[發明專利]薄膜晶體管及其制作方法和陣列基板

在審

• 申請號: 202210006580.X
• 申請日: 2022-01-05
• 公開（公告）號: CN114388626A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 史文
• 申請（專利權）人: 廣州華星光電半導體顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L27/12;H01L21/34
• 代理公司: 深圳紫藤知識產權代理有限公司 44570
• 代理人: 王朝云

本申請公開了一種薄膜晶體管及其制作方法和陣列基板。所述薄膜晶體管包括：第一基板；設置在所述第一基板上的第一金屬層；設置在所述第一基板及所述第一金屬層上的柵絕緣層；設置在所述柵絕緣層上且與所述第一金屬層的位置對應的半導體層；設置在所述半導體層上的金屬氟化物層；其中，所述金屬氟化物層在對應所述第一金屬層的區域具有第一溝道，所述第一溝道將所述金屬氟化物層分割為第一金屬氟化物層和第二金屬氟化物層。本申請提供的薄膜晶體管，在半導體層上設置一層可導電的金屬氟化物，由于氟離子易進入到金屬氧化物半導體層中，使其氧空位數量較少，進而可提高器件的穩定性。

技術領域

本申請涉及顯示技術領域，具體涉及一種薄膜晶體管及其制作方法和陣列基板。

背景技術

氧化物薄膜晶體管(TFT)因其具有較高的遷移率，較低的關態電流，在顯示領域的應用越來越廣泛，在LCD或者AMOLED顯示中皆有應用；此外由于其非晶性，和較為簡化的工藝道數，在大尺寸、高分辨率和高刷新率等高階顯示技術中具有獨一無二的優勢。

為了提高氧化物薄膜晶體管穩定性，刻蝕阻擋層(ESL)結構的薄膜晶體管被廣泛采用，該結構可有效降低外界環境因素與源漏電極的刻蝕損傷對背溝道的影響。然而，刻蝕阻擋層結構的陣列制造方法需要更多的光罩次數，且顯著增加薄膜晶體管尺寸和寄生電容。背溝道蝕刻型(BCE)結構的薄膜晶體管無需蝕刻阻擋層，溝道較刻蝕阻擋層結構可顯著縮小，因而具有相對刻蝕阻擋層結構更低的生產成本和技術優勢。固BCE結構的氧化物薄膜晶體管在IPS顯示中應用頗為廣泛。頂柵型(Top Gate)結構的薄膜晶體管其柵極與源漏電極之間的重疊較小，可明顯降低寄生電容，同時其背溝道被絕緣層保護，不會受源漏電極蝕刻的影響，具有較好的穩定性。

然而，不管是何種結構的薄膜晶體管器件，都面臨著氧化物薄膜本身的穩定性差的問題，氧化物薄膜通過氧空位導電，其薄膜本身存在較多的缺陷態氧，對器件的穩定性產生比較大的影響。在加電壓及光照的情況下極易發生漂移，導致器件性能變差。

因此，亟待提供一種薄膜晶體管，以降低氧化物薄膜具有較多的缺陷態氧的問題。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本申請提供了一種薄膜晶體管，通過在半導體層上設置一層可導電的金屬氟化物，又由于氟離子易進入到金屬氧化物半導體層中，使其氧空位數量較少，進而可提高器件的穩定性。

本申請提供一種薄膜晶體管，包括：

第一基板；

設置在所述第一基板上的第一金屬層；

設置在所述第一基板及所述第一金屬層上的柵絕緣層；

設置在所述柵絕緣層上且與所述第一金屬層的位置對應的半導體層；

設置在所述半導體層上的金屬氟化物層；

其中，所述金屬氟化物層在對應所述第一金屬層的區域具有第一溝道，所述第一溝道將所述金屬氟化物層分割為第一金屬氟化物層和第二金屬氟化物層。

可選的，在本申請的一些實施例中，所述薄膜晶體管還包括第二金屬層，設置在所述金屬氟化物層背離所述半導體層的一側。

可選的，在本申請的一些實施例中，所述第二金屬層包括源電極和漏電極，在所述源電極與所述漏電極之間形成第二溝道。

可選的，在本申請的一些實施例中，所述第二溝道與所述第一溝道相通。也可以理解，所述第一溝道向所述第二金屬層延伸形成所述第二溝道。

可以想象，所述源電極與所述漏電極為同層布置且相互隔開。由此可知，所述源電極和所述漏電極分別設置在所述第一金屬氟化物層和所述第二金屬氟化物層上。

可選的，在本申請的一些實施例中，所述薄膜晶體管還包括絕緣保護層，設置在所述柵絕緣層、所述半導體層、所述金屬氟化物層及所述第二金屬層上的絕緣保護層。