一种薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、显示装置的制造方法_3

文档序号:9378226阅读:来源:国知局
d、T1、Cu中的一种材料形成的单层膜或多种材料形成的多层复合膜,优选为Mo、Al或含Mo、Al的合金组成的单层或多层复合膜,例如Mo/Al/Mo三层复合膜。由于Al的电阻较小而Mo的抗氧化能力较强,所以采用这种复合膜结构能够保证信号传输速度并提高使用寿命。具体实施时,形成在钝化层上的顶栅的厚度可以为200?900nm。容易知道,顶栅15和底栅16可以采用相同的材料制成,也可以采用不同的材料制成。
[0057]钝化层18可以为由硅的氧化物(S1x)、硅的氮化物(SiNx)、铪的氧化物(HfOx)、硅的氮氧化物(S1N)、A10x等中的一种材料制成的单层膜或两种组成的多层复合膜。优选为SiNx/S1x的叠层结构或SiNx/S1N/S1x的叠层结构。具体实施时,钝化层的厚度可以为 100 ?600nm。
[0058]如图2所示,在本发明实施例中,钝化层18和栅极绝缘层17内还形成有连通的第四过孔183,顶栅15和底栅16通过第四过孔183连接,将顶栅和底栅电连接,使得该两个栅极同时工作,加快了薄膜晶体管内的电荷的沟道的开启的速度,同时给予电荷更好的引导能力,以提高其导电能力,从而提高响应速度;并且,在停止该薄膜晶体管工作时,向薄膜晶体管的两个栅极提供稳定的负电压,加快薄膜晶体管的沟道的关断的速度,同时提高了薄膜晶体管的阻止电荷的移动能力,以降低薄膜晶体管的漏电流,从而降低功耗。并且,顶栅和底栅通过第四过孔连接,从而当本发明实施例的薄膜晶体管应用于阵列基板时,不用分别为顶栅和底栅布线,可以减少阵列基板的走线。容易知道,在其他实施例中,也可以不设置第四过孔,顶栅和底栅采用外部走线的方式连接。
[0059]容易知道,第四过孔183可以与第二过孔181在同一工艺步骤中形成。
[0060]图3显示了本发明实施例提供的薄膜晶体管的制造方法,如图3所示,该薄膜晶体管的制造方法包括:
[0061 ] 步骤301:提供基板。
[0062]步骤302:在基板上形成有源层、源极、栅极和漏极,有源层的两端分别与源极和源极连接,其中,栅极包括顶栅和底栅,所述顶栅包括顶栅顶部和与所述顶栅顶部连接的顶栅侧部,所述顶栅顶部和所述底栅在垂直于所述基板的方向上相对设置,所述有源层夹设于所述顶栅顶部和所述底栅之间,所述顶栅侧部从所述顶栅顶部朝向所述基板延伸,所述有源层的侧壁至少部分被所述顶栅侧部围绕,所述栅极、所述源极和所述漏极均采用非透明的导电材料制成。
[0063]具体地,当本发明实施例的制造方法用于制备图1-2所示的薄膜晶体管时,该步骤302可以包括以下步骤:
[0064]步骤一、在基板11上形成底栅16、源极13和漏极底层141,漏极底层141、底栅16和源极13同层间隔形成在基板11上,且底栅16位于源极13和漏极底层141之间,如图4a所示。
[0065]步骤二、在基板11上以覆盖底栅16、源极13和漏极底层141的形式形成栅极绝缘层17,并在栅极绝缘层17对应源极13和漏极底层141的位置分别形成第一过孔171,如图4b所示。具体地,栅极绝缘层17可以采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposit1n,等离子体增强化学气相沉积法)制作,且在制作过程中,需控制膜层的氢含量在较低的水平。
[0066]步骤三、在栅极绝缘层17上形成有源层12,如图4c所示,该有源层12的两端通过第一过孔171与源极13和漏极底层131连接。具体地,有源层可以采用溅射沉积的方式制备。
[0067]步骤四、以覆盖有源层12的方式在栅极绝缘层17上形成钝化层18,并在钝化层18和栅极绝缘层17中对应漏极底层141形成连通的第二过孔181并对应基板11形成连通的第三过孔182,如图4d所示。具体地,钝化层18可以采用PECVD制作,且在制作过程中,需控制膜层的氢含量在较低的水平。
[0068]步骤五、在钝化层18上形成顶栅15和漏极顶层142,漏极顶层142通过第二过孔181与漏极底层141连接,顶栅侧部15b通过第三过孔182从钝化层18延伸到基板11表面,从而得到如图1所示的薄膜晶体管。
[0069]容易知道,顶栅侧部15b延伸到基板11表面可以获得更好地挡光效果,而在其他实现方式中,顶栅侧部15b也可以只延伸到栅极绝缘层,同样可以起到一定的遮挡从有源层侧壁照射的光的作用。
[0070]从前述步骤可以看出,图1-2所示的薄膜晶体管的制造方法仅采用了 5次构图工艺,工艺步骤简单,制造成本低。
[0071]图5和图6显示了本发明实施例提供的又一薄膜晶体管的结构。图5和图6所示截面相互垂直。如图5和图6所示,该薄膜晶体管包括基板21、以及形成于基板21上的有源层22、源极23、栅极和漏极24,有源层22的两端分别与所述源极23和所述漏极24连接,栅极包括顶栅25和底栅26,顶栅25包括顶栅顶部25a和与顶栅顶部25a连接的顶栅侧部25b,顶栅顶部25a和底栅26在垂直于基板21的方向上相对设置,有源层22夹设于顶栅顶部25a和底栅26之间,顶栅侧部25b从顶栅顶部25a朝向基板21延伸,有源层22的侧壁的至少部分被顶栅侧部25b围绕。
[0072]进一步地,在图5所示实施例中,有源层22呈矩形结构,矩形结构的相对的两端分别设有源极23和漏极24,而顶栅侧部25b围绕有源层22的未形成源极23和漏极24的两个侧边。
[0073]在图5所示的薄膜晶体管中,底栅26形成在基板21上,该薄膜晶体管还包括栅极绝缘层27,该栅极绝缘层27形成在基板21上且覆盖栅极26。有源层22形成在栅极绝缘层27上且形成在底栅26上方,源极23和漏极24形成在有源层22的两端。
[0074]本实施例的薄膜晶体管还包括绝缘层28,绝缘层28形成在栅极绝缘层27上,且覆盖源极23、漏极24和有源层22,顶栅26形成在绝缘层28上。绝缘层28和栅极绝缘层27中形成有连通的过孔281,该过孔281可以设置在有源层22的未形成源极23和漏极24的相对两侧,顶栅侧部26b通过该过孔281与源极23、漏极24 —起包围有源层22的四周。
[0075]在一种实施方式中,在有源层22的未形成源极23和漏极24的相对两侧中的一侧的过孔可以从绝缘层28延伸至基板21,而在有源层22的未形成源极23和漏极24的相对两侧中的另一侧的过孔从绝缘层28延伸至底栅26。
[0076]在另一种实施方式中,在有源层22的未形成源极23和漏极24的相对两侧的过孔均从绝缘层28延伸至基板21、或者均从绝缘层28延伸至底栅。
[0077]容易知道,在前述两种实施方式中,顶栅仅围绕有源层的两侧,顶栅与源极和漏极一起基本上包围有源层,而在其他实施方式中,过孔281也可以围绕有源层22、源极23和漏极24设置,此时,顶栅26可以包围有源层22的四周。
[0078]可选地,本发明实施例的漏极24也可以包括漏极底层241和漏极顶层242,其中漏极底层241形成在栅极绝缘层27上且与有源层22连接,而漏极顶层242形成在绝缘层28上,漏极顶层242和漏极底层241通过过孔连接。
[0079]本实施例中的源极、漏极和栅极的材料可以与图1所示实施例中的源极、漏极和栅极的材料相同,在此不再赘述。
[0080]图7显示了图5所示薄膜晶体管的制备方法,如图7所示,该薄膜晶体管的制造方法包括:
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