一种薄膜晶体管、阵列基板和显示装置的制作方法

本实用新型实施例涉及显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管、阵列基板和显示装置。

背景技术：

随着薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)液晶显示技术的不断发展，具备功耗低、分辨率高、反应速度快以及开口率高等特点的TFT显示装置逐渐成为主流，已被广泛应用于各种电子设备，如液晶电视、智能手机、平板电脑以及数字电子设备中。薄膜晶体管TFT可以包括：有源层、栅绝缘层、栅电极、层间绝缘层、源漏电极和钝化层。

然而，薄膜晶体管在高温高湿的环境下，电极结构的表面易产生气泡甚至破裂进而影响其导电性，降低了薄膜晶体管的良品率。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种薄膜晶体管、阵列基板和显示装置，改善了电极的导电性，提高了薄膜晶体管的良品率。

为了达到本实用新型目的，本实用新型实施例提供了一种薄膜晶体管，包括：栅电极和源漏电极；

栅电极和/或源漏电极为包括保护层和导电层的电极；所述保护层包括：设置在所述导电层表面的第一保护层和设置在导电层侧面的第二保护层，所述第二保护层用于阻隔氧化硅。

进一步地，所述第一保护层包括：第一金属层和第二金属层，所述第一金属层设置在导电层靠近基底的下表面，所述第二金属层设置在导电层远离基底的上表面。

进一步地，所述第二保护层的高度等于所述导电层的厚度。

进一步地，所述第二保护层设置在所述第一金属层、所述导电层和所述第二金属层的侧面，所述第二保护层的高度等于第一金属层、导电层和第二金属层的厚度之和。

进一步地，所述第二保护层的材料包括：氮化铝。

进一步地，所述第二保护层的厚度为5-50纳米。

进一步地，第一金属层和第二金属层的材料包括：钼。

进一步地，导电层的材料包括：铝。

另外，本实用新型实施例还提供一种阵列基板，包括薄膜晶体管。

另外，本实用新型实施例还提供一种显示装置，包括阵列基板。

本实用新型实施例提供了一种薄膜晶体管、阵列基板和显示装置，其中，该薄膜晶体管包括：栅电极和源漏电极，栅电极和/或源漏电极为包括保护层和导电层的电极，保护层包括：设置在导电层表面的第一保护层和设置在导电层侧面的第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅，通过在电极的导电层的侧面设置阻隔氧化硅的第二保护层，避免了氧化硅中的氢从导电层的侧面“游走”并进入导电层而导致的电极的接触电阻不均匀甚至断裂，进而改善了薄膜晶体管中电极的导电性，提高了薄膜晶体管的良品率。

当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。

图1为传统薄膜晶体管的简化结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的电极的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的薄膜晶体管的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的电极的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的薄膜晶体管的结构示意图；

图6为本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法的流程图；

图6A为本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法的示意图一；

图6B为本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法的示意图二；

图6C为本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法的示意图三；

图6D为本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法的示意图四；

图7A为本实用新型实施例四提供的薄膜晶体管制作方法的示意图一；

图7B为本实用新型实施例四提供的薄膜晶体管制作方法的示意图二。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了清晰起见，在用于描述本实用新型的实施例的附图中，层或微结构的厚度和尺寸被放大。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。

图1为传统薄膜晶体管的简化结构示意图，如图1所述，在基底1上形成电极，电极之上设置材料为氧化硅的绝缘层5，电极包括：材料为钼的第一层2、材料为铝的第二层3和材料为钼的第三层4，其中，电极为栅电极或源漏电极，当电极为栅电极时，在顶栅结构中该绝缘层可以为层间绝缘层，在底栅结构中该绝缘层可以为栅绝缘层，当电极为源漏电极时，绝缘层为钝化层。在实际制作过程中，在形成绝缘层5之前，第二层3的边缘部分会被氧化形成氧化铝，因此，形成绝缘层5之后，第二层3边缘的氧化铝会与氧化硅接触。

发明人发现，薄膜晶体管在制成之后，需要将其放置在高温高湿的环境下进行信赖性评价，氧化硅中始终存在氢原子，由于氧化铝的原子间隙比较大，在高温高湿的环境下，氢原子会随性“游走”，打破金属铝和氧化铝之间的联系，使得一部分铝原子可自由运动，从而在金属铝的一侧形成很多坑，随着坑的不断长大，“游走”的氢原子具有足够的空间形成氢分子并对金属铝的表面产生压力，当坑的直径大到某一临界尺寸时，金属铝的表面就会被撑得发生塑性变形，并向外鼓出形成气泡，而气泡密度足够大时，形成气泡的金属铝的表面会破裂，导致第二层的接触电阻不均匀甚至第二层的金属断裂，严重影响了电极的导电性，降低了薄膜晶体管的良品率。

实施例一

图2为本实用新型实施例一提供的电极的结构示意图；图3为本实用新型实施例一提供的薄膜晶体管的结构示意图，如图2和3所示，薄膜晶体管包括：栅电极23和源漏电极25，栅电极23和/或源漏电极25为包括保护层和导电层10的电极，保护层包括：设置在导电层10表面的第一保护层和设置在导电层10侧面的第二保护层13，第二保护层13用于阻隔氧化硅。

在本实施例中，薄膜晶体管还包括：设置在基底20上的有源层21、栅绝缘层22、层间绝缘层24和钝化层26，需要说明的是，薄膜晶体管的结构可以为顶栅结构，也可以为底栅结构，图3是以顶栅结构为例进行说明的，另外，图3还是以栅电极和源漏电极均为本实用新型实施例提供的电极为例进行说明的。

具体的，第一保护层包括：第一金属层11和第二金属层12，第一金属层11设置在导电层10靠近基底20的下表面，第二金属层12设置在导电层10远离基底20的上表面，需要了解的是，第一金属层11在基底20上的正投影大于或者等于导电层10在基底20上的正投影，导电层10在基底20上的正投影大于或者等于第二金属层12在基底20上的正投影，导电层10的形状可以为棱台或棱柱结构，或者还可以为圆台或圆柱结构，第一金属层11和第二金属层12的形状与导电层10的形状相同，本实用新型实施例对此不作任何限定。

其中，第二保护层13设置在导电层10的侧面，且第二保护层13的高度h等于导电层10的厚度。需要了解的是，第二保护层13靠近基底20的下表面的长度l₁的两倍与导电层10靠近基底10的下表面的长度l₂之和小于或等于第一金属层11远离基底20的上表面的长度。

可选地，第一金属层11和第二金属层12的材料包括钼。需要说明的是，第一金属层11和第二金属层12不仅可以导电，还可以用于保护导电层10，避免导电层被氧化。

可选地，导电层10的材料包括：铝。

可选地，第二保护层13的材料包括：氮化铝，需要说明的是，第二保护层13还可以为其他的氢的渗透能力较弱的材料，本实用新型对此不作任何限定。

具体的，第二保护层13的形状与导电层10的形状有关，若导电层10的形状为棱台或棱柱，则第二保护层13的横截面的形状为平行四边形，若导电层10的形状为圆台或圆柱，则第二保护层13的横截面的形状为矩形，本实用新型对此不作任何限定。

可选地，第二保护层13的厚度为5-50纳米。

本实用新型实施例提供的薄膜晶体管，包括：栅电极和源漏电极，栅电极和/或源漏电极为包括保护层和导电层的电极，保护层包括：设置在导电层表面的第一保护层和设置在导电层侧面的第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅，通过在电极的导电层的侧面设置阻隔氧化硅的第二保护层，避免了氧化硅中的氢从导电层的侧面“游走”并进入导电层而导致的电极的接触电阻不均匀甚至断裂，进而改善了薄膜晶体管中电极的导电性，提高了薄膜晶体管的良品率。

实施例二

图4为本实用新型实施例二提供的电极的结构示意图；图5为本实用新型实施例二提供的薄膜晶体管的结构示意图，如图4和5所示，薄膜晶体管包括：栅电极23和源漏电极25，栅电极23和/或源漏电极25为包括保护层和导电层10的电极，包括：设置在导电层10表面的第一保护层和设置在导电层10侧面的第二保护层13，第二保护层13用于阻隔氧化硅。

在本实施例中，薄膜晶体管还包括：设置在基底20上的有源层21、栅绝缘层22、层间绝缘层24和钝化层26，需要说明的是，薄膜晶体管的结构可以为顶栅结构，也可以为底栅结构，图5是以顶栅结构为例进行说明的，另外，图5还是以栅电极和源漏电极均为本实用新型实施例提供的电极为例进行说明的。

具体的，第一保护层包括：第一金属层11和第二金属层12，第一金属层11设置在导电层10靠近基底20的下表面，第二金属层12设置在导电层10远离基底20的上表面，需要了解的是，第一金属层11在基底20上的正投影大于或者等于导电层10在基底20上的正投影，导电层10在基底20上的正投影大于或者等于第二金属层12在基底20上的正投影，导电层10的形状可以为棱台或棱柱结构，或者还可以为圆台或圆柱结构，第一金属层11和第二金属层12的形状为导电层10的形状相同，本实用新型实施例对此不作任何限定。

其中，第二保护层13设置在第一金属层11、导电层10和第二金属层12的侧面，且第二保护层13的高度h等于第一金属层11、导电层10和第二金属层12的厚度之和。

可选地，第一金属层11和第二金属层12的材料包括钼。需要说明的是，第一金属层11和第二金属层12不仅可以导电，还可以用于保护导电层10，避免导电层被氧化。

可选地，导电层10的材料包括：铝。

可选地，第二保护层13的材料包括：氮化铝，需要说明的是，第二保护层13还可以为其他的氢的渗透能力较弱的材料，本实用新型对此不作任何限定。

具体的，第二保护层13的形状与导电层的形状有关，若导电层的形状为棱台或棱柱，则第二保护层13的横截面的形状为平行四边形，若导电层的形状为圆台或圆柱，则第二保护层13的横截面的形状为矩形，本实用新型对此不作任何限定。

可选地，第二保护层13的厚度为5-50纳米。

本实用新型实施例提供的薄膜晶体管，包括：栅电极和源漏电极，栅电极和/或源漏电极为包括保护层和导电层的电极，保护层包括：设置在导电层表面的第一保护层和设置在导电层侧面的第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅，通过在电极的导电层的侧面设置阻隔氧化硅的第二保护层，避免了氧化硅中的氢从导电层的侧面“游走”并进入导电层而导致的电极的接触电阻不均匀甚至断裂，进而改善了薄膜晶体管中电极的导电性，提高了薄膜晶体管的良品率。

实施例三

基于实施例一的实用新型构思，本实用新型实施例三提供了一种薄膜晶体管制作方法，图6为本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法的流程图，如图6所示，该制作方法具体包括以下步骤：

步骤S1、在基底上形成导电层和设置在导电层表面的第一保护层。

具体的，步骤S1具体包括：

步骤S11、在基底上依次沉积第一金属薄膜、导电薄膜和第二金属薄膜。

具体的，采用化学气相沉积(chemical vapor deposition，简称CVD)工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法沉积第一金属薄膜、导电薄膜和第二金属薄膜。

可选地，第一金属薄膜和第二金属薄膜的材料均为钼，导电薄膜的材料为铝。

步骤S12、通过构图工艺形成第一金属层、导电层和第二金属层。

其中，构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离等工艺。第一保护层包括：第一金属层和第二金属层。

需要了解的是，第一金属层在基底上的正投影大于或者等于导电层在基底上的正投影，导电层在基底上的正投影大于或者等于第二金属层在基底上的正投影，导电层的形状可以为棱台或棱柱结构，或者还可以为圆台或圆柱结构，第一金属层和第二金属层的形状为导电层的形状相同，本实用新型实施例对此不作任何限定。

步骤S2、在导电层的侧面形成第二保护层，以形成包括保护层和导电层的电极。

其中，保护层包括：第一保护层和第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅。

具体的，步骤S2具体包括：采用氮气等离子工艺对导电层进行处理，形成设置在导电层的侧面的第二保护层。

其中，第二保护层的材料为氮化铝，第二保护层的厚度为5-50纳米，需要说明的是，第二保护层的厚度根据氮气的含量所确定，本实用新型对此不作任何限定。

在本实施例中，通过采用氮气等离子工艺简化了工艺，避免使用掩膜板，降低了制作工艺的复杂度，简化了薄膜晶体管的制作工艺。

在本实施例中，电极为栅电极和/或源漏电极。

本实用新型实施例提供的薄膜晶体管制作方法，包括：在基底上形成导电层和设置在导电层表面的第一保护层，在导电层的侧面形成第二保护层，以形成包括保护层和导电层的电极，其中，保护层包括：第一保护层和第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅，通过在电极的导电层的侧面设置阻隔氧化硅的第二保护层，避免了氧化硅中的氢从导电层的侧面“游走”并进入导电层而导致的电极的接触电阻不均匀甚至断裂，进而改善了薄膜晶体管中电极的导电性，提高了薄膜晶体管的良品率。

下面结合图6A-6D，以顶栅结构的薄膜晶体管，且栅电极和源漏电极同时包括导电层和保护层为例，进一步地具体描述本实用新型实施例三提供的薄膜晶体管制作方法。其中，构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。

步骤101、在基底20上形成有源层21和栅绝缘层22，具体如图6A所示。

具体的，基底20的材料可以为玻璃或塑料，本实用新型实施例不作任何限定；进一步地，在形成有源层21之前，可对基底20进行预清洗操作。

具体的，有源层21的材料为多晶硅。

可选地，栅绝缘层22的材料可以为氧化硅和/或氮化硅。

步骤102、在形成有源层21和栅绝缘层22的基底20上沉积第一金属薄膜110、导电薄膜120和第二金属薄膜130，具体如图6B所示。

具体的，采用CVD工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法沉积第一金属薄膜110、导电薄膜120和第二金属薄膜130。

其中，第一金属薄膜110和第二金属薄膜130的材料为钼，导电薄膜120的材料为铝。

步骤103、通过构图工艺处理第一金属薄膜110、导电薄膜120和第二金属薄膜130，形成第一金属层11、导电层10和第二金属层12，具体如图6C所示。

其中，第一保护层包括：第一金属层11和第二金属层12。

步骤104、采用氮气等离子工艺对导电层10进行处理，形成设置在导电层10的侧面的第二保护层13，形成包括保护层和导电层的栅电极23，具体如图6D所示。

其中，保护层包括：第一金属层11、第二金属层12和第二保护层13。

步骤105、在基底20上形成层间绝缘层24、源漏电极25和钝化层26，具体如图3所示。

其中，层间绝缘层24和钝化层26的材料均为氧化硅。

具体的，源漏电极25采用步骤102-104的工艺制成，在此不再赘述。

实施例四

基于实施例二的实用新型构思，本实用新型实施例四提供了一种薄膜晶体管制作方法，该制作方法具体包括以下步骤：

步骤S1、在基底上形成导电层和设置在导电层表面的第一保护层。

具体的，步骤S1具体包括：

步骤S11、在基底上依次沉积第一金属薄膜、导电薄膜和第二金属薄膜。

具体的，采用化学气相沉积(chemical vapor deposition，简称CVD)工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法沉积第一金属薄膜、导电薄膜和第二金属薄膜。

可选地，第一金属薄膜和第二金属薄膜的材料均为钼，导电薄膜的材料为铝。

步骤S12、通过构图工艺形成第一金属层、导电层和第二金属层。

其中，构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离等工艺。第一保护层包括：第一金属层和第二金属层。

需要了解的是，第一金属层在基底上的正投影大于或者等于导电层在基底上的正投影，导电层在基底上的正投影大于或者等于第二金属层在基底上的正投影，导电层的形状可以为棱台或棱柱结构，或者还可以为圆台或圆柱结构，第一金属层和第二金属层的形状为导电层的形状相同，本实用新型实施例对此不作任何限定。

步骤S2、在导电层的侧面形成第二保护层，以形成包括保护层和导电层的电极。

其中，保护层包括：第一保护层和第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅。

具体的，步骤S2具体包括：

步骤S21、在形成有第一金属层、导电层和第二金属层的基底上沉积保护层薄膜。

具体的，采用化学气相沉积(chemical vapor deposition，简称CVD)工艺、蒸镀工艺或溅射工艺等方法沉积保护层薄膜。

其中，保护层薄膜的材料为氮化铝，保护层薄膜的厚度为5-50纳米。

步骤S22、通过构图工艺在第一金属层、导电层和第二金属层的侧面形成第二保护层。

在本实施例中，电极为栅电极和/或源漏电极。

本实用新型实施例提供的薄膜晶体管制作方法，包括：在基底上形成导电层和设置在导电层表面的第一保护层，在导电层的侧面形成第二保护层，以形成包括保护层和导电层的电极，其中，保护层包括：第一保护层和第二保护层，第二保护层用于阻隔氧化硅，通过在电极的导电层的侧面设置阻隔氧化硅的第二保护层，避免了氧化硅中的氢从导电层的侧面“游走”并进入导电层而导致的电极的接触电阻不均匀甚至断裂，进而改善了薄膜晶体管中电极的导电性，提高了薄膜晶体管的良品率。

下面结合图7A-7B，以顶栅结构的薄膜晶体管，且栅电极和源漏电极同时包括导电层和保护层为例，进一步地具体描述本实用新型实施例四提供的薄膜晶体管制作方法。其中，构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。

步骤201、在基底20上形成有源层21和栅绝缘层22，在形成有源层21和栅绝缘层22的基底20上沉积第一金属薄膜、导电薄膜和第二金属薄膜，通过构图工艺处理第一金属薄膜、导电薄膜和第二金属薄膜，形成第一金属层11、导电层10和第二金属层12。

具体的，本实施例中的步骤201具体参考本实用新型实施例三中的步骤101-103，在此不再赘述。

步骤202、在形成有第一金属层11、导电层10和第二金属层12的基底20上沉积保护层薄膜100，具体如图7A所示。

其中，保护层薄膜100的材料为氮化铝，保护层薄膜100的厚度为5-50纳米。

步骤203、通过构图工艺处理保护层薄膜100，形成设置在第一金属层11、导电层10和第二金属层12侧面的第二保护层13，以形成包括导电层和保护层的栅电极23，具体如图7B所示。

其中，保护层包括：第一金属层11、第二金属层12和第二保护层13。

步骤204、在基底20上形成层间绝缘层24、源漏电极25和钝化层26，具体如图5所示。

其中，层间绝缘层24和钝化层26的材料均为氧化硅。

具体的，源漏电极25采用步骤201-203的工艺制成，在此不再赘述。

实施例五

基于实施例一和实施例二的实用新型构思，本实用新型实施例五提供一种阵列基板，包括薄膜晶体管。

其中，本实施例中的薄膜晶体管采用实施例一和实施例二提供的薄膜晶体管，其实现原理和实现效果类似，在此不再赘述。

实施例六

基于实施例五的实用新型构思，本实用新型实施例六提供一种显示装置，包括阵列基板。

其中，显示装置包括显示面板，显示面板中包括阵列基板，阵列基板为采用实施例五提供的阵列基板，其实现原理和实现效果类似，在此不再赘述。

具体的，显示装置可以为液晶显示面板、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，本实用新型实施例对比并不做任何限定。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。