薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置的制造方法_2

文档序号:9236818阅读:来源:国知局
小于源极5和漏极6之 间的距离。
[0047] 较佳的实施方式中,两个不受栅极控制区域42沿源极5、漏极6的排列方向上的宽 度相等。
[0048] 本发明还提供了一种薄膜晶体管的制备方法,包括:
[0049] 在基板上形成栅极、栅极绝缘层、半导体层、源极以及漏极分别对应的图形,且形 成的半导体层的图形中:半导体层和源极、漏极在所述基板上的投影中:半导体层的投影 位于源极的投影和漏极的投影之间的部分包括:与栅极对应设置的受栅极控制区域和与受 栅极控制区域连接的至少一个不受栅极控制区域。
[0050] 采用本发明提供的制备方法制备的薄膜晶体管,通过形成的不受栅极控制区域, 可以增加薄膜晶体管的电阻,降低薄膜晶体管关态电流,另外,采用本发明提供的制备方法 制备的薄膜晶体管不会破坏半导体层的成分,进而不会降低薄膜晶体管的稳定性,所以,本 发明提供的薄膜晶体管的制备方法,可以降低薄膜晶体管漏电流,保证薄膜晶体管的稳定 性。
[0051] 如图3和图4a~图4e所示,图3为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制备方法 的流程图;图4a~图4e为本发明实施例提供的薄膜晶体管制备过程中的各步骤对应的结 构示意图;上述薄膜晶体管的制备方法还包括:在基板上形成刻蚀阻挡层对应的图形,上 述在基板上形成栅极、栅极绝缘层、半导体层、刻蚀阻挡层、源极以及漏极分别对应的图形, 包括:
[0052] 步骤S301:采用第一次构图工艺在基板1上形成包括栅极2的图形;具体地,在本 发明实施例提供的上述制备方法中,可以采用溅射或热蒸发的方法在基板1上沉积厚度为 2000A ~ 10000A的金属薄膜,金属薄膜可以选用0、1、(:11、1';[、13、]/[0、等金属或合金,由 多层金属组成的金属薄膜层也能满足需要,然后对金属薄膜进行构图,通过第一次构图工 艺在沉积栅金属膜的衬底基板上形成栅极的图形。此步骤后形成的结构如图4a所示。
[0053] 步骤S302 :采用第二次构图工艺在形成有栅极的图形的基板上形成包括栅极 绝缘层3的图形;具体地,通过采用等离子体增强化学气相沉积法(PlasmaEnhanced ChemicalVaporD印〇siti〇n,PECVD)连续沉积厚度为2000 ~ 8000A的栅极绝缘层3,栅 极绝缘层3可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物,对应的反应气体可以为硅烷(SiH4)、 氨气(NH3)和氮气(N2),或二氯硅烷(SiH2Cl2)、氨气(NH3)和氮气(N2),或硅烷(SiH4)、氨气 (NH3)、一氧化二氮(N20)和氮气(N2),在此不作限定。
[0054] 步骤S303:采用第三次构图工艺在形成有栅极绝缘层3的图形的基板1上形成 包括半导体层的图形,且形成的半导体层的图形中:半导体层4和源极5、漏极6在基板上 的投影中:半导体层的投影位于源极的投影和漏极的投影之间的部分包括:与栅极2对应 设置的受栅极控制区域41和与受栅极控制区域41连接的至少一个不受栅极控制区域42, 其中:当薄膜晶体管通电时,受栅极控制区域的电阻减小,不受栅极控制区域的电阻不变; 具体的在栅极绝缘层3上通过溅射或热蒸发的方法沉积上厚度约为1〇〇~2000A的半导 体层 4,半导体层 4 可以是采用非晶IGZO、HIZO、IZO、a-InZnO、a-InZnO、ZnO:F、In203:Sn、 In203:Mo、Cd2Sn04、ZnO:Al、Ti02:Nb、Cd-Sn-0或其他金属氧化物制成,通过第二次构图工 艺形成半导体层4的图形此步骤后形成的结构如图4b所示。
[0055] 步骤S303 :采用第四次构图工艺在形成有半导体层4的图形的基板1上形成包括 刻蚀阻挡层7的图形;具体的,通过PECVD方法沉积厚度为500 ~4000A的刻蚀阻挡层7, 刻蚀阻挡层7可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物,硅的氧化物对应的反应气体可以 为SiH4,N20 ;氮化物或者氧氮化合物对应气体是SiH4,NH3,N2或SiH2C12,NH3,N2 ;阻挡 层也可以使用A1203,或者双层的阻挡结构。此步骤后形成的结构如图4c所示。
[0056] 步骤S304:采用第五次构图工艺在形成有刻蚀阻挡层7的图形的基板1上依 次形成包括源极和漏极的图形。具体的,采用溅射或热蒸发的方法依次沉积上厚度为 2000 ~ 1000〇A_的源、漏金属膜。源、漏金属膜可以选用〇、1、(]11、1';[、13、]\1〇、等金属或合 金,由多层金属组成的栅金属层也能满足需要,此步骤后形成的结构如图4d所示。在形成 源极5和漏极6的基板1上PECVD方法连续沉积厚度为1〇〇()~ 3000A的保护层8,保护层 可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物,对应的反应气体可以为硅烷(SiH4)、氨气(NH3) 和氮气(N2),或二氯硅烷(SiH2Cl2)、氨气(NH3)和氮气(N2),或硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、一 氧化二氮(N20)和氮气(N2),在此不作限定。再通过一次构图工艺形成源极、漏极与半导体 层接触的过孔9,此步骤后形成的结构如图4e所示,再形成过孔9的基板上,通过溅射或热 蒸发的方法连续沉积上厚度约为300~1500A的透明导电层透明导电层,透明电极层可 以是IT0或者IZ0,以形成透明电极10,形成的结构如图4e所示。
[0057] -种可选的实施方式中,形成的半导体层为金属氧化物半导体层,形成的半导体 层的图形中:半导体层的投影位于源极的投影和漏极的投影之间的部分包括:两个不受栅 极控制区域,且两个不受栅极控制区域位于受栅极控制区域的两侧。
[0058] 基于相同的发明构思,本发明还提供了一种阵列基板,包括:上述任一项的所述的 薄膜晶体管。相应的,本发明还提供了一种显示装置,包括上述阵列基板。
[0059] 显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 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。
【主权项】
1. 一种薄膜晶体管,包括:基板、形成在所述基板上的栅极、源极和漏极、半导体层、以 及位于所述栅极和半导体层之间的栅极绝缘层,其特征在于,所述半导体层和所述源极、漏 极在所述基板上的投影中:所述半导体层的投影位于所述源极的投影和漏极的投影之间的 部分包括:与所述栅极对应设置的受栅极控制区域和与所述受栅极控制区域连接的至少一 个不受栅极控制区域。2. 如权利要求1所述的薄膜晶体管,其特征在于,还包括:位于所述半导体层与所述源 极、漏极之间的刻蚀阻挡层; 所述半导体层为金属氧化物半导体层,所述半导体层的投影位于所述源极的投影和漏 极的投影之间的部分包括:两个不受栅极控制区域,且所述两个不受栅极控制区域位于所 述受栅极控制区域的两侧。3. 如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,每个所述不受栅极控制区域沿所述 源极、漏极的排列方向上的宽度为〇. 5微米~8微米。4. 如权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述两个不受栅极控制区域沿所述 源极、漏极的排列方向上的宽度之和大于等于源极和漏极之间的距离的十二分之一且小于 所述源极和漏极之间的距离。5. 如权利要求2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述两个不受栅极控制区域沿所述 源极、漏极的排列方向上的宽度相等。6. -种薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,包括: 在基板上形成栅极、栅极绝缘层、半导体层、源极以及漏极分别对应的图形,且形成的 所述半导体层的图形中:所述半导体层和所述源极、漏极在所述基板上的投影中:所述半 导体层的投影位于所述源极的投影和漏极的投影之间的部分包括:与所述栅极对应设置的 受栅极控制区域和与所述受栅极控制区域连接的至少一个不受栅极控制区域。7. 根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制备方法,其特征在于,还包括:在所述基板上 形成刻蚀阻挡层对应的图形,所述在基板上形成栅极、栅极绝缘层、半导体层、刻蚀阻挡层、 源极以及漏极分别对应的图形,包括: 采用第一次构图工艺在基板上形成包括栅极的图形; 采用第二次构图工艺在形成有所述栅极的图形的基板上形成包括栅极绝缘层的图 形; 采用第三次构图工艺在形成有所述栅极绝缘层的图形的基板上形成包括半导体层的 图形,且形成的所述半导体层的图形中:所述半导体层和所述源极、漏极在所述基板上的投 影中:所述半导体层的投影位于所述源极的投影和漏极的投影之间的部分包括:与所述栅 极对应设置的受栅极控制区域和与所述受栅极控制区域连接的至少一个不受栅极控制区 域; 采用第四次构图工艺在形成有半导体层的图形的基板上形成包括刻蚀阻挡层的图 形; 采用第五次构图工艺在形成有刻蚀阻挡层的图形的基板上依次形成包括源极和漏极 的图形。8. 根据权利要求6所述的薄膜晶体管的方法,其特征在于,形成的所述半导体层为金 属氧化物半导体层,形成的所述半导体层的图形中:所述半导体层的投影位于所述源极的 投影和漏极的投影之间的部分包括:两个不受栅极控制区域,且所述两个不受栅极控制区 域位于所述受栅极控制区域的两侧。9. 一种阵列基板,其特征在于,包括:如权利要求1~5任一项所述的薄膜晶体管。10. -种显示装置,其特征在于,包括如权利要求9所述的阵列基板。
【专利摘要】本发明提供了一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板和显示装置,可以降低薄膜晶体管的漏电流,降低显示器的功耗。其中,薄膜晶体管,包括:基板、形成在基板上的栅极、源极和漏极、半导体层、以及位于栅极和半导体层之间的栅极绝缘层,半导体层和源极、漏极在基板上的投影中:半导体层的投影位于源极的投影和漏极的投影之间的部分包括:与栅极对应设置的受栅极控制区域和与受栅极控制区域连接的至少一个不受栅极控制区域。
【IPC分类】H01L29/786
【公开号】CN104952933
【申请号】CN201510293007
【发明人】刘翔
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月1日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1