本发明至少一个实施例涉及一种薄膜晶体管及 其制作方法、 阵列基板及 其制作方法、 显示装置。 背景技术

在平板显示技术领域， 大尺寸、 高分辨率以及高画质的平板显示装置， 如液晶电视， 在当前的平板显示器市场已经占据了主导地位 。

显示面板中包括各种各样的电极， 制作电极的材料也较多。 例如， 为了 避免信号的延迟， 通过电阻较小的金属铜（Cu )制作源极、 漏极、 栅极以及 栅线、 数据线和公共电极等电极， 以减小图像信号的延迟。

目前的显示面板， ： ^口液晶显示面板（Liquid Crystal Display, LCD )和 有机发光显示面板（Organic Light Emitting Diode, OLED ) , 一般釆用成本 较低、 导电性较高、 金属离子扩散性非常小的金属铝（A1 )制作电极。 发明内容

本发明至少一个实施例提供了一种薄膜晶体管 及其制作方法、 阵列基板 及其制作方法、 显示装置， 用以消除金属铝或铝合金形成在衬底基板上之 后 遇高温产生小丘的不良现象。

本发明至少一个实施例提供了一种薄膜晶体管 ， 其包括衬底基板和位于 所述衬底基板上的电极。 所述电极包括： 位于所述衬底基板上的铝层或铝合 金层； 以及位于所述铝层或铝合金层上用于阻挡所述 铝层或铝合金层起丘的 第一阻挡层。

本发明至少一个实施例提供的一种阵列基板包 括衬底基板和位于衬底基 板上的电极。 所述电极包括： 位于衬底基板上的铝层或铝合金层； 以及位于 所述铝层或铝合金层上用于阻挡所述铝层或铝 合金层起丘的第一阻挡层。

本发明至少一个实施例还提供了一种阵列基板 的制作方法， 其包括： 在 衬底基板上形成铝层或铝合金层； 在所述铝层或铝合金层上形成用于阻挡所 述铝层或铝合金层起丘的第一阻挡层； 以及根据待形成的电极图形对所述铝 层或铝合金层以及第一阻挡层进行构图工艺， 形成对应的电极图形。

本发明至少一个实施例还提供了一种显示装置 ， 其包括上述薄膜晶体管 或阵列基板。

本发明至少一个实施例还提供了一种薄膜晶体 管的制作方法， 其包括： 在衬底基板上形成铝层或铝合金层； 在所述铝层或铝合金层上形成用于阻挡 所述铝层或铝合金层起丘的第一阻挡层； 根据待形成的电极图形对所述铝层 或铝合金层以及所述第一阻挡层进行构图工艺 ， 形成对应的电极图形。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案， 下面将对实施例的附图作 简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例， 而非对本发明的限制。

图 1为本发明实施例提供的阵列基板结构示意图� �一；

图 2为本发明实施例提供的阵列基板结构示意图� �二；

图 3本发明实施例提供的阵列基板结构示意图之� �。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发 明实施例的附图， 对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。显然， 所描述的实施例是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例， 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

本申请的发明人注意到， 在阵列基板中， 纯铝沉积在基板上后经高温时 (如 300 °C )表面容易形成小丘（即 hillock现象） 。 这种现象是因为， 受热 后的基板（一般为玻璃基板）与铝层的热膨胀 系数不同。 铝层靠近基板的一 侧膨胀受限， 远离基板的一侧膨胀形成小丘。

本发明至少一个实施例提供了一种薄膜晶体管 及其制作方法、 阵列基板 及其制作方法、 显示装置， 用以消除金属铝或铝合金形成在衬底基板上之 后 遇高温产生小丘的不良现象。 以下将结合附图具体说明本发明实施例提供的 阵列基板及其制作方法、 显示装置。

图 1为本发明实施例提供的阵列基板截面示意图� � 该阵列基板包括： 衬 底基板 1以及位于衬底基板 1上的电极 2。 电极 2包括： 位于衬底基板 1上 的铝层或铝合金层 11 ; 位于铝层或铝合金层 11上用于阻挡所述铝层或铝合 金层 11起丘的第一阻挡层 12。 例如， 该第一阻挡层 12为氮化铝层。

衬底基板 1的材质不限， 例如， 为玻璃基板。

所述电极 2可以包括位于衬底基板上的栅极、 源极、 漏极、 栅线， 或数 据线、 有机发光器件（OLED ) 中的阴极或阳极、 位于外围区域的各种电极 引线等中的一种或几种的组合。 这里就不——列举。 任何制作在衬底基板 1 上釆用铝层或铝合金层制作而成的结构均适用 于本发明实施例。

一般地，铝层或铝合金层 11在高温受热时的膨胀系数较大，在无其他阻 挡层的作用下容易变形， 随着温度的增加， 容易发生弹性形变， 例如铝层或 铝合金层 11在极限温度 130°C左右， 达到承受内部压缩应力的极限， 通过原 子扩散的方式释放压缩应力， 在铝层或铝合金层 11 的表面形成小丘（即 hillock ) 。

本发明实施例在衬底基板 1上的铝层或铝合金层 11的上方设置了第一阻 挡层 12， 该第一阻挡层 12例如为氮化铝层， 其膨胀系数较小， 与衬底基板 的附着性也较好， 在高温环境下不会发生形变， 因此， 可以阻挡所述铝层或 铝合金层 11起丘。

另外， 第一阻挡层 12为氮化铝层， 不但可以避免铝层或铝合金层 11表 面产生小丘的现象， 还起到绝缘的作用， 对电极的表面起保护作用。 在制作 电极的同时， 将电极上的绝缘层也制作出来， 简化了制作电极和绝缘层的工 艺流程。

虽然，铝层或铝合金层 11靠近衬底基板 1的一侧在衬底基板 1的作用下 起丘的几率较小， 但是在不同材料形成的衬底基板 1上制作的铝层或铝合金 层 11， 高温作用下也会有不同程度的 hillock。

为了进一步阻挡所述铝层或铝合金层 11起丘， 参见图 2， 在图 1所示的 阵列基板的基础上， 电极 2可以进一步包括： 位于衬底基板 1上与铝层或铝 合金层 11之间用于阻挡所述铝层或铝合金层 11起丘的第二阻挡层 13。在一 个实施例中， 第二阻挡层 13可以包括掺杂有氮离子的导电层， 例如， 第二阻 挡层 13可以包括掺杂有氮离子的铝复合层。

本发明实施例提供的如图 2所示的阵列基板，在铝层或铝合金层 11的两 侧均设置了阻挡层， 分别为第一阻挡层 12和第二阻挡层 13。 该第二阻挡层 13的膨胀系数也较小， 在高温环境下不会发生形变， 因此， 可以阻挡所述铝 层或铝合金层 11起丘。 铝层或铝合金层 11被第一阻挡层 12和第二阻挡层 13夹在中间， 在高温环境下， 铝层或铝合金层 11不容易发生变形， 也就进 一步避免了铝层或铝合金层 11在高温作用下产生小丘的不良现象。

为了进一步阻挡所述铝层或铝合金层 11起丘， 参见图 3， 在图 2所示的 阵列基板的基础上， 电极 2还可以进一步包括：位于第一阻挡层 12和铝层或 铝合金层 11之间的用于阻挡所述铝层或铝合金层起丘的� ��三阻挡层 14。 需 要注意的是， 本发明至少一个实施例提供的阵列基板还可以 在图 1所述的阵 列基板的基础上进一步包括第三阻挡层 14， 即此时阵列基板可以包括第一阻 挡层 12和第三阻挡层 14， 而不包括第二阻挡层 13。

在一个实施例中，第三阻挡层 14可以包括掺杂有氮离子的铝复合层，该 铝复合层可以导电， 不但可以避免铝层或铝合金层表面产生小丘的 现象， 还 对电极的导电性有一定贡献。

在一个实施例中， 当第二阻挡层 13和第三阻挡层 14材料相同， 热膨胀 系数相同时，铝层或铝合金层 11的两侧受到的阻挡作用相同， 因而不容易发 生变形， 不容易形成小丘。

第一阻挡层 12为氮化铝层， 这不但可以避免金属铝层或铝合金层 11表 面产生小丘的现象， 还起到绝缘的作用， 对电极的表面起保护作用。 在制作 电极的同时， 将电极上的绝缘层也制作出来， 这简化了制作电极和绝缘层的 工艺流程。 此外， 氮化铝层绝缘层与掺杂有氮离子的铝复合层包 括相同的元 素， 二者的结合力较好。 在制作类似薄膜晶体管中的栅极、 源极和漏极等电 极以及其上的绝缘层时， 釆用本发明实施例所述的电极结构可以起到更 好的 效果。

另外， 本发明实施例提供的如图 1至图 3所示的阵列基板结构， 仅是一 种示例， 在具体实施时， 第一阻挡层 12和第二阻挡层 13的材料可以为任何 能够起到阻挡高温环境下铝层或铝合金层 11发生变形作用的材料，例如，各 阻挡层的材料可以为钼、 铬、 钛、 铝等金属的硼化物、 碳化物、 氮化物、 硅 化物、磷化物和硫化物等耐高温材料， 或者可以为碳化硼、碳化硅、 氮化硼、 氮化硅、 磷化硼、 磷化硅等热膨胀系数小的材料。 在不同实施例中， 各阻挡 各阻挡层之间以及阻挡层与铝层或铝合金层之 间的结合力更好， 而且更有利 于简化制作铝层或铝合金层和阻挡层的工艺流 程。

本发明至少一个实施例提供的电极 2可以为任何适合用铝或铝合金制成 的电极， 例如可以包括阵列基板上的栅极、 源极和漏极中的一种或几种的组 合， 和 /或还可以为栅线、 数据线、 栅极引线、 源极引线中的一种或几种的组 合， 这里就不——列举。

根据本发明实施例的阵列基板既可以适用于液 晶显示装置、 OLED显示 装置、 电子纸显示装置等。

以下将以图 1至图 3所示的阵列基板为例说明本发明至少一个实� �例提 供的阵列基板的制作方法。

在一个实施例中， 该阵列基板的制作方法总体包括： 在衬底基板 1上形 成覆盖整个衬底基板 1的铝层或铝合金层 11; 在所述铝层或铝合金层 11上 形成用于阻挡所述铝层或铝合金层 11起丘的第一阻挡层 12; 根据待形成的 电极图形对所述铝层或铝合金层 11以及第一阻挡层 12进行构图工艺， 形成 对应的电极图形。 例如， 所述第一阻挡层可以为氮化铝层。

因此， 所得到的电极图形中铝层或铝合金层 11和第一阻挡层 12具有相 同宽度的截面尺寸， 如图 1所示。

在不同实施例中，所述电极图形可以包括位于 衬底基板 1上的栅极图形、 源极图形、 漏极图形、 栅线图形、 数据线图形、 阴极图形、 阳极图形和电极 引线图形中的一种或几种的组合。

针对图 2所示的阵列基板， 在上述步骤的基础上， 在一个实施例中， 在 形成所述铝层或铝合金层 11之前还可以包括：在所述衬底基板 1上形成用于 阻挡所述铝层或铝合金层 11起丘的第二阻挡层 13; 以及根据待形成的电极 图形对所述铝层或铝合金层 11以及第一阻挡层 12进行构图工艺的同时还可 以包括， 根据所述电极图形对所述第二阻挡层 13进行构图工艺。

因此， 所得到的电极图形中铝层或铝合金层 11、 第一阻挡层 12和第二 阻挡层 13具有相同宽度的截面尺寸， 如图 2所示。

针对图 3所示的阵列基板， 在上述步骤的基础上， 在一个实施例中， 在 形成所述第一阻挡层 12之前还可以包括在所述铝层或铝合金层 11上形成第 三阻挡层 14; 所述根据电极图形对所述铝层或铝合金层 11、 第一阻挡层 12 和第二阻挡层 13 进行构图工艺的同时还可以包括根据所述电极 图形对所述 第三阻挡层 14进行构图工艺。

因此， 所得到的电极图形中铝层或铝合金层 11、 第一阻挡层 12、第二阻 挡层 13和第三阻挡层 14具有相同宽度的截面尺寸， 如图 3所示。

在一个实施例中， 在形成所述第二阻挡层 13、铝层或铝合金层 11， 第三 阻挡层 14和第一阻挡层 12之前，可以设置成膜腔体内的靶材为铝或铝� ��金； 在成膜之前成膜腔体内可以通入氮气和氩气（ 即 N ₂ 和 Ar ) ,氩气 Ar作为保 护气体， 氮气 N ₂ 作为反应气体。 形成所述第二阻挡层 13、 铝层或铝合金层 11，第三阻挡层 14和第一阻挡层 12，可以包括：氮气和氩气的总流量为 100%， 氮气的流量百分比才艮据成膜的类型不同而不 同。 通过溅射法在成膜腔室内依 次形成第二阻挡层 13、铝层或铝合金层 11，第三阻挡层 14和第一阻挡层 12。

在一个实施例中， 形成所述第二阻挡层 13、铝层或铝合金层 11， 第三阻 挡层 14和第一阻挡层 12， 可以包括： 在成膜腔室内以金属铝或铝合金为靶 材， 对所述靶材进行溅射， 在衬底基板 1上依次形成第二阻挡层 13、 铝层或 铝合金层 11、 第三阻挡层 14和第一阻挡层 12。 在此过程中， 在形成所述第 二阻挡层 13的时间段内通入第一预设比例的氮气和氩气; 在形成所述铝层或 铝合金层 11的时间段内通入氩气； 在形成所述第三阻挡层 14的时间段内通 入第三预设比例的氮气和氩气;在形成所述第� �阻挡层 12的时间段内通入第 二预设比例的氮气和氩气。

例如，所述第一预设比例的氮气的流量百分比 为 1%~6%，形成的第二阻 挡层 13包括掺杂有氮离子的铝复合层。

例如，所述第三预设比例的氮气的流量百分比 为 1%~6%，形成的第三阻 挡层 14包括掺杂有氮离子的铝复合层。

例如， 所述第二预设比例的氮气的流量百分比为 6%~60%， 形成的第一 阻挡层 12为氮化铝层。

上述关于第一至第三预设比例的条件可以任意 组合使用，以得到如图 1-3 所示的实施例的电极图形。

上述本发明实施例提供的阵列基板的制作方法 ， 在同一次成膜工艺中完 成多层不同材料形成的膜层， 仅通过控制氮气和氩气的流量比， 控制所形成 膜层的类型， 通过控制氮气和氩气通过的时间控制成膜的厚 度。 这样简化了 制作电极的流程， 提高了制作电极的效率。 在本发明至少一个实施例提供的 阵列基板的制作方法中， 铝层或铝合金层与各阻挡层包括相同的元素铝 ， 而 各阻挡层之间包括相同的元素氮和铝。 由于各阻挡层与铝层或铝合金层中的 至少两种或几种的组合可以包括相同的元素， 这样各阻挡层之间以及阻挡层 与铝层或铝合金层之间的结合力更好， 而且更有利于简化制作铝层或铝合金 层和阻挡层的工艺流程。

此外， 阵列基板上的任何其他电极， 例如触摸驱动电极和触摸感应电极 等均可以釆用本发明上述实施例提供的电极结 构。 在此就不——列举。

本发明至少一个实施例还提供了一种薄膜晶体 管， 该薄膜晶体管包括衬 底基板和位于所述衬底基板上的电极。 所述电极包括： 位于所述衬底基板上 的铝层或铝合金层； 以及位于所述铝层或铝合金层上用于阻挡所述 铝层或铝 合金层起丘的第一阻挡层。 例如， 所述第一阻挡层包括氮化铝层。

在一个实施例中， 所述电极还可以包括： 位于所述衬底基板与所述铝层 或铝合金层之间用于阻挡所述铝层或铝合金层 起丘的第二阻挡层。 例如， 所 述第二阻挡层包括掺杂有氮离子的铝复合层。

在一个实施例中， 所述电极还可以包括： 位于所述铝层或铝合金层与所 述第一阻挡层之间的第三阻挡层。 例如， 所述第三阻挡层包括掺杂有氮离子 的铝复合层。

在不同实施例中，所述电极可以包括位于所述 衬底基板上的栅极、源极、 漏极和电极引线中的一种或几种的组合。

在不同实施例中， 所述铝层或铝合金层、 所述第一阻挡层、 所述第二阻 关于上述实施例提供的薄膜晶体管中的铝层或 铝合金层、 各阻挡层等结 构， 详见上述阵列基板中的相关描述， 此处不作赘述。

本发明至少一个实施例还提供了一种薄膜晶体 管的制作方法， 该方法包 括： 在衬底基板上形成铝层或铝合金层； 在所述铝层或铝合金层上形成用于 阻挡所述铝层或铝合金层起丘的第一阻挡层； 根据待形成的电极图形对所述 铝层或铝合金层以及所述第一阻挡层进行构图 工艺， 形成对应的电极图形。 例如， 所述第一阻挡层包括氮化铝层。

在一个实施例中，在形成所述铝层或铝合金层 之前，该方法还可以包括： 在所述衬底基板上形成用于阻挡所述铝层或铝 合金层起丘的第二阻挡层； 根 据待形成的电极图形对所述铝层或铝合金层以 及第一阻挡层进行构图工艺的 同时还包括： 根据所述电极图形对所述第二阻挡层进行构图 工艺。

在一个实施例中， 在形成所述第一阻挡层之前， 该方法还可以包括： 在 所述铝层或铝合金层上形成第三阻挡层； 所述根据电极图形对所述铝层或铝 合金层、 第一阻挡层和第二阻挡层进行构图工艺的同时 还包括根据所述电极 图形对所述第三阻挡层进行构图工艺。

在一个实施例中， 形成所述第二阻挡层、 铝层或铝合金层， 第三阻挡层 和第一阻挡层时， 在成膜腔室内以铝层或铝合金层所包括的金属 为靶材， 对 所述靶材进行溅射， 在衬底基板上依次形成第二阻挡层、 铝层或铝合金层、 第三阻挡层和第一阻挡层。 例如， 在形成所述第二阻挡层的时间段内通入第 一预设比例的氮气和氩气;在形成所述铝层或� �合金层的时间段内通入氩气； 在形成所述第三阻挡层的时间段内通入第三预 设比例的氮气和氩气； 在形成 所述第一阻挡层的时间段内通入第二预设比例 的氮气和氩气。

例如，所述第一预设比例的氮气的流量百分比 为 1%~6%，形成的第二阻 挡层包括掺杂有氮离子的铝复合层。

例如，所述第三预设比例的氮气的流量百分比 为 1%~6%，形成的第三阻 挡层包括掺杂有氮离子的铝复合层。

例如， 所述第二预设比例的氮气的流量百分比为 6%~60%， 形成的第一 阻挡层为氮化铝层。

在不同实施例中， 所述电极图形可以包括位于所述衬底基板上的 栅极、 源极、 漏极和电极引线中的一种或几种的组合。

在不同实施例中， 所述铝层或铝合金层、 所述第一阻挡层、 所述第二阻 关于上述实施例提供的薄膜晶体管的制作方法 ， 可参考上述阵列基板的 制作方法中的相关描述， 此处不作赘述。 本发明至少一个实施例还提供了一种显示装置 ， 其包括上述薄膜晶体管 或阵列基板。 该显示装置可以为液晶面板、 液晶显示器、 液晶电视、 有机电 致发光显示 OLED面板、 OLED显示器、 OLED电视或电子纸等显示装置。 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

本申请要求于 2014年 1月 27日递交的中国专利申请第 201410039812.7 号的优先权， 在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以 作为本申请的一 部分。