一种薄膜晶体管、其制备方法、阵列基板及显示装置的制造方法

文档序号:8545282阅读:206来源:国知局
一种薄膜晶体管、其制备方法、阵列基板及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体体技术领域,尤指一种薄膜晶体管、其制备方法、阵列基板及显 示装置。
【背景技术】
[0002] 随着平板显示行业的发展,对显示面板的要求越来越高,其中对面板中薄膜晶体 管的迀移率也提出了更高的要求。目前,现有的薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT) 一般为非晶硅薄膜晶体管,非晶硅薄膜晶体管即薄膜晶体管的有源层为非晶硅材料,非晶 硅薄膜晶体管的载流子的迀移率较低,其电子迀移率为〇.l-lciAT1s'不能适应目前显示 行业的发展。因此开发了低温多晶娃(LTPS,LowTemperaturePolySilicon)薄膜晶体管 和氧化物(Oxide)薄膜晶体管。
[0003] LTPS薄膜晶体管即薄膜晶体管的有源层为低温多晶硅材料,低温多晶硅是 指在较低温度下将非晶硅转变为多晶硅,LTPS薄膜晶体管其载流子迀移率很高约为 IOO-SOOci^V^jT1,但是其均匀性问题很难解决,因而在面向大尺寸面板的应用时,出现了很 难克服的障碍。氧化物薄膜晶体管即薄膜晶体管的有源层为氧化物半导体材料,氧化物薄 膜晶体管在保证较好的大尺寸均匀性的前提下,可以做到其载流子迀移率为lOcn^r1s'因 此,氧化物薄膜晶体管由于迀移率高、均一性好、透明以及制作工艺简单,可以更好地满足 大尺寸显示面板的需求,而备受人们的关注。
[0004] 目前,在制备氧化物薄膜晶体管的过程中,在形成金属氧化物有源层后形成源电 极层和漏电极层,但是进行源漏电极的刻蚀时会对金属氧化物有源层造成的一定程度的破 坏,虽然可以通过调整刻蚀液来改善,但是不能避免,这样就造成薄膜晶体管性能恶化,甚 至导致氧化物薄膜晶体管没有开关性能。

【发明内容】

[0005] 有鉴于此,本发明实施例提供一种了薄膜晶体管、其制备方法、阵列基板及显示装 置,用以避免刻蚀源漏电极时对有源层造成破坏。
[0006] 因此,本发明实施例提供了一种薄膜晶体管,包括:衬底基板,依次位于所述衬底 基板上的栅电极、栅极绝缘层、有源层、以及源漏电极;还包括:
[0007] 位于所述有源层与所述源漏电极之间的刻蚀阻挡层,所述刻蚀阻挡层在所述衬底 基板的正投影与所述有源层在所述衬底基板的正投影重合;且位于所述源漏电极正下方的 所述刻蚀阻挡层的材料为金属或金属合金,位于所述源漏电极中的源电极所在的区域与所 述源漏电极中的漏电极所在的区域之间的所述刻蚀阻挡层的材料为所述金属或金属合金 的氧化物,且所述金属或金属合金的氧化物为绝缘材料。
[0008] 较佳地,为了降低阻抗,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,所述源漏电极 的材料为铜,且所述刻蚀阻挡层的材料与所述源漏电极的材料不相同。
[0009] 较佳地,为了防止源漏电极被氧化,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,还 包括:
[0010] 位于所述源漏电极上的防氧化层,且所述防氧化层在所述衬底基板的正投影与所 述源漏电极在所述衬底基板的正投影重合。
[0011] 较佳地,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,所述防氧化层的材料为金属 材料,且所述防氧化层的材料与所述源漏电极的材料不相同。
[0012] 较佳地,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,所述刻蚀阻挡层的材料为钼、 钛、鹤、钼合金或钛合金。
[0013] 较佳地,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,所述刻蚀阻挡层的厚度为 20A-200A。
[0014] 较佳地,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,所述防氧化层的材料为钼、 钛、鹤、钼合金或钛合金。
[0015] 较佳地,在本发明实施例提供的上述薄膜晶体管中,所述有源层的材料为金属氧 化物材料。
[0016] 相应地,本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管的制备方法,包括:
[0017] 在衬底基板上形成栅电极的图形;
[0018] 形成覆盖所述栅电极的栅极绝缘层;
[0019] 在所述栅极绝缘层上形成有源层和刻蚀阻挡层的图形,其中,所述刻蚀阻挡层的 位于所述有源层的上方,所述刻蚀阻挡层在所述衬底基板的正投影与所述有源层在所述衬 底基板的正投影重合,所述刻蚀阻挡层的材料为金属或金属合金;
[0020] 在所述刻蚀阻挡层的图形上形成源漏电极的图形;
[0021] 通过氧化工艺将位于所述源漏电极中的源电极所在的区域与所述源漏电极中的 漏电极所在的区域之间的所述刻蚀阻挡层氧化成所述金属或金属合金的氧化物,且所述金 属或金属合金的氧化物为绝缘材料。
[0022] 较佳地,为了减少构图次数,在本发明实施例提供的上述制备方法中,在所述栅极 绝缘层上形成有源层和刻蚀阻挡层的图形,具体包括:
[0023] 在所述栅极绝缘层上形成有源层薄膜;
[0024] 在所述有源层薄膜上形成刻蚀阻挡层薄膜;
[0025] 采用一次构图工艺对所述有源层薄膜和所述刻蚀阻挡层薄膜进行构图,在所述栅 极绝缘层上形成所述有源层和所述刻蚀阻挡层的图形。
[0026] 较佳地,为了降低阻抗,在本发明实施例提供的上述制备方法中,所述源漏电极的 材料为铜;
[0027] 且所述刻蚀阻挡层的材料与所述源漏电极的材料不相同。
[0028] 较佳地,为了防止源漏电极被氧化,在本发明实施例提供的上述制备方法中,在所 述刻蚀阻挡层的图形上形成源漏电极的图形,还包括:
[0029] 在所述源漏电极上形成防氧化层的图形,且所述防氧化层在所述衬底基板的正投 影与所述源漏电极在所述衬底基板的正投影重合。
[0030] 较佳地,为了减少构图次数,在本发明实施例提供的上述制备方法中,形成所述源 漏电极和所述防氧化层的图形,具体包括:
[0031] 在所述刻蚀阻挡层上形成源漏电极薄膜;
[0032] 在所述源漏电极薄膜上形成防氧化层薄膜;
[0033] 通过一次构图工艺对所述源漏电极薄膜和所述防氧化层薄膜进行构图,形成所述 源漏电极和所述防氧化层的图形。
[0034] 相应地,本发明实施实施例还提供了一种阵列基板,包括本发明实施例提供的上 述任一种薄膜晶体管。
[0035] 相应地,本发明实施实施例还提供了一种显示装置,包括本发明实施例提供的上 述任一种阵列基板。
[0036] 本发明实施例提供的上述薄膜晶体管、其制备方法、阵列基板及显示装置,由于在 有源层与源漏电极之间设置有刻蚀阻挡层,该刻蚀阻挡层在与源漏电极接触的区域为金属 或金属合金,以保证不用设置过孔就可以使源漏电极与有源层之间电连接;并且,通过氧化 工艺将位于源电极所在的区域与漏电极所在的区域之间的刻蚀阻挡层氧化为绝缘材料,保 证了当薄膜晶体管处于截止状态时源漏电极之间是绝缘的,从而保证了薄膜晶体管可以正 常工作。正是由于在上述薄膜晶体管中,在有源层与源漏电极之间设置有刻蚀阻挡层,因此 刻蚀阻挡层不仅可以避免刻蚀源漏电极时对有源层造成破坏,并且可以防止有源层不受后 续工艺的影响,例如水、氢、氧等对有源层产生影响,从而提升薄膜晶体管的性能。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之一;
[0038] 图2为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之二;
[0039] 图3为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之三;
[0040] 图4为本发明实施例提供的阵列基板的结构示意图;
[0041]图5为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制备方法的流程示意图;
[0042] 图6a至图6i分别为本发明实施例提供的制备方法在执行各步骤后的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0043] 下面结合附图,对本发明实施例提供的薄膜晶体管、其制备方法、阵列基板及显示 装置的【具体实施方式】进行详细地说明。
[0044] 其中,附图中各膜层厚度和形状不反映薄膜晶体管及阵列基板的真实比例,目的 只是示意说明本
【发明内容】

[0045] 本发明实施例提供的一种薄膜晶体管,如图1所示,包括:衬底基板10,依次位于 衬底基板10上的栅电极11、栅极绝缘层12、有源层13、以及源漏电极14 ;还包括:
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