[發(fā)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310718983.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN103730510A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜春生
• 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;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

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、顯示裝置。

背景技術(shù)

隨著顯示器尺寸的不斷增大以及驅(qū)動(dòng)電路頻率的不斷提高，現(xiàn)有的非晶硅薄膜晶體管的遷移率已經(jīng)難以滿足需求。

高遷移率的薄膜晶體管(Thin?Film?Transistor，TFT)有多晶硅TFT和金屬氧化物TFT。但多晶硅TFT的均一性差，制作工藝復(fù)雜，且受到激光晶化等設(shè)備的限制，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；而金屬氧化物TFT的遷移率高、均一性好、透明、制作工藝簡(jiǎn)單，可以更好地滿足大尺寸的液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display，簡(jiǎn)稱LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器(Organic?Light?Emitting?Diode，簡(jiǎn)稱OLED)、以及高分子發(fā)光二極管顯示器(Polymer?Light?Emitting?Diode，簡(jiǎn)稱PLED)的需求，受到了廣泛的關(guān)注。

一般情況下，對(duì)于薄膜晶體管而言，在源、漏極與半導(dǎo)體有源層之間的接觸表面上會(huì)產(chǎn)生一定的能量勢(shì)壘，從而形成接觸電阻；該能量勢(shì)壘可以阻礙載流子的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)界面處的能量勢(shì)壘較大，形成肖特基接觸時(shí)，便容易引起信號(hào)的損失，從而影響TFT的性能。

此外，現(xiàn)有的金屬氧化物TFT的制備過程中，后續(xù)的制備工藝可能會(huì)對(duì)金屬氧化物半導(dǎo)體有源層產(chǎn)生損害，導(dǎo)致TFT性能的惡化。

因此，如何保證TFT的性能十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板、顯示裝置，可解決源、漏極與半導(dǎo)體有源層之間的接觸電阻問題，同時(shí)避免制備過程中對(duì)半導(dǎo)體有源層的損傷。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，提供一種薄膜晶體管，包括設(shè)置在基板上的柵極、柵絕緣層、金屬氧化物半導(dǎo)體有源層、源極和漏極；所述金屬氧化物半導(dǎo)體有源層設(shè)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(duì)應(yīng)；所述薄膜晶體管還包括與所述金屬氧化物半導(dǎo)體有源層同層設(shè)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(duì)應(yīng)且直接接觸，所述第二圖案與所述漏極對(duì)應(yīng)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(dǎo)體有源層包括氧化鋅系多元金屬氧化物半導(dǎo)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。

可選的，所述薄膜晶體管為底柵型；所述薄膜晶體管還包括設(shè)置在所述源極和所述漏極上方的保護(hù)層。

可選的，所述薄膜晶體管為頂柵型。

進(jìn)一步可選的，所述氧化鋅系二元金屬氧化物包括銦鋅氧化物(Indium?Zinc?Oxide，簡(jiǎn)稱IZO)、或鋁鋅氧化物(Aluminum?Zinc?Oxide，簡(jiǎn)稱AZO)、或鎵鋅氧化物(Gallium?Zinc?Oxide，簡(jiǎn)稱GZO)、或錫鋅氧化物(Tin?Zinc?Oxide，簡(jiǎn)稱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。

還提供一種陣列基板，包括上述的薄膜晶體管。

還提供一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。

另一方面，提供一種上述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(dǎo)體有源層、源極和漏極。所述在基板上形成金屬氧化物半導(dǎo)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(duì)應(yīng)的第一圖案、與所述漏極對(duì)應(yīng)的第二圖案、以及與所述源極和所述漏極之間的間隙對(duì)應(yīng)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(shù)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(zhuǎn)化為氧化鋅系多元金屬氧化物半導(dǎo)體，形成所述金屬氧化物半導(dǎo)體有源層。