一种半导体器件及其制备方法、显示装置与流程

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制备方法、显示装置。

背景技术：

有源矩阵有机发光二极管(active-matrixorganiclightemittingdiode，简称amoled)是一种主要利用有机半导体和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合而发光的面板。与传统lcd相比，amoled显示屏具有响应速度快、广色域、高对比度、自发光及更低功耗的优点。

现行高像素产品结构设计会有以下叠层结构：第一金属层(metallayer-1)与第二金属层(metallayer-2)之间通过接触绝缘层(contactlayer，简称ctlayer)进行绝缘隔离；因叠层结构应力原因，实际制程中易产生接触绝缘层在接触孔(hole)边缘开裂现象；开裂区域易造成第一金属层与第二金属层接触，使像素(pixel)电路实际功能失效。虽然通过增加有机光阻层可以填补裂隙，杜绝第一金属层与第二金属层接触短路，但是由于第二金属层与有机光阻层之间附着力较差，容易发生第二金属层与有机光阻层剥离的现象，这是本领域技术人员所不期望见到的。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明实施例公开了一种半导体器件，包括：

第一金属层；

第二金属层，设置在所述第一金属层之上；

接触绝缘层，设置在所述第一金属层和所述第二金属层之间，以将所述第一金属层和所述第二金属层予以隔离；

有机光阻层，设置于所述接触绝缘层和所述第二金属层之间，用以填充所述接触绝缘层产生的裂缝；

其中，所述有机光阻层和所述第二金属层之间还设置有用以将所述有机光阻层和所述第二金属层粘结在一起的缓冲层(buffer)。

本发明实施例还公开了一种半导体器件的制备方法，包括：

提供一基板；

于所述基板之上形成多晶硅层；

制备一具有接触孔的栅极绝缘层覆盖所述多晶硅层的上表面及部分所述基板的上表面；

于所述栅极绝缘层之上形成第一金属层，且所述第一金属层通过所述接触孔与所述多晶硅层电性连接；

制备接触绝缘层覆盖所述第一金属层的上表面；

于所述接触绝缘层之上形成有机光阻层；以及

在于所述有机光阻层之上依次沉积一层缓冲材料和金属后，移除部分金属和缓冲材料，以形成缓冲层和位于所述缓冲层之上的第二金属层。

本发明实施例还公开了一种显示装置，包括上述的半导体器件。

上述发明具有如下优点或者有益效果：

本发明公开的半导体器件及其制备方法、显示装置，通过在第二金属层与有机光阻层之间设置一层缓冲层，该缓冲层与第二金属层与有机光阻层均有较好的附着力，从而解决了第二金属层与有机光阻层之间附着力较差的问题，进而避免了第二金属层与有机光阻层之间发生剥离的现象；同时该缓冲层与第二金属层可采用同一道光罩形成，从而减少了成本与工艺的复杂程度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是本发明实施例中半导体器件的示意图；

图2是本发明实施例中制备半导体器件的方法流程图；

图3a-3k是本发明实施例中制备半导体器件的方法流程结构示意图。

具体实施方式

本发明涉及薄膜晶体管(tft)阵列基板或igzo(indiumgalliumzincoxide，铟镓锌氧化物)/ltps(lowtemperaturepolysilicon，低温多晶硅)/amoled基板；目前，在高像素/高解析度产品设计与生产中，通过在接触绝缘层上新增有机光阻层来填充膜层开裂部分，达到绝缘上下层金属配线的目的，但是位于上层的第二金属层在有机光阻层上附着力较差，容易脱落。

基于上述问题，本发明公开的半导体器件及其制备方法、显示装置，通过在第二金属层与有机光阻层之间设置一层缓冲层，该缓冲层与第二金属层与有机光阻层均有较好的附着力，从而解决了第二金属层与有机光阻层之间附着力较差的问题。

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。

实施例一

如图1所示，本实施例涉及一种半导体器件，该半导体器件包括按照从下至上的顺序依次设置的基板1、多晶硅层2、栅极绝缘层3，第一金属层4、接触绝缘层5、有机光阻层6、缓冲层7以及第二金属层8；其中，栅极绝缘层3中形成有接触孔31，且该第一金属层4覆盖该接触孔31的侧壁以及底部，并通过该接触孔31与多晶硅层2形成接触(即第一金属层4通过该接触孔31连接到薄膜晶体管漏极位置的多晶硅有源层，以将电流导出)。在本发明的实施例中，于第二金属层8和接触绝缘层5之间设置有机光阻层6的目的是当接触绝缘层5因叠层结构应力释放问题而发生开裂产生裂痕或裂缝时，用以填充该裂痕或裂缝，进而避免第一金属层4和第二金属层8形成电接触。图1中示出了接触绝缘层5在接触孔31下方的边缘发生了开裂，但由于有机光阻层6填充，可以很好的保持绝缘性能，使得第一金属层4和第二金属层8彼此绝缘，进而使像素电路得以正常工作；本发明的实施例中，之所以于有机光阻层6和第二金属层8之间设置缓冲层7用以将有机光阻层6和所述第二金属层8粘结在一起，是因为第二金属层8在有机光阻层6上附着力较差，容易脱落；而缓冲层7与第二金属层8和有机光阻层6均有较好的附着力，从而解决了第二金属层与有机光阻层之间附着力较差的问题。

在本发明一个优选的实施例中，上述缓冲层7的材质为氧化铟锡，这是由于缓冲层7与第二金属层8和有机光阻层6均有较好的附着力。

在本发明一个优选的实施例中，上述栅极绝缘层3包括从下至上依次设置的第一栅极绝缘层、第二栅极绝缘层和第三栅极绝缘层。

在本发明一个优选的实施例中，上述第一栅极绝缘层、第二栅极绝缘层和第三栅极绝缘层的材质为氧化硅或氮化硅。

在本发明一个优选的实施例中，第一金属层4和第二金属层8的材质为钼、钛或铝等，且该第一金属层4和第二金属层8的材质可以相同，也可以不同，这并不影响本发明的目的。

实施例二

如图2所示，本实施例涉及一种半导体器件的制备方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤s1，提供一基板101，优选的，该基板为玻璃基板，如图3a所示的结构。

步骤s2，于基板101之上形成多晶硅层102，形成该多晶硅层102的工艺可以采用本领域技术人员所熟知的技术，在此便不予赘述，如图3b所示的结构。

步骤s3，于多晶硅层102之上形成具有接触孔1031的栅极绝缘层103，该栅极绝缘层103覆盖多晶硅层102裸露的上表面及部分所述基板的上表面；具体的，于多晶硅层102之上沉积一层栅极绝缘材料，之后采用光刻工艺对该栅极绝缘材料进行刻蚀以形成该具有接触孔1031的栅极绝缘层103，简单的说，该栅极绝缘层103的制备流程为成膜->涂布光阻->曝光->显影->刻蚀->剥离，如图3c所示的结构。

在本发明一个优选的实施例中，制备栅极绝缘层的材质为氧化硅或氮化硅。

步骤s4，形成第一金属层104以将栅极绝缘层103的上表面、接触孔1031的侧壁以及通过接触孔1031暴露的多晶硅层102的上表面均予以覆盖，即第一金属层通过接触孔与多晶硅层电性连接；如图3d所示的结构。

具体的，于栅极绝缘层103之上沉积一层金属材料，之后采用光刻工艺对位于接触孔1031内的金属材料进行刻蚀，以使得位于接触孔1031的侧壁及其底部的金属材料与位于栅极绝缘层103的上表面的金属材料厚度相当，剩余的金属材料形成该第一金属层104；在本发明的实施例中，部分位于接触孔1031底部的第一金属层104直接与多晶硅层102相接触，以使得第一金属层104可以将多晶硅层102的电流导出。

在本发明一个优选的实施例中，制备上述第一金属层104的材质为钼、钛或铝。

步骤s5，于第一金属层104之上形成接触绝缘层105，形成该接触绝缘层105的步骤可以采用不领域技术人员所熟知的步骤，在此便不予赘述，如图3e所示的结构。

步骤s6，于接触绝缘层105之上形成有机光阻层106，具体的，形成该有机光阻层106的步骤为：涂布有机光阻材料->曝光->显影->烘烤->成膜->涂布光阻->曝光->显影->刻蚀->剥离，如图3f所示的结构(图3f中示出了接触绝缘层105在接触孔1031下方的边缘发生了开裂，实际情况下，接触绝缘层105有可能在本步骤或后续的步骤中发生开裂)。

在本发明一个优选的实施例中，形成有机光阻层106与形成接触绝缘层105采用相同的光罩，从而不会产生额外的光罩费用。

步骤s7，在于有机光阻层106之上依次沉积一层缓冲材料107和金属108后，移除部分金属和缓冲材料，以形成缓冲层107′和位于缓冲层107′之上的第二金属层108′，如图3g-3k所示的结构。

在本发明一个优选的实施例中，制备上述缓冲层107′的材质为氧化铟锡等，当然该缓冲层107′也可以为其他材质，只要该材质与有机光阻层106和第二金属层108′均具有良好的附着力即可实现本发明的目的。

在本发明一个优选的实施例中，制备上述第二金属层108′为钼、钛或铝等。

在本发明一个优选的实施例中，上述步骤s7具体包括：

步骤s71，于有机光阻层106之上沉积一层缓冲材料107，如图3g所示的结构。

步骤s72，继续于缓冲材料107之上沉积一层金属108，如图3h所示的结构。

步骤s73，于金属108之上涂布一层光刻胶，经曝光和显影后，去除需移除的金属108之上的光刻胶，形成仅覆盖部分金属108表面的光阻109，如图3i所示的结构。

步骤s74，以光阻109为掩膜对部分金属108进行刻蚀，形成第二金属层108′，如图3j所示的结构。

步骤s75，继续以光阻109和第二金属层108′进行刻蚀为掩膜，对缓冲材料107进行刻蚀，形成缓冲层107′，如图3k所示的结构。

由步骤s17-步骤s75可知，缓冲层107′与第二金属层108′可采用同一道光罩，分两次蚀刻的方式，不用多一道新光罩，从而减少了成本与工艺的复杂程度；

在本发明一个优选的实施例中，制备上述第一金属层104和第二金属层108′的材质为钼、钛或铝。

不难发现，本实施例为与上述半导体器件的实施例相对应的方法实施例，本实施例可与上述半导体器件的实施例互相配合实施。上述半导体器件的实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述半导体器件的实施例中。

实施例三：

本发明还公开一种显示装置，包括上述实施例一中的半导体器件。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。