体管、阵列基板、显示装置及阵列基板的制备方法，以提高栅极层对沟道的控制能力，进而减少漏电流增大、阈值电压不稳定等短沟道效应现象，从而有利于提高显示装置的产品品质。本专利技术实施例提供一种薄膜晶体管，包括栅极层、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，其中：所述栅极绝缘层位于所述栅极层与所述有源层之间；所述源极和漏极位于所述栅极绝缘层背离所述栅极层的一侧，且相对设置；所述栅极层具有凹槽，所述有源层在衬底基板上的投影至少覆盖所述凹槽在衬底基板上的投影。在本专利技术实施例中，栅极层具有凹槽，有源层在衬底基板上的投影至少覆盖栅极层的凹槽在衬底基板上的投影。采用这样的设计，当薄膜晶体管通电时，有源层位于源极和漏极之间的部分形成沟道，在栅极层的控制下，沟道内的电场分布较为均匀，栅极层对沟道的控制能力较强，进而可以减少漏电流增大以及阈值电压不稳定等短沟道效应，从而有利于提高显示装置的产品品质。优选的，所述有源层位于源极和漏极之间的部分在衬底基板上的投影位于所述栅极层的凹槽在衬底基板的上投影内。优选的，所述有源层位于源极和漏极之间的部分的厚度与栅极绝缘层的厚度之和不大于所述栅极层的凹槽的深度。当薄膜晶体管通电时，有源层位于源极和漏极之间的部分形成沟道，进而当有源层位于源极和漏极之间的部分的厚度与栅极绝缘层的厚度之和不大于栅极层的凹槽的深度时，栅极层可以在五个方向上(沟道的底面以及四个侧面)对沟道进行控制，相比现有技术中栅极层仅能对沟道的底面进行控制而言，本专利技术实施例中，栅极层对沟道的控制能力更强，沟道内的电场分布更加均匀，因而更有利于减少各种短沟道效应。优选的，所述栅极层具有多个凹槽。采用这样的设计，可以增加栅极层对沟道的控制面积，从而可以提高栅极层对沟道的控制性，并可以提高沟道内电场分布的均匀性。优选的，所述栅极层包括层叠设置的第一导电膜层和第二导电膜层，所述第一导电膜层形成所述凹槽的底层，所述第二导电膜层形成所述凹槽的侧壁。可选的，所述第一导电膜层的材质为氧化铟锡，所述第二导电膜层的材质为金属；或者所述第一导电膜层与第二导电膜层材质相同且均为金属。本专利技术实施例提供一种阵列基板，包括衬底基板以及位于衬底基板之上的如上述任一技术方案所述的薄膜晶体管。由于薄膜晶体管的性能较好，因而该阵列基板的产品品质较佳。本专利技术实施例提供一种显示装置，其特征在于，包括上述任一技术方案所述的阵列基板。该显示装置的产品品质较佳。本专利技术实施例提供一种阵列基板的制备方法，包括：在衬底基板之上形成栅极层，所述栅极层具有凹槽；在所述栅极层的上方形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层的上方形成有源层；所述有源层在衬底基板上的投影至少覆盖栅极层的凹槽在衬底基板上的投影；在所述有源层的上方形成相对设置的源极和漏极。采用该方法制备的阵列基板，栅极层对沟道的控制能力较强，可以减少短沟道效应，因而阵列基板的产品品质较佳。具体的，所述在衬底基板之上形成栅极层，所述栅极层具有凹槽，具体包括：在衬底基板上通过一次半色调掩模构图工艺形成具有凹槽的栅极层，所述栅极层包括层叠设置的第一导电膜层和第二导电膜层；所述在衬底基板上通过一次半色调掩模构图工艺形成具有凹槽的栅极层，具体包括：在衬底基板上依次形成第一导电薄膜和第二导电薄膜；在第二导电薄膜上涂覆一层正性光刻胶；使用具有全透光区、半透光区和遮光区结构的掩模板对基板进行曝光，其中，遮光区与基板上预形成具有凹槽的栅极层的区域位置相对，半透光区与基板上预形成第一导电膜层的区域位置相对；对曝光后的基板进行显影处理；对显影处理后的基板进行刻蚀和灰化处理。附图说明图1为本专利技术实施例薄膜晶体管的结构示意图；图2为本专利技术另一实施例薄膜晶体管的结构示意图；图3a～3d为本专利技术实施例阵列基板的制备工艺示意图；图4为本专利技术实施例阵列基板的制备方法流程图。附图标记：1-栅极层10-凹槽100-衬底基板2-有源层3-漏极4-源极11-第一导电膜层12-第二导电膜层6-栅极绝缘层7-钝化层8-像素电极层具体实施方式为了提高栅极层对沟道的控制能力，进而减少漏电流增大、阈值电压不稳定等短沟道效应现象，进一步提高显示装置的产品品质，本专利技术实施例提供了一种薄膜晶体管、阵列基板、显示装置及阵列基板的制造方法。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的薄膜晶体管，包括栅极层1、栅极绝缘层6、有源层2以及源极4和漏极3，其中：栅极绝缘层6位于栅极层1与有源层2之间；源极4和漏极5位于栅极绝缘层6背离栅极层1的一侧，且相对设置；栅极层1具有凹槽10，有源层2在衬底基板100上的投影至少覆盖栅极层1的凹槽10在衬底基板100上的投影。需要说明的是，本专利技术实施例中，薄膜晶体管的具体类型不限，例如可以为底栅型薄膜晶体管(此时有源层位于栅极层的上方)或者顶栅型薄膜晶体管(此时有源层位于栅极层的下方)等。薄膜晶体管各膜层的结构位置可以有很多种变化，只要制作出显示装置驱动所必要的元素，确保显示装置正常驱动即可。在本专利技术实施例中，栅极层1具有凹槽10，有源层2在衬底基板100上的投影至少覆盖栅极层1的凹槽10在衬底基板100上的投影。采用这样的设计，当薄膜晶体管通电时，有源层2位于源极4和漏极3之间的部分形成沟道，在栅极层1的控制下，沟道内的电场分布较为均匀，栅极层1对沟道的控制能力较强，进而可以减少漏电流增大以及阈值电压不稳定等短沟道效应，从而有利于提高显示装置的产品品质。在本专利技术的一个具体实施例中，有源层位于源极和漏极之间的部分在衬底基板上的投影位于栅极层的凹槽在衬底基板上的投影内。在该实施例中，薄膜晶体管在通电的情况下，沟道在衬底基板上的投影位于栅极层的凹槽在衬底基板上的投影内。在栅极层1的控制下，沟道内的电场分布较为均匀，栅极层1对沟道的控制能力较强，进而可以减少漏电流增大以及阈值电压不稳定等短沟道效应。基于上述实施例的一个优选实施例中，有源层2位于源极4和漏极3之间的部分的厚度与栅极绝缘层6的厚度之和不大于栅极层1的凹槽10的深度。根据上述实施例描述可知，当薄膜晶体管通电时，有源层2位于源极4和漏极3之间的部分形成沟道，进而当有源层2位于源极4和漏极3之间的部分的厚度与栅极绝缘层6的厚度之和不大于栅极层1的凹槽10的深度时，栅极层1可以在五个方向上(沟道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，其特征在于，包括栅极层、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，其中：所述栅极绝缘层位于所述栅极层与所述有源层之间；所述源极和漏极位于所述栅极绝缘层背离所述栅极层的一侧，且相对设置；所述栅极层具有凹槽，所述有源层在衬底基板上的投影至少覆盖所述凹槽在衬底基板上的投影。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括栅极层、栅极绝缘层、有源层以及源极和漏极，其中：所述栅极绝缘层位于所述栅极层与所述有源层之间；所述源极和漏极位于所述栅极绝缘层背离所述栅极层的一侧，且相对设置；所述栅极层具有凹槽，所述有源层在衬底基板上的投影至少覆盖所述凹槽在衬底基板上的投影。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层位于源极和漏极之间的部分在衬底基板上的投影位于所述栅极层的凹槽在衬底基板的上投影内。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层位于源极和漏极之间的部分的厚度与栅极绝缘层的厚度之和不大于所述栅极层的凹槽的深度。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极层具有多个凹槽。5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极层包括层叠设置的第一导电膜层和第二导电膜层，所述第一导电膜层形成所述凹槽的底层，所述第二导电膜层形成所述凹槽的侧壁。6.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一导电膜层的材质为氧化铟锡，所述第二导电膜层的材质为金属，或者所述第一导电膜层与第二导电膜层材质相同且均为金属。7.一种阵列基板，其特征在于，包括衬底基板以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡合合，温钰，
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