薄膜晶体管及其制造方法、显示基板与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管及其制造方法、显示基板。

背景技术：

薄膜晶体管(英文：thinfilmtransistor；简称：tft)包括依次层叠设置在衬底基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源漏极和绝缘层等层级结构，其中，源漏极包括源极和漏极。

采用相关技术在制造薄膜晶体管时，在形成有源层后，还要在形成有有源层的衬底基板上形成一整层的金属膜层，然后采用湿法刻蚀工艺对该整层的金属膜层进行刻蚀，以形成具有一定图案的源漏极。

刻蚀过程中，与刻蚀液接触的有源层部分容易被腐蚀，导致有源层中的导电沟道受损，进而影响tft的驱动性能。

技术实现要素：

为了解决相关技术中在通过刻蚀的方式形成tft中的源漏极的过程中，与刻蚀液接触的有源层部分容易被腐蚀，导致有源层中的导电沟道受损，进而影响tft的驱动性能的问题，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管及其制造方法、显示基板。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种薄膜晶体管，包括：

依次层叠设置在衬底基板上的栅极和栅绝缘层；

所述栅绝缘层远离所述衬底基板的一侧设置有源漏极，所述源漏极包括源极和漏极；

所述源漏极远离所述衬底基板的一侧设置有有源层，所述有源层连接所述源极和所述漏极。

可选地，所述有源层包括：有源层图案和欧姆接触图案；

所述欧姆接触图案包括：源极接触图案和漏极接触图案，所述源极接触图案分别与所述源极和所述有源层图案接触，所述漏极接触图案分别与所述漏极和所述有源层图案接触，所述源极接触图案与所述漏极接触图案不接触。

可选地，所述有源层由铟镓锌氧化物igzo制成，所述有源层中的欧姆接触图案中掺杂有氢离子。

可选地，所述有源层远离所述衬底基板的一侧还设置有绝缘层，所述绝缘层在所述衬底基板上的正投影与所述有源层图案在所述衬底基板上的正投影重合。

第二方面，提供了一种薄膜晶体管的制造方法，所述方法包括：

提供衬底基板；

在所述衬底基板上依次形成栅极和栅绝缘层；

在所述栅绝缘层远离所述衬底基板的一侧形成源漏极，所述源漏极包括源极和漏极；

在所述源漏极远离所述衬底基板的一侧形成有源层，所述有源层连接所述源极和所述漏极。

可选地，所述在所述源漏极远离所述衬底基板的一侧形成有源层，包括：

在所述源漏极远离所述衬底基板的一侧形成有源薄膜层；

对所述有源薄膜层的目标区域进行离子掺杂，使得所述有源薄膜层的目标区域形成为欧姆接触图案，所述目标区域之外的区域形成为有源层图案，其中，所述目标区域之外的区域在所述衬底基板上的正投影与所述源漏极在所述衬底基板上的正投影不重叠，所述欧姆接触图案中与所述源极和所述有源层图案接触的部分为源极接触图案，所述欧姆接触图案中与所述漏极和所述有源层图案接触的部分为漏极接触图案，所述源极接触图案与所述漏极接触图案不接触。

可选地，所述有源薄膜层由铟镓锌氧化物igzo制成，所述对所述有源薄膜层的目标区域进行离子掺杂，包括：

向所述有源薄膜层的目标区域中掺杂氢离子。

可选地，所述方法还包括：

在形成有所述有源层的衬底基板上形成绝缘层，所述绝缘层在所述衬底基板上的正投影与所述有源层图案在所述衬底基板上的正投影重合。

第三方面，提供了一种显示基板，包括：第一方面所述的薄膜晶体管。

可选地，所述显示基板还包括：公共电极；

所述薄膜晶体管中的有源层包括：有源层图案和欧姆接触图案，所述欧姆接触图案包括：源极接触图案和漏极接触图案；

所述漏极接触图案与所述公共电极共同驱动所述显示基板中的像素发光。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的薄膜晶体管及其制造方法、显示基板，薄膜晶体管的栅绝缘层远离衬底基板的一侧设置有源漏极，源漏极远离衬底基板的一侧设置有有源层，由于有源层是在形成源漏极之后形成的，因此避免了在形成源漏极的过程中有源层与刻蚀液的接触，不会使有源层中的导电沟道在该过程中受损，避免了对tft的驱动性能的影响。并且，有源层中的欧姆接触图案具有较小的导电电阻，可以减小有源层和源漏极之间的接触电阻，进而减小薄膜晶体管的驱动电阻，以进一步提高tft的驱动性能。同时，欧姆接触图案覆盖在源漏极的表面，能够对源漏极形成水氧隔离，实现对源漏极的保护。进一步地，欧姆接触图案中的漏极接触图案能够与显示基板中的公共电极共同驱动显示基板中的像素发光，即漏极接触图案可以兼作像素电极，因此无需再重新制作像素电极，简化了显示基板的制造工艺。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种薄膜晶体管的结构示意图；

图3-1是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制造方法的流程图；

图3-2是本发明实施例提供的一种在栅绝缘层远离衬底基板的一侧形成源漏极后的结构示意图；

图3-3是本发明实施例提供的一种在源漏极远离衬底基板的一侧形成有源薄膜层后的结构示意图；

图3-4是本发明实施例提供的一种在形成有有源薄膜层的衬底基板上形成绝缘薄膜层后的结构示意图；

图3-5是本发明实施例提供的一种在绝缘薄膜层表面涂覆、曝光并显影后的光刻胶的示意图；

图3-6是本发明实施例提供的一种对目标区域的光刻胶进行灰化处理后的结构示意图；

图3-7是本发明实施例提供的一种对绝缘薄膜层进行刻蚀，得到具有一定图案的绝缘层后的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管00的结构示意图，如图1所示，该薄膜晶体管00可以包括：

依次层叠设置在衬底基板001上的栅极002和栅绝缘层003。

栅绝缘层003远离衬底基板001的一侧设置有源漏极004，该源漏极004包括源极0041和漏极0042。

源漏极004远离衬底基板001的一侧设置有有源层005，有源层005连接源极0041和漏极0042。

综上所述，本发明实施例提供的薄膜晶体管，栅绝缘层远离衬底基板的一侧设置有源漏极，源漏极远离衬底基板的一侧设置有有源层，由于有源层是在形成源漏极之后形成的，因此避免了在形成源漏极的过程中有源层与刻蚀液的接触，不会使有源层中的导电沟道在该过程中受损，避免了对tft的驱动性能的影响。

进一步地，如图2所示，有源层005可以包括：有源层图案0051和欧姆接触图案0052。欧姆接触图案0052可以包括：源极接触图案0052a和漏极接触图案0052b，源极接触图案0052a分别与源极0041和有源层图案0051接触，漏极接触图案0052b分别与漏极0042和有源层图案0051接触，源极接触图案0052a与漏极接触图案0052b不接触。

可选地，有源层005可以由铟镓锌氧化物(英文：indiumgalliumzincoxide；缩写：igzo)、氧化铟锡(英文：indiumtinoxide；简称：ito)或者氧化铟锌(英文：indiumzincoxide；简称：izo)制成，当有源层由igzo制成时，有源层中的欧姆接触图案中可以掺杂有氢离子。由于igzo具有较高的迁移率，当向由igzo制成的有源层中掺杂氢离子后，掺杂后得到的欧姆接触图案具有较小的导电电阻，可以减小有源层和源漏极之间的接触电阻，进而减小薄膜晶体管的驱动电阻，提高薄膜晶体管的驱动性能。并且，欧姆接触图案覆盖在源漏极的表面，其能够对源漏极形成水氧隔离，实现对源漏极的保护。同时，由于igzo具有较低的工艺温度、能够透过可见光、可在室温条件下制备大面积的优质薄膜并可制作在柔性衬底上等优点，使用igzo制造有源层能够降低有源层的制造难度，且能够提高有源层的透过率，该透过率至少能够达到85％。

如图2所示，有源层005远离衬底基板001的一侧还设置有绝缘层006，绝缘层006在衬底基板001上的正投影与有源层图案0051在衬底基板001上的正投影重合(如图2中实线s所示)。

综上所述，本发明实施例提供的薄膜晶体管，栅绝缘层远离衬底基板的一侧设置有源漏极，源漏极远离衬底基板的一侧设置有有源层，由于有源层是在形成源漏极之后形成的，因此避免了在形成源漏极的过程中有源层与刻蚀液的接触，不会使有源层中的导电沟道在该过程中受损，避免了对tft的驱动性能的影响。并且，有源层中的欧姆接触图案具有较小的导电电阻，可以减小有源层和源漏极之间的接触电阻，进而减小薄膜晶体管的驱动电阻，以进一步提高tft的驱动性能。同时，欧姆接触图案覆盖在源漏极的表面，能够对源漏极形成水氧隔离，实现对源漏极的保护。

图3-1是本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制造方法的流程图，如图3-1所示，该方法可以包括：

步骤201、提供衬底基板。

衬底基板可以为透明基板，其具体可以是采用玻璃、石英、透明树脂等具有一定硬度的导光且非金属材料制成的基板。

步骤202、在衬底基板上形成栅极。

可选地，可以采用磁控溅射、热蒸发或者等离子体增强化学气相沉积法(plasmaenhancedchemicalvapordeposition；简称：pecvd)等方法在衬底基板上沉积一层具有一定厚度的金属材料，得到金属材质层，然后通过一次构图工艺对金属材质层进行处理得到栅极。其中，一次构图工艺可以包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离，金属材料可以为金属钼(英文：mo)、金属铜(英文：cu)、金属铝(英文：al)及其合金材料。

步骤203、在形成有栅极的衬底基板上形成栅绝缘层。

在形成有栅极的衬底基板上沉积一层具有一定厚度的绝缘材料，得到栅绝缘薄膜层，并对该栅绝缘薄膜层进行烘烤处理形成栅绝缘层。可选地，绝缘材料可以为氧化硅、氮化硅或者氧化硅和氮化硅的混合材料等。

实际应用中，当栅绝缘层包括图案时，还可以通过一次构图工艺对栅绝缘薄膜层进行处理得到栅绝缘层，本发明实施例在此不再赘述。

步骤204、在栅绝缘层远离衬底基板的一侧形成源漏极。

其中，源漏极包括源极和漏极。

在栅绝缘层远离衬底基板的一侧沉积一层具有一定厚度的金属材料，得到金属薄膜层，然后通过一次构图工艺对该金属薄膜层进行处理，以得到源极和漏极。该金属材料可以为金属mo、金属cu、金属al及其合金材料。

示例地，请参考图3-2，其示出了本发明实施例提供的一种在栅绝缘层003远离衬底基板001的一侧形成源漏极004后的结构示意图，其中，源漏极004包括源极0041和漏极0042。

步骤205、在源漏极远离衬底基板的一侧形成有源薄膜层。

在源漏极远离衬底基板的一侧沉积一层具有一定厚度的有源薄膜材料，得到有源薄膜材料层，然后通过一次构图工艺对该有源薄膜材料层进行处理，以得到有源薄膜层。其中，该有源薄膜材料可以为非晶硅材料，也可以为多晶硅材料，例如：有源薄膜材料可以为igzo、ito或者izo等材料，本发明实施例对其不做限定。

示例地，请参考图3-3，其示出了本发明实施例提供的一种在源漏极004远离衬底基板001的一侧形成有源薄膜层y后的结构示意图。

需要说明的是，为了保证薄膜晶体管的导电特性，栅绝缘层与有源薄膜层接触的部分可以不选用氮化硅材料。

步骤206、在形成有有源薄膜层的衬底基板上形成绝缘薄膜层。

在形成有有源薄膜层的衬底基板上沉积一层具有一定厚度的绝缘材料，得到绝缘材料层，然后通过一次构图工艺对该绝缘材料层进行处理，以得到具有一定图案的绝缘薄膜层。可选地，绝缘材料可以为二氧化硅、氮化硅或者二氧化硅和氮化硅的混合材料等。并且，为了保证薄膜晶体管的导电特性，绝缘薄膜层与有源薄膜层接触的部分可以不选用氮化硅材料。

示例地，请参考图3-4，其示出了本发明实施例提供的一种在形成有有源薄膜层y的衬底基板001上形成绝缘薄膜层j后的结构示意图。

需要说明的是，实际制造过程中，一般在衬底基板上同时制造多个薄膜晶体管，在形成绝缘薄膜层之后，还可以使用干法刻蚀去除薄膜晶体管周边区域中的绝缘薄膜层，并使用湿法刻蚀去除该周边区域中的有源薄膜层。

需要说明的是，在步骤203至步骤206中沉积材料的方法可以参考步骤202中在衬底基板上沉积金属材料的方法，此处不再赘述。

步骤207、在绝缘薄膜层表面涂覆光刻胶，去除目标区域的光刻胶，并对绝缘薄膜层上未被光刻胶覆盖的区域进行刻蚀，以得到绝缘层。

可选地，可以在绝缘薄膜层表面涂覆一层光刻胶，然后采用半色调掩膜版对其曝光，使得绝缘薄膜层表面涂覆的光刻胶的曝光程度不同，然后对曝光后的光刻胶进行显影，使得显影后的光刻胶中目标区域的厚度较薄，其中，半色调掩膜版的开口区域与目标区域对应。图3-5示出了显影后的光刻胶g的示意图，请参考图3-5，目标区域包括互不连通第一区域(如图3-5中虚线框1所示区域)和第二区域(如图3-5中虚线框2所示区域)，第一区域在衬底基板001上的正投影(如图3-5中实线m所示)与源极0041在衬底基板001上的正投影(如图3-5中实线n所示)重叠，且与源漏极之间的间隔区域在衬底基板001上的正投影重叠；第二区域在衬底基板001上的正投影与漏极0042在衬底基板001上的正投影重叠，且与源漏极之间的间隔区域在衬底基板001上的正投影重叠。并且，第一区域在衬底基板001上的正投影与第二区域在衬底基板001上的正投影不重叠。

然后对显影后的光刻胶进行灰化(英文：ashing)处理，由于目标区域的厚度较薄，因此经过灰化处理后，目标区域的光刻胶被去除，目标区域之外的光刻胶被部分保留。请参考图3-6，其示出了本发明实施例提供的一种对目标区域的光刻胶g进行灰化处理后的结构示意图。

进一步的，可以对绝缘薄膜层上未被光刻胶覆盖的区域进行刻蚀，请参考图3-7，其示出了本发明实施例提供的一种对绝缘薄膜层进行刻蚀，得到具有一定图案的绝缘层006后的结构示意图。

步骤208、对有源薄膜层的目标区域进行离子掺杂，使得有源薄膜层的目标区域形成为欧姆接触图案，目标区域之外的区域形成为有源层图案。

有源薄膜层的目标区域是指图3-7中未被绝缘层覆盖的有源薄膜层，即图3-5中虚线框1所标示的第一区域和虚线框2所标示的第二区域中有源薄膜层对应的区域，对其进行离子掺杂即可得到欧姆接触图案。其中，掺杂后第一区域中的有源薄膜层部分形成为源极接触图案，该源极接触图案与源极和有源层图案接触，掺杂后第二区域中的有源薄膜层部分形成为漏极接触图案，该漏极接触图案与漏极和有源层图案接触。并且由于该第一区域与该第二区域不连通，因此该源极接触图案与漏极接触图案不接触。有源薄膜层目标区域之外的区域为被绝缘层覆盖的有源薄膜层，该区域在衬底基板上的正投影与源漏极在衬底基板上的正投影不重叠，在光刻胶和绝缘层的遮挡下，该区域在离子掺杂过程中未被掺杂有离子，该区域中的有源薄膜层形成为有源层图案，该有源层图案在衬底基板上的正投影与绝缘层在衬底基板上的正投影重合。

在完成对有源薄膜层的目标区域的离子掺杂之后，即可剥离绝缘层表面的光刻胶，该剥离光刻胶后的薄膜晶体管的结构请参考图2。

可选地，当有源薄膜层由铟镓锌氧化物igzo制成时，在形成欧姆接触图案时，可以向有源薄膜层的目标区域中掺杂氢离子。

实际应用中，也可以在形成有源薄膜层后就对有源薄膜层的目标区域进行离子掺杂，以得到包括有有源层图案和欧姆接触图案的有源层，并在掺杂结束后，在形成有有源层的衬底基板上形成绝缘层，也即是，在执行步骤205后执行步骤208，再执行步骤206和步骤207(当绝缘层为整层的结构时，可以不执行步骤207)，并且，在步骤208中对有源层的目标区域进行离子掺杂之前，还需要在目标区域之外的区域的表面涂覆光刻胶，该在目标区域之外的区域的表面涂覆光刻胶的过程，可以参考步骤207中在绝缘薄膜层表面涂覆光刻胶并对目标区域的光刻胶进行灰化处理的过程。但是，相对于该制作过程，在源漏极远离衬底基板的一侧形成有源薄膜层和绝缘层后，再对有源薄膜层的目标区域进行离子掺杂的制造过程，能够减少至少一次构图工艺，进而简化薄膜晶体管的制造工艺。

需要说明的是，本发明实施例提供的薄膜晶体管的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的薄膜晶体管的制造方法，通过在栅绝缘层远离衬底基板的一侧形成源漏极，在源漏极远离衬底基板的一侧形成有源层，由于有源层是在形成源漏极之后形成的，因此避免了在形成源漏极的过程中有源层与刻蚀液的接触，不会使有源层中的导电沟道在该过程中受损，避免了对tft的驱动性能的影响。并且，有源层中的欧姆接触图案具有较小的导电电阻，可以减小有源层和源漏极之间的接触电阻，进而减小薄膜晶体管的驱动电阻，以进一步提高tft的驱动性能。同时，欧姆接触图案覆盖在源漏极的表面，能够对源漏极形成水氧隔离，实现对源漏极的保护。

本发明实施例还提供了一种显示基板，该显示基板包括：图1和图2所示的薄膜晶体管，或由图3-1所示的薄膜晶体管的制造方法制造的薄膜晶体管。

可选地，该显示基板还可以包括：公共电极。

薄膜晶体管中的有源层包括：有源层图案和欧姆接触图案，该欧姆接触图案包括：源极接触图案和漏极接触图案；该漏极接触图案与该公共电极共同驱动显示基板中的像素发光，也即是，该漏极接触图案可以兼作像素电极，因此无需再重新制作像素电极，简化了显示基板的制造工艺。

实际应用中，显示基板也是制造在衬底基板上的，制造该显示基板时使用的衬底基板与制造薄膜晶体管时使用的衬底基板可以为相同的衬底基板，也可以为不同的衬底基板，本发明实施例对其不做具体限定。

综上所述，本发明实施例提供的显示基板，薄膜晶体管的栅绝缘层远离衬底基板的一侧设置有源漏极，源漏极远离衬底基板的一侧设置有有源层，由于有源层是在形成源漏极之后形成的，因此避免了在形成源漏极的过程中有源层与刻蚀液的接触，不会使有源层中的导电沟道在该过程中受损，避免了对tft的驱动性能的影响。并且，有源层中的欧姆接触图案具有较小的导电电阻，可以减小有源层和源漏极之间的接触电阻，进而减小薄膜晶体管的驱动电阻，以进一步提高tft的驱动性能。同时，欧姆接触图案覆盖在源漏极的表面，能够对源漏极形成水氧隔离，实现对源漏极的保护。进一步地，欧姆接触图案中的漏极接触图案能够与显示基板中的公共电极共同驱动显示基板中的像素发光，即漏极接触图案可以兼作像素电极，因此无需再重新制作像素电极，简化了显示基板的制造工艺。

本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：本发明实施例提供的显示基板。显示面板可以为：液晶面板、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的显示面板。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。