薄膜晶体管及其制作方法、显示基板和显示装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及到显示装置的【技术领域】，公开了一种薄膜晶体管及其制作方法、显示基板和显示装置，该薄膜晶体管的制作方法包括：在衬底上采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层，其中，m≥2。本发明的有益效果为：通过采用InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率较慢，有源层材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了刻蚀阻挡层的制作工艺。并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量。
【专利说明】薄膜晶体管及其制作方法、显示基板和显示装置【技术领域】
[0001]本发明涉及到显示装置的【技术领域】，尤其涉及到一种薄膜晶体管及其制作方法、显示基板和显示装置。
【背景技术】
[0002]目前，氧化物晶体管由于具有较高的迁移率及与a-Si产线兼容性好而受到广泛的关注。然而刻蚀阻挡层(ESL)结构的氧化物晶体管由于存在工艺复杂，相对于a-Si竞争力不足，因此开发背沟道刻蚀型(BCE)的氧化物(如铟镓锌氧化物)薄膜晶体管成为开发重点，但是铟镓锌氧化物存在晶化温度高，如现有技术使用的铟镓锌氧氧化物半导体薄膜晶体管器件及背板制备时采用的靶材成分为InGaZnO4,利用该成分靶材进行沉积的样品不易晶化，甚至基底加热至500度时仍不能结晶，使得其对工艺要求较高，从而影响到薄膜晶体管的生产效率以及其稳定性。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、显示基板和显示装置，用以提高薄膜晶体管的制作效率以及薄膜晶体管的稳定性，进而提高显示装置的质量。
[0004]本发明提供了一种薄膜晶体管的制作方法，该方法包括以下步骤: [0005]在衬底上采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层，其中，m≥2。
[0006]在上述方案中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，改变了现有靶材中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是说，有源层材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量，进而提高了显示装置的质量。
[0007]优选的，所述采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层具体为:
[0008]通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴取向的第一铟镓锌氧化物层；
[0009]在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，其中，所述第一功率小于所述第二功率，所述第一速率小于所述第二速率。
[0010]通过慢速沉积形成第一铟镓锌氧化物层，由于沉积速率慢，第一铟镓锌氧化物层可获得较好的结晶效果，在后续快速沉积形成第二铟镓锌氧化物层时，第一铟稼锌氧化物层可作为第二铟镓锌氧化物层结晶时的晶核，提高第二铟镓锌氧化物层结晶速率，进而提高了有源层的制作效率，同时保证了生成的有源层具有C轴结晶取向特性。
[0011]优选的，所述形成第一铟镓锌氧化物层的温度条件和第二铟镓锌氧化物层的温度条件均为200°C~400°C，与现有技术相比具有较低的结晶温度。
[0012]可选择的，所述通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴结晶取向特性的第一铟镓锌氧化物层；在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，具体为采用激光脉冲方式:
[0013]采用Nd: YAG脉冲激光器，其输出波长为1064nm，重复频率为10Hz，脉宽为IOns ；
[0014]首先，打开真空系统的机械泵，对真空室抽真空。当真空度达到O~5Pa时，打开分子泵，继续进行抽真空操作；
[0015]在真空度达到2.5X10_4Pa时，关闭分子泵，打开机械泵，并同时向真空室通入氧气，使氧分压保持在10.0Pa;
[0016]沉积时，聚焦前激光采用第一功率，具体为0.3W，沉积铟镓锌氧化物层时的温度为200~400度，沉积时间为10~30s，铟镓锌氧化物以第一速率形成一层O-1Onm的第一铟
镓锌氧化物层；
[0017]降低氧气流量，保持真空腔压强为5.0Pa，聚焦前激光采用第二功率，具体为
0.5W，在第一铟镓锌氧化物层上以第二沉积速率形成第二铟镓锌氧化物层。
[0018]可选择的，所述通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴结晶取向特性的第一铟镓锌氧化物层；在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，具体为采用溅射方式:
[0019]当真空度达到2.5X KT4Pa时，开始进行铟镓锌氧化物薄膜沉积，沉积温度保持200~400度不变，向真空室通入氧气和Ar气，0:Ar = I:4 ；
[0020]沉积时的功率采用第一功率，具体为3KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为Iscan,使铟镓锌氧化物以第一速率形成第一铟镓锌氧化物层；
[0021]在沉积的第一层铟镓锌氧化物层上沉积第二层铟镓锌氧化物层，在沉积时，沉积功率提高至第二功率，具体为4.5KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为lscan，沉积至所需薄膜厚度。
[0022]优选的，所述铟稼锌氧化物InGaO3 (ZnO)m具体为:InGaZn205、InGaZn306、InGaZn407、InGaZn5O8或InGaZn6O9中的一种，具有较低的结晶温度。
[0023]本发明还提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括设置于衬底上的有源层，其中，所述有源层包括具有C轴结晶取向特性的铟稼锌氧化物，所述铟稼锌氧化物为InGaO3(ZnO)111，其中，m ≤2。
[0024]在上述方案中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，改变了现有靶材组分中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量，进而提高了显示装置的质量。
[0025]优选的，所述铟稼锌氧化物InGaO3 (ZnO)111 具体为:InGaZn205、InGaZn306、InGaZn407、InGaZn5O8或InGaZn6O9中的一种。铟镓锌氧化物可以为不同的材料。
[0026]本发明还提供了一种显示基板，该显示基板包括衬底以及设置于所述衬底上的上述任一项所述的薄膜晶体管。
[0027]在上述方案中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量，进而提闻了显不基板的质量。
[0028]本发明还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述显示基板。
[0029]在上述方案中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量，进而提高了显示装置的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图；
[0031]图2a~图2d为本发明实施例提供的具有薄膜晶体管结构的制作流程图。
[0032]附图标记:
[0033]1-衬底 2-栅极3-栅极绝缘层
[0034]4-有源层 5-源极6-漏极
[0035]7-像素电极
【具体实施方式】
[0036]为了提高提高薄膜晶体管的制作效率以及薄膜晶体管的稳定性，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及其制作方法、显示基板和显示装置。在本发明的技术方案中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，改变了现有靶材中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3 (ZnO) m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量，进而提高了显示装置的质量。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下以非限制性的实施例为例对本发明作进一步详细说明。
[0037]本发明实施例提供了一种薄膜晶体管的制作方法，该方法包括以下步骤:
[0038]在衬底上采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层，其中，m≥2。
[0039]其中的C轴结晶取向具体为-X轴沿水平取向Y轴垂直于X轴，Z轴垂直于XY轴所构成的平面，沿Z轴作圆周运动就是C轴取向。在上述方法中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3 (ZnO) m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，改变了现有靶材中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量。
[0040]其中的铟稼锌氧化物InGaO3 (ZnO) 具体为:InGaZn2O5, InGaZn3O6, InGaZn4O7,InGaZn5O8或InGaZn6O9中的一种，采用此种铟稼锌氧化物制作有源层，其具有较低的结晶温度，在200~400°C的条件下即可结晶，有效地降低了铟镓锌氧化物的结晶温度。
[0041]具体的，所述采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层具体为:
[0042]通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴取向的第一铟镓锌氧化物层；
[0043]在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，其中，所述第一功率小于所述第二功率，所述第一速率小于所述第二速率。
[0044]通过慢速沉积形成第一铟镓锌氧化物层，由于沉积速率慢，第一铟镓锌氧化物层可获得较好的结晶效果，在后续快速沉积形成第二铟镓锌氧化物层时，第一铟稼锌氧化物层可作为第二铟镓锌氧化物层结晶时的晶核，提高第二铟镓锌氧化物层结晶速率，进而提高了有源层的制作效率，同时保证了生成的有源层具有C轴结晶取向特性。
[0045]在形成第一铟镓锌氧化物层的温度条件和第二铟镓锌氧化物层的温度条件均为200°C~400°C。与现有技术相比，降低了铟镓锌氧化物结晶时的温度。
[0046]在具体采用物理沉积方式形成有源层时，可以采用不同的工艺方法，具体如下:
[0047]可选择的，所述通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴结晶取向特性的第一铟镓锌氧化物层；在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，具体为采用激光脉冲方式:
[0048]采用Nd: YAG脉冲激光器，其输出波长为1064nm，重复频率为10Hz，脉宽为IOns ；
[0049]首先，打开真空系统的机械泵，对真空室抽真空。当真空度达到O~5Pa时，打开分子泵，继续进行抽真空操作；
[0050]在真空度达到2.5X KT4Pa时，关闭分子泵，打开机械泵，并同时向真空室通入氧气，使氧分压保持在10.0Pa;
[0051]沉积时，聚焦前激光采用第一功率，具体为0.3W，沉积铟镓锌氧化物层时的温度为200~400度，沉积时间为10~30s，铟镓锌氧化物以第一速率形成一层O-1Onm的第一铟
镓锌氧化物层；
[0052]降低氧气流量，保持真空腔压强为5.0Pa，聚焦前激光采用第二功率，具体为
0.5W，在第一铟镓锌氧化物层上以第二沉积速率形成第二铟镓锌氧化物层。
[0053]或者采用溅射方式:
[0054]当真空度达到2.5 X KT4Pa时，开始进行铟镓锌氧化物薄膜沉积，沉积温度保持200~400度不变，向真空室通入氧气和Ar气，0:Ar = I:4 ；
[0055]沉积时的功率采用第一功率，具体为3KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为lscan,使铟镓锌氧化物以第一速率形成第一铟镓锌氧化物层；
[0056]在沉积的第一层铟镓锌氧化物层上沉积第二层铟镓锌氧化物层，在沉积时，沉积功率提高至第二功率，具体为4.5KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为lscan，沉积至所需薄膜厚度。
[0057]通过不同的工艺方式均可以形成两层铟镓锌氧化物层，通过慢速沉积形成第一铟镓锌氧化物层，由于沉积速率慢，第一铟镓锌氧化物层可获得较好的结晶效果，在后续快速沉积形成第二铟镓锌氧化物层时，第一铟稼锌氧化物层可作为第二铟镓锌氧化物层结晶时的晶核，提高第二铟镓锌氧化物层结晶速率，进而提高了有源层的制作效率，同时保证了生成的有源层具有C轴结晶取向特性。结晶后的InGaO3^沾^样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，比未结晶的铟稼锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，而背沟道刻蚀型结构薄膜晶体管，要求刻蚀液对有源层和源、漏极层有不同的刻蚀选择比，否则在源、漏极层图案过程中会较大地损伤沟道甚至把沟道刻蚀掉。本发明实施例中结晶后的InGaO3(ZnO)m相对于非晶的铟稼锌氧化物，其受源、漏极刻蚀液影响更小，这样的物理性质使其可采用背沟道刻蚀型氧化物薄膜晶体管结构，相对于刻蚀阻挡层型的薄膜晶体管结构，其可节省刻蚀阻挡层单独的构图工艺，可简化氧化物薄膜晶体管的制作流程，节省制作成本。附图2a~图2d为本发明实施例提供的薄膜晶体管结构的生产流程，下面结合其中的图2a~图2d对本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法进行详细说明。
[0058]步骤一、透明衬底I采用标准方法进行清洗；
[0059]步骤二、如图2a所示，在透明衬底I上形成栅极2 ；
[0060]具体的，用溅射或蒸镀法沉积50~400nm的栅极金属层，根据需要进行图形化得到栅极2 ；
[0061]步骤三、如图2b所示，在栅极2上形成栅极绝缘层3 ；
[0062]具体的，利用等离子体增强化学气相沉积法制备厚度为100~500nm的SiNx或SiOx的栅极绝缘层3，其中，X为自然数；
[0063]步骤四、如图2c所示，采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层4，其中，m≥2 ；
[0064]具体的，通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴取向的第一铟镓锌氧化物层；
[0065]在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层4，其中，第一功率小于第二功率，第一速率小于第二速率。
[0066]其中的物理气相沉积可以为溅射或激光脉冲的方式，具体的:
[0067]I)激光脉冲方式:所使用的激光系统为Nd = YAG脉冲激光器，其输出波长为1064nm，重复频率为10Hz，脉宽为10ns。本实验采用该设备的三次谐波(波长为355nm)。首先，打开真空系统的机械泵，对真空室抽真空。当真空度达到O~5Pa时，打开分子泵，继续进行抽真空操作。当真空度达到2.5X10_4Pa时，关闭分子泵，打开机械泵，并同时向真空室通入氧气，使氧分压保持在10.0Pa。沉积时，聚焦前激光平均功率为0.3W。沉积铟镓锌氧化物层时的温度为200~400度，沉积时间为10~30s，形成一层O-1Onm的铟镓锌氧化物层，即第一铟镓锌氧化物层，其作为籽晶可提高结晶性能，然后降低氧气流量，保持真空腔压强为5.0Pa，聚焦前平均功率为0.5W，在第一铟镓锌氧化物层上继续沉积至所需有源层厚度，形成第二铟镓锌氧化物层。
[0068]2)溅射方式:当真空度达到2.5 X 10_4Pa时，开始进行铟镓锌氧化物薄膜沉积，沉积温度保持200~400度不变，向真空室通入氧气和Ar气，0:Ar = 1:4 ;
[0069]沉积时的功率米用第一功率，具体为3KW,02流量为25标况毫升/分，扫描次数为lscan,使铟镓锌氧化物以第一速率形成第一铟镓锌氧化物层；
[0070]在沉积的第一层铟镓锌氧化物层上沉积第二层铟镓锌氧化物层，在沉积时，沉积功率提高至第二功率，具体为4.5KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为lscan，沉积至所需薄膜厚度。
[0071]在沉积形成铟镓锌氧化物有源层后，通过构图工艺最终形成有源层图形4。
[0072]步骤四、如图2d所示，形成源极5和漏极6 ；
[0073]具体的，采用钥、铝、铝钕合金，铜等材料，通过溅射的方式制备厚度为50~400nm的源极5和漏极6，并根据所需图形进行光刻和刻蚀。
[0074]通过上述具体实施例描述可以看出，本发明实施例提供的方法，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m, m ^ 2制作具有C轴结晶取向特性的有源层4，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了形成的有源层4的稳定性，并且采用InGaO3 (ZnO)m制作的有源层4具有良好的电子迁移效果。
[0075]在制作显示基板时，根据需要，除上述制作薄膜晶体管的步骤外还包括制作显示基板中为实现显示而设置的其他结构，如像素电极、像素界定层、阳极等，本发明不对显示基板的具体结构做限定。如图1所示，本发明实施例提供的显示基板可以包括像素电极7，像素电极7通过过孔与漏极6相连。
[0076]本发明实施例的薄膜晶体管的制作方法，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)Hi制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，改变了现有靶材组分中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，即有源层材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层单独形成的制作工艺，可简化氧化物薄膜晶体管的制作流程，节省制作成本；并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量。
[0077]如图2d所示，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括设置于衬底I上的有源层4，其中，有源层4为铟镓锌氧化物InGaO3 (ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的薄膜层，其中，m ^ 2。
[0078]其中的铟镓锌氧化物为InGaO3(ZnO)m, m≥2，因此，制作有源层4的铟镓锌氧化物可以为不同组分的材料制作而成，只需满足=InGaO3 (ZnO)m, m≥2;具体的，上述InGaO3(ZnO)m 可以为:InGaZn205、InGaZn306、InGaZn407、InGaZn5O8 或 InGaZn6O9 中的一种，这些材料相对于现有技术中的靶材，其组成中锌的含量发生了改变，最终降低了氧化物有源层的结晶温度，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层4具有良好的电子迁移效果，提高了有源层4的质量，此外，结晶后的InGaO3(ZnO)1^品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，比未结晶的铟稼锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制。应当理解的是，本实施例提供的铟镓锌氧化物不仅限于上述具体实施例列举的几种，任何满足InGaO3(ZnO)m, m ^ 2的铟镓锌氧化物均可应用于本实施例中。
[0079]继续参考图2d，本实施例提供的薄膜晶体管的结构还包括栅极2、设置于栅极2和有源层4之间的栅极绝缘层3。此时，本实施例提供的薄膜晶体管的结构为:栅极2、设置在栅极2上方的栅极绝缘层3、设置在栅极绝缘层3上方的有源层4，分别与有源层4两端连接的源极5和漏极6，其中，源极5、漏极6以及有源层4形成背沟道刻蚀型结构，背沟道刻蚀型结构在有源层上省略了刻蚀阻挡层的设置，该薄膜晶体管结构和制作工艺简单、制作成本低、生产效率高。
[0080]在上述实施例中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有的有源层4，改变了现有靶材中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，从而提高了形成的有源层4的稳定性，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层4具有良好的电子迁移效果，提高了有源层4的质量，此外，结晶后的InGaO3(ZnO)1^品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，比未结晶的铟稼锌氧化物样品在源 、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制。而背沟道刻蚀型结构薄膜晶体管，要求刻蚀液对有源层和源、漏极层有不同的刻蚀选择比，否则在源、漏极层图案过程中会较大地损伤沟道甚至把沟道刻蚀掉。本发明实施例中结晶后的InGaO3(ZnO)m相对于非晶的铟稼锌氧化物，其受源、漏极刻蚀液影响更小，这样的物理性质使其可采用背沟道刻蚀型氧化物薄膜晶体管结构，相对于刻蚀阻挡层型的薄膜晶体管结构，其可节省刻蚀阻挡层单独的构图工艺，可简化氧化物薄膜晶体管的制作流程，节省制作成本。
[0081]本发明实施例还提供了一种显示基板，该显示基板包括衬底I以及设置于衬底I上的上述任一项的薄膜晶体管，该显示基板除上述薄膜晶体管外，根据需要，该显示基板还可以包括实现显示而设置的其他结构，如像素电极、像素界定层、阳极等，本发明不对显示基板的具体结构做限定。如图1所示，本发明实施例提供的显示基板可以包括像素电极7，像素电极7通过过孔与漏极6相连。
[0082]本发明实施例中的显示基板，其具有的薄膜晶体管通过采用铟镓锌氧化物InGaO3 (ZnO) m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层，改变了现有靶材中锌的含量，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，提高了薄膜晶体管的偏压测试的稳定性，结晶后的铟镓锌氧化物样品在源、漏极的刻蚀液中的刻蚀速率，与未结晶的铟镓锌氧化物样品在源、漏极刻蚀液中的刻蚀速率慢数倍，可以实现刻蚀的精确控制，也就是材料的特性使薄膜晶体管可采用背沟道刻蚀型结构，减少了现有技术中刻蚀阻挡层的制作工艺，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层的质量，进而提高了显示装置的质量。
[0083]本发明实施例还提供了 一种显示装置，该显示装置包括上述显示基板。
[0084]在上述实施例中，通过采用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作的具有C轴结晶取向特性的有源层4，降低了铟镓锌氧化物的结晶温度，从而提高了形成的有源层4的稳定性，并且采用InGaO3(ZnO)m制作的有源层4具有良好的电子迁移效果，提高了制作的有源层4的质量，进而提高了显示装置的质量。
[0085]显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明实施例也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括: 在衬底上采用铟镓锌氧化物InGaO3 (ZnO)nJU作具有C轴结晶取向特性的有源层，其中，m > 2。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述釆用铟镓锌氧化物InGaO3(ZnO)m制作具有C轴结晶取向特性的有源层具体为: 通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴结晶取向特性的第一铟镓锌氧化物层； 在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，其中，所述第一功率小于所述第二功率，所述第一速率小于所述第二速率。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述形成第一铟镓锌氧化物层的温度条件和第二铟镓锌氧化物层的温度条件均为200°C~400°C。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴结晶取向特性的第一铟镓锌氧化物层；在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，具体为采用激光脉冲方式: 采用Nd: YAG脉冲激光器，其输出波长为1064nm，重复频率为10Hz，脉宽为IOns ； 首先，打开真空系统的机械泵，对真空室抽真空；当真空度达到O~5Pa时，打开分子泵，继续进行抽真空操作； 在真空度达到2.5X IO-4Pa时，关闭分子泵，打开机械泵，并同时向真空室通入氧气，使氧分压保持在10.0Pa ； 沉积时，聚焦前激光采用第一功率，具体为0.3W，沉积铟镓锌氧化物层时的温度为200~400度，沉积时间为10~30s，铟镓锌氧化物以第一速率形成一层O-1Onm的第一铟镓锌氧化物层； 降低氧气流量，保持真空腔压强为5.0Pa,聚焦前激光采用第二功率，具体为0.5W，在第一铟镓锌氧化物层上以第二沉积速率形成第二铟镓锌氧化物层。
5.如权利要求3所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述通过物理气相沉积方式以第一功率和第一速率沉积具有C轴结晶取向特性的第一铟镓锌氧化物层；在形成的第一层铟镓锌氧化物层上通过物理气相沉积方式以第二功率和第二速率沉积第二铟镓锌氧化物层，所述第一铟镓锌氧化物层和第二铟镓锌氧化物层形成有源层，具体为采用溅射方式: 当真空度达到2.5 X KT4Pa时，开始进行铟镓锌氧化物薄膜沉积，沉积温度保持200~400度不变，向真空室通入氧气和Ar气，0:Ar = I:4 ； 沉积时的功率采用第一功率，具体为3KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为Iscan,使铟镓锌氧化物以第一速率形成第一铟镓锌氧化物层； 在沉积的第一层铟镓锌氧化物层上沉积第二层铟镓锌氧化物层，在沉积时，沉积功率提高至第二功率，具体为4.5KW，O2流量为25标况毫升/分，扫描次数为lscan，沉积至所需薄膜厚度。
6.如权利要求1~5任一项所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，所述铟稼锌氧化物 InGaO3(ZnO)m 具体为:InGaZn205、InGaZn3O6^ InGaZn4O7^ InGaZn5O8 或 InGaZn6O9 中的一种。
7.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括设置于衬底上的有源层，其中，所述有源层包括具有C轴结晶取向特性的铟稼锌氧化物，所述铟稼锌氧化物为InGaO3(ZnO)m，其中，m ^ 2。
8.如权利要求7所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述铟稼锌氧化物11^&03(2110)111具体为:InGaZn2O5^ InGaZn3O6^ InGaZn4O7^ InGaZn5O8 或 InGaZn6O9 中的一种。
9.一种显示基板，其特征在于，包括衬底以及设置所述衬底上的如权利要求7或8所述的薄膜晶体管。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示基板。
【文档编号】H01L27/12GK103996717SQ201410190720
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】陈江博, 王东方 申请人:京东方科技集团股份有限公司