[发明专利]导电结构及制造方法、薄膜晶体管、阵列基板和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子器件制造技术领域，具体涉及一种导电结构及其制造方法、薄膜晶体管、阵列基板和显示装置。

背景技术

薄膜晶体管阵列基板可以用于液晶显示器和有机发光显示器中。其中，液晶显示器通常包括薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光膜基板，以及设置在两个基板之间的液晶层。当两个基板之间加入电场时，液晶分子排列发生改变，从而可以改变光线的透射比。有机发光显示器则通过使用有机场致发光材料来显示图像。有机发光显示器的像素通常包括向有机场致发光材料提供电流的驱动薄膜晶体管和控制驱动薄膜晶体管开启或关闭的开关薄膜晶体管。

随着显示器件尺寸的增大以及显示性能要求的提高，要求栅极线和数据线具有更低的电阻。目前主流的铝配线由于电阻系数较高，已经不能满足显示性能的要求。而铜的电阻系数比铝的电阻系数低的多，因此，使用铜作为栅极线和数据线将成为今后的主流选择。

然而，铜离子具有较强的渗透性，很容易扩散到非晶硅或硅层中，另外在对金属导电层进行刻蚀或在剥离光刻胶过程中产生的铜离子，也可能渗入到非晶硅层，从而影响非晶硅层(如薄膜晶体管)的性能。此外，硅离子和其他金属离子也容易扩散到铜导电结构内，从而使铜导电结构的电阻系数增大并降低其化学耐腐蚀性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的之一是提供一种导电结构，能够阻止外部离子扩散进入铜层以及铜层铜离子的向外扩散，从而减少离子扩散带来的不良影响。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：

一种导电结构，包括：

由铜或铜合金形成的铜层；

用于阻挡所述铜层的铜离子向外扩散的阻挡层；

用于阻挡外部离子扩散至所述铜层的防扩散层，所述防扩散层设置在所述铜层与所述阻挡层之间。

优选地，上述导电结构中，所述阻挡层的材料为钼合金，所述防扩散层的材料为钼。。

优选地，上述导电结构中，所述钼合金为MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。

优选地，上述导电结构中，所述钼合金中除Mo以外的元素的原子百分比在0.001at％至50at％之间。

优选地，上述导电结构中，所述阻挡层的厚度为至所述防扩散层的厚度为至

本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管，包括栅电极、源电极和漏电极，所述栅电极、源电极和漏电极中的至少一者以上所述的导电结构。

本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管阵列基板，包括：

基板；

形成在所述基板上的薄膜晶体管阵列、栅极线和数据线，所述薄膜晶体管阵列包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅电极、源电极和漏电极；

在由所述栅极线和所述数据线交叉界定出的像素区域还形成有像素电极；

其中，所述栅极线与对应的栅电极连接，所述数据线与对应的源电极连接，所述像素电极与对应的漏电极连接；

所述数据线、源电极、栅极线、栅电极和漏电极中的至少一者采用以上所述的导电结构。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括以上所述的薄膜晶体管阵列基板。

本发明实施例还提供了一种导电结构的制造方法，包括：

在基底上形成一用于阻挡铜离子向所述基底扩散的阻挡层；

在所述阻挡层上形成一用于阻挡经由所述阻挡层向上扩散的离子的防扩散层；

在所述防扩散层上形成一铜层，所述铜层的材料为铜或铜合金。

优选地，上述方法中，

进一步采用钼合金作溅射源，通过溅射工艺，形成所述阻挡层；

进一步采用钼作为溅射源，通过溅射工艺，形成所述防扩散层；

进一步采用铜或铜合金作为溅射源，通过溅射工艺，形成所述铜层；

其中，所述钼合金的材料为MoNb、MoW、MoTi和MoZr中的任意一种或两种以上的混合物。

本发明提供的导电结构及其制造方法，其中所述导电结构具有多层结构，利用该多层结构阻止外部离子扩散进入铜层以及铜层铜离子的向外扩散，从而减少离子扩散对铜金属层的电学性能和化学耐腐蚀性能的不良影响以及铜离子扩散对基底等的影响；该导电结构中的阻挡层，与玻璃基板等衬底基板或半导体层之间具有良好的粘附性，能够提高导电结构的粘合稳固程度；并且，该多层导电结构中的各个层都具有类似的刻蚀选择性，有利于对多层导电结构的刻蚀/图案化处理。本发明提供的薄膜晶体管、阵列基板和显示装置，由于采用了上述的导电结构，因而也具有上述有益效果。

附图说明