一种薄膜晶体管及其制作方法、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示及半导体器件技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、显示装置。
【背景技术】
[0002]对于薄膜晶体管来说，有源层中沟道区的载流子的迀移率影响了器件的电导率和工作频率，载流子的迀移率的提升有利于器件性能的提升。现有技术中有利用应力提高载流子的方法，主要包括:一是，通过在有源层下方设置衬底异质结结构或在有源层中沟道区的两侧设置异质结源漏结构，以引入应力来提高载流子的迀移率，但是，衬底异质结结构或异质结源漏结构为半导体结构，会导致沟道区引入杂质缺陷和晶格缺陷，且这种方式的制作工艺复杂，限制尺寸的缩小;二是在器件上方覆盖高应力薄膜，通过薄膜自身的形变带动下方的器件发生形变从而在有源层中产生应力，进而改变器件的载流子迀移特征，这种方式的制作工艺也较复杂，且限制尺寸的缩小。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的是提供一种薄膜晶体管及其制作方法、显示装置，用于解决提升薄膜晶体管的沟道区的载流子的迀移率，简化制作工艺。
[0004]本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种薄膜晶体管，包括:衬底基板，和位于所述衬底基板上的源极、漏极、栅极、栅绝缘层和有源层;其中，所述栅绝缘层设置在所述栅极与所述有源层之间;所述源极和所述漏极分别与所述有源层连接；
[0006]所述栅极为复合金属层;所述复合金属层包括至少一层靠近所述栅绝缘层的具有掺杂离子的第一金属层，和至少一层远离所述栅绝缘层的第二金属层;其中，所述具有掺杂离子的第一金属层用于对所述有源层引入应力。
[0007]较佳地，所述具有掺杂离子的第一金属层中的掺杂离子为氮离子。
[0008]较佳地，所述氮离子的剂量范围为1.0e12?1.0e1Vcm2。
[0009]较佳地，所述栅绝缘层的材料至少包括氧化硅和氮化硅。
[0010]较佳地，所述第一金属层和第二金属层的材料至少包括钼、钛和铝中的一种。
[0011]较佳地，所述复合金属层包括一层所述具有掺杂离子的第一金属层和两层第二金属层;所述第一金属层的材料为钼或钛，靠近所述第一金属层的第二金属层的材料为铝，远离所述第一金属层的第二金属层的材料为钼或钛。
[0012]较佳地，所述栅极、所述有源层和所述栅绝缘层在所述衬底基板上的层叠顺序依次为所述有源层、所述栅绝缘层和所述栅极。
[0013]较佳地，还包括层间介质层；
[0014]所述层间介质层覆盖所述栅极和所述栅绝缘层;所述源极贯穿所述层间介质层和所述栅绝缘层与所述有源层连接;所述漏极贯穿所述层间介质层和所述栅绝缘层与所述有源层连接。
[0015]较佳地，所述栅极、所述有源层和所述栅绝缘层在所述衬底基板上的层叠顺序依次为所述栅极、所述栅绝缘层。
[0016]一种显示装置，包括以上任一项所述的薄膜晶体管。
[0017]—种薄膜晶体管的制作方法，包括:在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极的制作步骤;其中，所述栅绝缘层设置在所述栅极与所述有源层之间;所述源极和所述漏极分别与所述有源层连接;其中，
[0018]形成栅极的制作步骤，包括:
[0019]利用离子注入工艺和构图工艺形成复合金属层，以形成栅极;所述复合金属层包括至少一层靠近所述栅绝缘层的具有掺杂离子的第一金属层，和至少一层远离所述栅绝缘层的第二金属层，所述具有掺杂离子的第一金属层用于通过所述栅绝缘层对所述有源层引入应力。
[0020]较佳地，在衬底基板上形成栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极的制作步骤，包括:
[0021 ]形成位于衬底基板上的有源层；
[0022]形成位于所述有源层和所述衬底基板上的栅绝缘层；
[0023]利用离子注入工艺和构图工艺，形成位于所述栅绝缘层上且在所述有源层上方的复合金属层，以形成栅极；
[0024]以所述复合金属层为掩膜，利用离子注入工艺透过所述栅绝缘层向所述有源层中进行离子注入；
[0025]分别形成与所述有源层连接的源极和漏极。
[0026]较佳地，所述利用离子注入工艺和构图工艺，形成位于所述栅绝缘层上且在所述有源层上方的复合金属层，以形成栅极，包括:
[0027]在所述栅绝缘层上且在所述有源层上方形成至少一层整层的第一金属薄膜；
[0028]对所述第一金属薄膜进行氮离子注入；
[0029]在已注入氮离子的所述第一金属薄膜上形成至少一层整层的第二金属薄膜；
[0030]通过构图工艺对所述第一金属薄膜和第二金属薄膜进行刻蚀，以形成栅极。
[0031]较佳地，对所述第一金属薄膜进行氮离子注入时，所述氮离子的能量值的参考范围为20?40kev。
[0032]较佳地，还包括:
[0033]形成覆盖所述栅极和所述栅绝缘层的层间介质层；
[0034]所述分别形成与所述有源层连接的源极和漏极，包括:
[0035]通过构图工艺形成贯穿所述层间介质层和栅绝缘层的第一接触孔和第二接触孔，暴露出所述有源层；
[0036]分别向所述第一接触孔和第二接触孔中沉积源极金属层和漏极金属层，以形成源极和漏极。
[0037]本发明实施例的有益效果如下:
[0038]本发明实施例提供的薄膜晶体管及其制作方法、显示装置中，栅极为复合金属层的结构。其中，该复合金属层中靠近栅绝缘层的第一金属层中有掺杂离子，能够对有源层引入应力，从而改变有源层中沟道区的能带结构，进而改变载流子的有效质量和各向异性散射等，进而提高载流子的迀移率。而该复合金属层中远离栅绝缘层未掺杂有离子的金属层，可以有效保证整个栅极的电阻值。该方案中，通过对薄膜晶体管中的栅极的改进达到了提升载流子迀移率的目的，无需增加额外的结构，使得生产过程中的工艺简单。
【附图说明】
[0039]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；
[0040]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；
[0041]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；
[0042]图4为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之四；
[0043]图5为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之五；
[0044]图6为本发明实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图之六；
[0045]图7为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法流程图；
[0046]图8a?图Sc为本发明实施例中薄膜晶体管的制作过程中的结构示意图；
[0047]图9a?图9d为本发明实施例提供的薄膜晶体管中栅极的制作过程中的结构示意图；
[0048]图10为本发明实施例提供的薄膜晶体管中源极和漏极的制作过程中的结构示意图之一；
[0049]图11为本发明实施例提供的薄膜晶体管中源极和漏极的制作过程中的结构示意图之二。
【具体实施方式】
[0050]为了能够更加清楚的介绍本发明的方案，首先对薄膜晶体管中有源层的结构进行简单说明。有源层中有两个通过注入离子形成的半导体结构，注入离子不同，能够产生的载流子不同，载流子为电子，称为N型掺杂，载流子为空穴，称为P型掺杂。与有源层中两个半导体结构形成欧姆接触的两个电极即为源极和漏极，相应的，两个半导体结构称为源区和漏区。源区和漏区之间称为沟道区。在薄膜晶体管正常工作时，在源极和漏极之间施加适当的偏压，栅极施加栅压，在沟道区内将有载流子流动，形成沟道电流。
[0051]为了在不提高工艺复杂度的前提下，达到提升薄膜晶体管的载流子的迀移率的目的，本发明实施例提供一种薄膜晶体管，包括:衬底基板，和位于衬底基板上的源极、漏极、栅极、栅绝缘层和有源层;其中，栅绝缘层设置在栅极与有源层之间；源极和漏极分别与有源层连接；
[0052]栅极为复合金属层;复合金属层包括至少一层靠近栅绝缘层的具有掺杂离子的第一金属层，和至少一层远离栅绝缘层的第二金属层;其中，具有掺杂离子的第一金属层用于对有源层引入应力。
[0053]其中，第一金属层中掺杂的离子能够改变其原子排布，使得第一金属层的应力发生变化，从而对下面接触的栅绝缘层和有源层产生接触式或扩散的压应力或张应力，进而导致有源层的能带弯曲，可改变其能带结构，包括改变有源层中沟道区的能带结构。
[0054]本发明实施例中，栅极为复合金属层的结构。其中，该复合金属层中靠近栅绝缘层的第一金属