[發明專利]氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置

在審

• 申請號: 201310717574.6
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103715264A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉翔
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張天舒

技術領域

本發明屬于薄膜晶體管制造技術領域，具體涉及一種氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置。

背景技術

隨著工藝技術的進步，氧化物薄膜晶體管（Oxide?TFT）已被大量應用在顯示器之中，以適應顯示器的薄型化和小型化等要求。

如圖1所示，氧化物TFT陣列基板被廣泛應用于顯示器中（例如液晶顯示器），其具體包括：基底1，設于基底1上方的薄膜晶體管柵極2，覆蓋柵極2的柵極絕緣層3，設于柵極2絕緣層上方的氧化物半導體有源層4，以及分別與氧化物半導體有源層4連接的源、漏極6，且在源、漏極6之間的氧化物氧化物半導體有源層上方設有刻蝕阻擋層5。

其中，氧化物半導體有源層4的材料一般采用含有銦、鎵、鋅中至少一種的氧化物半導體，例如氧化鎵銦錫（IGTO）。源、漏電極的材料一般采用銅（Cu）、鈦（Ti）、鉬（Mo）或它們的合金等金屬材料。發明人發現，源、漏極6的材料中的銅、鈦、鉬等金屬原子的附著力差，容易擴散或發生電子遷移到氧化物半導體有源層4中，與氧化物半導體有源層4材料中的氧離子結合，從而破壞氧化物薄膜晶體管的穩定性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題包括，針對現有的氧化物薄膜晶體管存在的上述不足，提供一種可以避免源、漏極材料中的金屬原子與氧化物半導體有源層中的氧離子結合，導致穩定性下降的氧化物薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板及顯示裝置。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種氧化物薄膜晶體管，其包括：基底，依次形成在基底上的柵極、柵極絕緣層、氧化物半導體有源層，以及源、漏極，還包括設于氧化物半導體有源層與源、漏極之間的過渡層，所述過渡層包括金屬層和保護層兩層結構，其中，所述保護層與所述氧化物半導體有源層接觸，所述金屬層與所述源、漏極接觸，且所述保護層材料為金屬氧化物。

本發明的氧化物薄膜晶體管的過渡層為兩層結構，其中保護層為金屬氧化物層，可以避免源、漏極材料中的金屬原子擴散或發生電子遷移到氧化物半導體有源層，與氧化物半導體有源層材料中的氧離子結合，同時在保護層上方還設置有金屬層，進一步的增加了源、漏極材料中的金屬原子的附著力，故其穩定性較好。

優選的是，所述保護層的材料是銅、鈦、鉬中任意一種金屬材料，或銅、鈦、鉬中任意多種金屬的合金材料的氧化物。

優選的是，所述保護層的厚度在之間。

優選的是，所述保護層是通過將金屬材料層氧化處理轉變形成的。

優選的是，所述金屬層的材料為銅、鈦、鉬中的任意一種金屬，或銅、鈦、鉬中的任意多種金屬的合金。

優選的是，所述金屬層的厚度在之間。

優選的是，所述氧化物半導體有源層的材料為氧化銦鎵鋅、氧化銦鋅、氧化銦錫、氧化銦鎵錫中的任意一種。

優選的是，所述源極、漏極的材料為銅、鋁、鉬、鈦中任意一種。

進一步優選的是，所述形成的保護層中的金屬材料與金屬層的材料相同。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是上述氧化物薄膜晶體管的制備方法，其包括如下步驟：

在形成有氧化物半導體有源層的基底上，通過構圖工藝形成形成包括保護層的圖形；

在完成上述步驟的基底上，通過構圖工藝形成金屬層的圖形。

優選的是，所述形成保護層具體包括：

在形成有氧化物半導體有源層的基底上，形成金屬材料層，同時通入氧氣，形成金屬氧化物層，即保護層。

進一步優選的是，所述保護層具體是通過氧等離子體氧化處理形成。

本發明還提供一種陣列基板，包括上述的氧化物薄膜晶體管。

本發明還提供一種顯示裝置，包括上述包含氧化物薄膜晶體管的陣列基板。

附圖說明

圖1為現有的氧化物薄膜晶體管的結構圖；

圖2為本發明的實施例1的氧化物薄膜晶體管的結構圖；以及，

圖3為本發明的實施例2的氧化物薄膜晶體管的制備的流程圖。

其中附圖標記為：1、基底；2、柵極；3、柵極絕緣層；4、氧化物半導體有源層；5、刻蝕阻擋層；6、源、漏極；7-1、保護層；7-2金屬層。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

實施例1：