[發明專利]一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板、顯示裝置

有效

• 申請號: 201310718983.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103730510A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 姜春生
• 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: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

1.一種薄膜晶體管，包括設置在基板上的柵極、柵絕緣層、金屬氧化物半導體有源層、源極和漏極；其特征在于，

所述金屬氧化物半導體有源層設置在所述基板與所述源極和所述漏極之間，且與所述源極和所述漏極之間的間隙對應；

所述薄膜晶體管還包括與所述金屬氧化物半導體有源層同層設置且接觸的第一圖案和第二圖案；所述第一圖案與所述源極對應且直接接觸，所述第二圖案與所述漏極對應且直接接觸；

其中，所述第一圖案和所述第二圖案均包括氧化鋅系二元金屬氧化物，所述金屬氧化物半導體有源層包括氧化鋅系多元金屬氧化物半導體，且所述氧化鋅系多元金屬氧化物為在所述氧化鋅系二元金屬氧化物中注入金屬摻雜離子得到的金屬氧化物。

2.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管為底柵型；

所述薄膜晶體管還包括設置在所述源極和所述漏極上方的保護層。

3.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述薄膜晶體管為頂柵型。

4.根據權利要求1至3任一項所述的薄膜晶體管，其特征在于，

所述氧化鋅系二元金屬氧化物包括銦鋅氧化物IZO、或鋁鋅氧化物AZO、或鎵鋅氧化物GZO、或錫鋅氧化物TZO；

所述金屬摻雜離子包括鎵離子Ga³⁺、錫離子Sn²⁺、鉿離子Hf⁴⁺、鋁離子Al³⁺、以及銦離子In³⁺中的至少一種。

5.一種陣列基板，其特征在于，包括權利要求1至4任一項所述的薄膜晶體管。

6.一種顯示裝置，其特征在于，包括權利要求5所述的陣列基板。

7.一種薄膜晶體管的制備方法，包括在基板上形成柵極、柵絕緣層、金屬氧化物半導體有源層、源極和漏極；其特征在于，

所述在基板上形成金屬氧化物半導體有源層包括：

在基板上形成氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層，所述圖案層包括與所述源極對應的第一圖案、與所述漏極對應的第二圖案、以及與所述源極和所述漏極之間的間隙對應的第三圖案，且所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層與所述源極和所述漏極直接接觸；

以形成在所述源極和所述漏極上方的絕緣層為阻擋層，采用離子注入技術向所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層注入金屬摻雜離子，將所述第三圖案的所述氧化鋅系二元金屬氧化物轉化為氧化鋅系多元金屬氧化物半導體，形成所述金屬氧化物半導體有源層。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶體管為底柵型；

所述方法還包括：在形成所述源極和所述漏極的基板上形成保護層；

其中，所述以絕緣層為阻擋層，采用離子注入技術向所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層注入金屬摻雜離子，將所述第三圖案的所述氧化鋅系二元金屬氧化物轉化為氧化鋅系多元金屬氧化物半導體，形成所述金屬氧化物半導體有源層包括：

以所述保護層為阻擋層，采用離子注入技術向所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層注入金屬摻雜離子，將未被所述源極和所述漏極阻擋的所述第三圖案的所述氧化鋅系二元金屬氧化物轉化為氧化鋅系多元金屬氧化物半導體，形成所述金屬氧化物半導體有源層。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述薄膜晶體管為頂柵型；

其中，所述以絕緣層為阻擋層，采用離子注入技術向所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層注入金屬摻雜離子，將所述第三圖案的所述氧化鋅系二元金屬氧化物轉化為氧化鋅系多元金屬氧化物半導體，形成所述金屬氧化物半導體有源層包括：

以所述柵絕緣層為阻擋層，采用離子注入技術向所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層注入金屬摻雜離子，將未被所述源極和所述漏極阻擋的所述第三圖案的所述氧化鋅系二元金屬氧化物轉化為氧化鋅系多元金屬氧化物半導體，形成所述金屬氧化物半導體有源層。

10.根據權利要求7至9任一項所述的方法，其特征在于，在所述采用離子注入技術向所述氧化鋅系二元金屬氧化物圖案層注入金屬摻雜離子之后，所述方法還包括進行退火處理。

11.根據權利要求7至9任一項所述的方法，其特征在于，

所述氧化鋅系二元金屬氧化物包括銦鋅氧化物IZO、或鋁鋅氧化物AZO、或鎵鋅氧化物GZO、或錫鋅氧化物TZO；

所述金屬摻雜離子包括鎵離子Ga³⁺、錫離子Sn²⁺、鉿離子Hf⁴⁺、鋁離子Al³⁺、以及銦離子In³⁺中的至少一種。