[發(fā)明專利]一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板和顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310446633.0
• 申請(qǐng)日: 2013-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103489920A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/786
• 分類號(hào): H01L29/786;H01L29/423;H01L29/51;H01L21/336;H01L21/285;H01L27/12
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板和顯示裝置。

背景技術(shù)

平板顯示器已取代笨重的陰極射線管（Cathode?Ray?Tube，CRT）顯示器日益深入人們的日常生活中。目前，常用的平板顯示器包括液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，LCD)和有機(jī)發(fā)光二極管(Organic?Light-Emitting?Diode，OLED)顯示器。上述平板顯示器具有體積小、功耗低、無(wú)輻射等特點(diǎn)，在當(dāng)前的平板顯示器市場(chǎng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

隨著平板顯示器的飛速發(fā)展，其尺寸、和分辨率不斷地提高，同時(shí)也造成了驅(qū)動(dòng)電路的頻率不斷地提高，現(xiàn)有的非晶硅薄膜晶體管遷移率很難滿足，非晶硅薄晶體管的遷移率一般在0.5左右，平板顯示器尺寸超過(guò)80英寸，驅(qū)動(dòng)頻率為120Hz時(shí)需要1cm²/V.S以上的遷移率，現(xiàn)在非晶硅的遷移率顯然很難滿足。盡管對(duì)多晶硅薄膜晶體管研究比較早，但是多晶硅薄膜晶體管的均一性差，制備工藝復(fù)雜；金屬氧化物薄膜晶體管遷移率高，均一性好，透明，制備工藝簡(jiǎn)單，可以更好地滿足大尺寸平板顯示器和有源有機(jī)電致發(fā)光的需求，備受人們的關(guān)注，可以很好地滿足大尺寸，高刷新頻率LCD及OLED顯示器高遷移率的需求。

通常制備金屬氧化物薄膜晶體管柵絕緣層使用氧化硅（SiO_x）材料，但是沉積SiO_x速度慢，刻蝕速率低，造成同一厚度區(qū)間的SiO_x薄膜內(nèi)部存在質(zhì)密不均勻等缺陷，隨著SiO_x薄膜厚度的增加，缺陷隨之被放大，使得SiO_x薄膜與金屬氧化物所形成的界面存在缺陷態(tài)，從而影響到薄膜晶體管的特性。同樣的，與金屬氧化物相接觸的其他絕緣層，例如刻蝕阻擋層、鈍化層等也存在這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板和顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中薄膜晶體管的絕緣層與構(gòu)成半導(dǎo)體層的金屬氧化物之間形成的界面存在缺陷態(tài)，從而影響到薄膜晶體管的特性的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管，包括柵極、半導(dǎo)體層和絕緣層，所述絕緣層包括第一絕緣層，所述第一絕緣層由第一氧化硅薄膜和第二氧化硅薄膜組成，所述第二氧化硅薄膜與所述半導(dǎo)體層直接接觸；其中，所述第二氧化硅薄膜的致密性大于所述第一氧化硅薄膜的致密性。

優(yōu)選的，所述第一絕緣層的厚度之和為

優(yōu)選的，所述第二氧化硅薄膜的厚度為

優(yōu)選的，所述絕緣層還包括第二絕緣層，所述第二絕緣層由氮化硅薄膜和/或氮氧化硅薄膜組成。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體層由金屬氧化物半導(dǎo)體薄膜組成。

優(yōu)選的，所述絕緣層位于所述柵極和所述半導(dǎo)體層之間。

優(yōu)選的，所述絕緣層位于所述半導(dǎo)體層的上方。

本發(fā)明實(shí)施例有益效果如下：薄膜晶體管的絕緣層至少包括第一絕緣層，第一絕緣層包括不同致密性的第一氧化硅薄膜和第二氧化硅薄膜；致密性較大的第二氧化硅薄膜與半導(dǎo)體層直接接觸，與構(gòu)成半導(dǎo)體層的金屬氧化物之間形成良好的界面，提高薄膜晶體管特性。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種陣列基板，包括如上所述的薄膜晶體管。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示裝置，包括如上所述的陣列基板。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管的制備方法，用于制備如上所述的薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括柵極、半導(dǎo)體層和絕緣層，所述絕緣層包括由第一氧化硅薄膜和第二氧化硅薄膜組成的第一絕緣層；所述方法包括：形成柵極的步驟，形成半導(dǎo)體層的步驟和形成絕緣層的步驟，所述形成絕緣層的步驟包括：

采用第一速率沉積所述第一氧化硅薄膜以及采用第二速率沉積與所述半導(dǎo)體層直接接觸的所述第二氧化硅薄膜，形成所述第一絕緣層的步驟；其中，所述第二速率小于所述第一速率。

優(yōu)選的，所述第二速率為所述第一速率的1/5～4/5。

優(yōu)選的，采用第一速率沉積所述第一氧化硅薄膜時(shí)，設(shè)備功率為8000-15000W，氣壓為1000-4000mT，反應(yīng)氣體N₂O/SiH₄的比例為20:1～50:1,沉積溫度為200-300℃。