專利名稱：薄膜晶體管及其制作方法和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜晶體管顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法和顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，顯示技術(shù)得到快速的發(fā)展，同時用于驅(qū)動并控制像素的薄膜晶體管技術(shù)也隨之得到發(fā)展，已由原來的非晶硅薄膜晶體管發(fā)展到現(xiàn)在的低溫多晶硅薄膜晶體管、氧化物薄膜晶體管等。非晶硅薄膜晶體管，因其特性的限制(如遷移率、開態(tài)電流等)，難以用于需要較大電流和快速響應(yīng)的場合，而低溫多晶硅薄膜晶體管，其特性優(yōu)于非晶硅，可以用于有機(jī)發(fā)光顯示器，但是因其均勻性不佳，制備中大尺寸的面板仍有困難。因此，氧化物薄膜晶體管日益受到重視，其電子遷移率、開態(tài)電流、開關(guān)特性等特性優(yōu)于非晶硅，雖然某些特性不如多晶硅，但由于氧化物的均勻性較好，與多晶硅相比，由于沒有均勻性問題，在掩膜數(shù)量和制作難度上均有優(yōu)勢，在制作大尺寸的顯示器方面也沒有難度，足以用于需要快速響應(yīng)和較大電流的應(yīng)用，如高頻、高分辨率、大尺寸的顯示器以及有機(jī)發(fā)光顯示器等。氧化物薄膜晶體管至少應(yīng)包含柵電極、柵極絕緣層、源漏極以及半導(dǎo)體層等，為改善半導(dǎo)體層與源漏電極層之間的接觸特性，增大電子遷移率，往往在半導(dǎo)體層之上采用濺射方式形成歐姆接觸層，如圖1所示為現(xiàn)有的氧化物薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖，包括基板1、柵電極2、柵極絕緣層3、半導(dǎo)體層4、歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b、刻蝕阻擋層6、源電極7a和漏電極7b。在進(jìn)行氧化物薄膜晶體管制作的過程中，一般在基板I上首先設(shè)置柵電極2，然后在柵電極2之上依次形成柵極絕緣層3、半導(dǎo)體層4、歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b、刻蝕阻擋層6、源漏電極7、鈍化保護(hù)層8及ITO像素電極9。在形成歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b時，一般采用在半導(dǎo)體層之上首先沉積導(dǎo)電特性優(yōu)于氧化物半導(dǎo)體導(dǎo)電特性的氧化物薄膜，然后通過刻蝕工藝使其形成能夠使半導(dǎo)體層與源漏電極層之間歐姆接觸連通的歐姆接觸層，從而減少源漏電極與半導(dǎo)體層間的肖特基效應(yīng)，改善源漏電極與半導(dǎo)體層之間的接觸特性。發(fā)明人在實施本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)由于氧化物薄膜晶體管中半導(dǎo)體層與歐姆接觸層同屬于氧化物材料，因此采用現(xiàn)有的薄膜晶體管制作方法，歐姆接觸層采用濺射方式形成在半導(dǎo)體層之上，需對形成歐姆接觸層的氧化物薄膜采用刻蝕藥液進(jìn)行刻蝕，然而在刻蝕過程中，刻蝕過程很難控制，并且刻蝕藥液很容易會對氧化物半導(dǎo)體層的材料特性產(chǎn)生不利的影響。

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作方法和顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，在制作氧化物薄膜晶體管時，歐姆接觸層的刻蝕工藝難控制，并且刻蝕液會對氧化物半導(dǎo)體層材料特性產(chǎn)生不利影響的問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本發(fā)明提供的薄膜晶體管制作方法，包括形成柵電極、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層和源漏電極的過程，還包括形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程，所述形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程包括:對于所述柵極絕緣層，在柵電極上方溝道內(nèi)待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的位置處，通過構(gòu)圖工藝形成包括放置半導(dǎo)體層圖案的第一凹槽和放置歐姆接觸層圖案的第二凹槽的柵極絕緣層圖案；在所述柵極絕緣層上，對應(yīng)所述半導(dǎo)體圖案形狀的圖案化位置處形成半導(dǎo)體層，對應(yīng)所述歐姆接觸層圖案形狀的圖案化位置處形成歐姆接觸層。本發(fā)明另一方面還提供了一種薄膜晶體管，對于所述柵極絕緣層，在柵電極上方溝道內(nèi)待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的位置處，通過構(gòu)圖工藝形成包括放置半導(dǎo)體層圖案的第一凹槽和放置歐姆接觸層圖案的第二凹槽的柵極絕緣層圖案，且所述半導(dǎo)體層形成在所述第一凹槽內(nèi)，所述歐姆接觸層形成在所述第二凹槽內(nèi)。本發(fā)明再一方面還提供了 一種顯示裝置，包括上述薄膜晶體管。本發(fā)明提供的薄膜晶體管及其制作方法，通過在預(yù)先圖形化的柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層，能夠直接形成所需的形狀，并且無需對歐姆接觸層進(jìn)行刻蝕，避免了刻蝕藥液對氧化物半導(dǎo)體層及歐姆接觸層的材料影響。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中薄膜晶體管的截面示意圖；圖2為本發(fā)明中薄膜晶體管制作流程示意圖；圖3A-圖3G為本發(fā)明實施例中薄膜晶體管制作實施過程示意圖；圖4A-圖4H為本發(fā)明實施例中薄膜晶體管制作實施過程另一示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的具有梯次導(dǎo)電特性的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供的薄膜晶體管及其制作方法和顯示裝置，首先對柵極絕緣層進(jìn)行圖案化處理，并且圖案與待形成的半導(dǎo)體層形狀和歐姆接觸層形狀相一致，然后將歐姆接觸層形成于經(jīng)過圖案化處理的柵極絕緣層上，能夠直接形成所需的形狀，無需刻蝕，工藝過程易控制，并能夠避免刻蝕藥液對半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的材料特性產(chǎn)生不良影響。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例中薄膜晶體管的制作方法進(jìn)行詳細(xì)說明，以下僅為較佳的實施例，并不引以為限。本發(fā)明實施例一提供一種薄膜晶體管的制作方法，包括形成柵電極、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層和源漏電極層的過程，還包括形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程，對于柵極絕緣層，在柵電極上方溝道內(nèi)待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的位置處，通過構(gòu)圖工藝形成包括放置半導(dǎo)體層圖案的第一凹槽和放置歐姆接觸層圖案的第二凹槽的柵極絕緣層圖案；在柵極絕緣層上，對應(yīng)半導(dǎo)體圖案形狀的圖案化位置處形成半導(dǎo)體層，對應(yīng)歐姆接觸層圖案形狀的圖案化位置處形成歐姆接觸層，具體實現(xiàn)流程如圖2所示，主要包括:步驟S201:提供一基板，并在所述基板I上形成柵電極2，如圖3A所示。
在步驟S201中，上述基板I可以是玻璃基板、石英基板等基于無機(jī)材料的基板，也可以是采用有機(jī)材料的基板。具體的，本發(fā)明實施例中形成柵電極2的柵電極層材料可選用鑰(Mo)、鑰鈮合金(MoNb)、鋁(Al)、鋁釹合金(AlNd)Jic(Ti)和銅(Cu)中的一種或多種材料形成的單層或多層復(fù)合疊層，優(yōu)選Mo、Al或含Mo、Al的合金組成的單層或多層復(fù)合膜，且膜層厚度為IOOnm 500nm。步驟S202:在柵電極2之上形成柵極絕緣層3，并對柵極絕緣層3進(jìn)行構(gòu)圖工藝，形成包括第一凹槽和第二凹槽的柵極絕緣層3的圖案，如圖3B所示。具體的，本發(fā)明實施例中柵極絕緣層3，可由硅的氧化物(SiOx)、硅的氮化物(SiNx)、鉿的氧化物(HfOx)、硅的氮氧化物(SiON)、AlOx等中的一種或兩種組成的多層復(fù)合膜組成。在形成柵極絕緣層時，可用PECVD (Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積)法制作，且在制作過程中，需控制膜層的氫含量在較低的水平，氫含量優(yōu)選控制在10%以下。例如柵極絕緣層二代結(jié)構(gòu)可以為SiNx/SiOx的疊層結(jié)構(gòu)，也可以為SiNx/SiON/SiOx的疊層結(jié)構(gòu)，膜層的總厚度可以控制在30(T600nm左右，其中的各膜層厚度可依照實際情況做調(diào)整。對柵極絕緣層3進(jìn)行圖案化處理時，可采用現(xiàn)有的構(gòu)圖工藝，但是需要在待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層位置處進(jìn)行圖案化處理，并依據(jù)后續(xù)形成的半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的圖形確定圖案化后的形狀，最終形成與待形成半導(dǎo)體層形狀和歐姆接觸層形狀相一致的圖案形狀。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中可在柵極絕緣層上方涂覆光刻膠，然后采用掩膜板對柵極絕緣層進(jìn)行曝光處理，形成與待形成半導(dǎo)體層形狀相一致的半導(dǎo)體圖案形狀，以及與待形成歐姆接觸層形狀相一致的歐姆接觸層圖案形狀。步驟S203:在柵極絕緣層3圖案化位置處，形成與柵極絕緣層圖案形狀相一致的半導(dǎo)體層4以及歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b。具體的，本發(fā)明實施例中，可將形成半導(dǎo)體層的材料注入到半導(dǎo)體圖案形狀對應(yīng)的位置處，形成半導(dǎo)體層；將形成歐姆接觸層的材料注入到歐姆接觸層圖案形狀對應(yīng)的位置處，形成歐姆接觸層。具體的，在本實施例中，半導(dǎo)體層4可以由包含In (銦)、Ga (鎵)、Zn (鋅)、0 (氧)、Sn (錫)等元素的薄膜通過噴墨打印的技術(shù)制成，其中薄膜中必須包含氧元素和其他兩種或兩種以上的元素，如IGZO (氧化銦鎵鋅)、IZO (氧化銦鋅)、InSnO (氧化銦錫)、InGaSnO (氧化銦鎵錫)等。本發(fā)明實施例中優(yōu)選IGZO和ΙΖ0，并將膜層厚度控制在l(Tl00nm較佳。進(jìn)一步的，本發(fā)明實施例中半導(dǎo)體層4可采用濺射方式，也可采用噴墨打印方式，當(dāng)采用噴墨打印方式時，需做固化和退火處理，退火溫度可設(shè)定在20(T50(TC。在本實施例中，歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b可以由包含In (銦)、Ga (鎵)、Zn(鋅)、0 (氧)、Sn (錫)等元素的薄膜通過噴墨打印的技術(shù)制成，其中薄膜中必須包含氧元素和其他兩種或兩種以上的元素，如IGZO (氧化銦鎵鋅)、IZO (氧化銦鋅)、InSnO (氧化銦錫)、InGaSnO (氧化銦鎵錫)等，而且歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b的導(dǎo)電性能要優(yōu)于半導(dǎo)體層4，從而達(dá)到改善源漏電極與半導(dǎo)體層之間接觸特性的目的。另外，歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b中也可以通過摻雜Al (鋁)，Li (鋰)等金屬，以達(dá)到改善導(dǎo)電性能的目的。歐姆接觸層厚度與半導(dǎo)體層厚度相同，控制在KTlOOnm較佳。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中，可在柵極絕緣層圖案化位置處形成相對柵極絕緣層3的一面位于同一水平面的半導(dǎo)體層和歐姆接觸層，即形成位于同一層的半導(dǎo)體層和歐姆接觸層，以改善源漏電極與半導(dǎo)體層之間的歐姆接觸特性。進(jìn)一步優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中可在柵極絕緣層上方涂覆光刻膠，然后對柵極絕緣層上與待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層位置處的光刻膠采用全曝光處理，并對對應(yīng)位置處的柵極絕緣層進(jìn)行刻蝕處理，一次性形成與待形成半導(dǎo)體層形狀相一致的半導(dǎo)體圖案形狀，以及與待形成歐姆接觸層形狀相一致的歐姆接觸層圖案形狀，然后將形成半導(dǎo)體層的氧化物與形成歐姆接觸層的氧化物一起注入到相應(yīng)的圖案形狀對應(yīng)位置處，如圖3C所示。需要說明的是本發(fā)明實施例附圖3C中歐姆接觸層為單一導(dǎo)電性能的結(jié)構(gòu)，但是并不引以為限，可以是包含有多種不同導(dǎo)電性能的多重結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實施例中優(yōu)選采用噴墨打印的方式形成歐姆接觸層，無需用刻蝕藥液進(jìn)行刻蝕，避免刻蝕藥液對氧化物材料特性產(chǎn)生不良影響。另外，本發(fā)明實施例中采用噴墨打印方式形成歐姆接觸層，并需做固化和退火處理，退火溫度可設(shè)定在20(T5(KrC。步驟S204:在半導(dǎo)體層4上形成刻蝕阻擋層6，如圖3D所示。具體的，本發(fā)明實施例中，刻蝕阻擋層6可以是由SiOx、SiNx, HfOx, AlOx其中一種或多種組成的多層膜組成，并且需要將膜層的氫含量控制在較低范圍內(nèi)，優(yōu)選氫含量控制在10%以下。步驟S205:在刻蝕阻擋層6上沉積源漏電極金屬層，并進(jìn)行圖案化處理，得到源電極7a和漏電極7b，如圖3E所示。 具體的，本發(fā)明實施例中源漏電極層的材料可以是Mo、MoNb、Al、AlNcU T1、Cu中的一種或多種材料形成的單層或多層復(fù)合疊層，優(yōu)選Mo、Al或含Mo、Al的合金組成的單層或
多層復(fù)合膜。步驟S206:在源漏電極之上形成鈍化保護(hù)層8，如圖3F所示。具體的，本發(fā)明實施例中鈍化保護(hù)層8,可以由Si0x、SiNx、Hf0x、A10x其中兩種或多種組成的多層疊層膜組成，鈍化保護(hù)層8可以用特殊的PECVD技術(shù)制作，其特點(diǎn)是膜層的氫含量較低并且有很好的表面特性，優(yōu)選氫含量控制在10%以下。步驟S207:在鈍化保護(hù)層8之上沉積像素電極層并進(jìn)行圖案化處理，形成像素電極9，如圖3G所示。在本實施例中，在鈍化層8上的像素電極層是透明的，透明電極層可以使用ITO(氧化銦錫)材料制作，制作方法可以是濺射成膜，且濺射成膜完成后需做退火處理，透明電極層的厚度可以為20 150nm。本發(fā)明實施例提供的氧化物薄膜晶體管制作方法，通過在預(yù)先圖形化的柵極絕緣層上形成位于同一層的半導(dǎo)體層和歐姆接觸層，能夠直接形成所需的形狀，并且無需對歐姆接觸層進(jìn)行刻蝕，避免了刻蝕藥液對氧化物半導(dǎo)體層及歐姆接觸層的材料影響。本發(fā)明實施例中將半導(dǎo)體層與歐姆接觸層嵌入柵極絕緣層圖案化圖形之內(nèi)，使得后續(xù)源漏電極能夠很好的和半導(dǎo)體層實現(xiàn)歐姆接觸，受前層圖案變化影響較小。并且本發(fā)明實施例中在形成與半導(dǎo)體層位于同一層，并具有同一導(dǎo)電性能單一結(jié)構(gòu)的歐姆接觸層，可將形成歐姆接觸層的氧化物與形成半導(dǎo)體層的氧化物一起注入到對應(yīng)的圖案化圖形位置處，也可以采用分別注入的方式，以防止不同氧化物材料之間的造成特性影響。本發(fā)明實施例二是一種采用與半導(dǎo)體層分開注入方式，在對應(yīng)歐姆接觸層形狀的位置處，形成導(dǎo)電性能優(yōu)于半導(dǎo)體層導(dǎo)電性能，并具有單一導(dǎo)電性能的歐姆接觸層的一個較佳實施例。本發(fā)明實施例二中，與實施例一不同之處在于，在對柵極絕緣層進(jìn)行圖案化處理時，可對柵極絕緣層3進(jìn)行不同程度的曝光處理，比如可利用半透式掩膜板或灰色調(diào)掩膜板進(jìn)行全曝光和半曝光處理，以分別形成與待形成半導(dǎo)體層形狀相一致的半導(dǎo)體圖案形狀，以及與待形成歐姆接觸層形狀相一致的歐姆接觸層圖案形狀，并分別注入半導(dǎo)體氧化物和歐姆接觸層氧化物；參閱圖4A至圖4H為本發(fā)明實施例二中形成薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖，步驟如下:步驟一:在基板I上形成柵電極2，如圖4A所示；步驟二:在柵電極2上形成柵極絕緣層3之后，在柵極絕緣層3上涂覆光刻膠，本發(fā)明實施例中將柵極絕緣層3在待形成半導(dǎo)體層4的位置處的光刻膠全曝光，在待形成歐姆接觸層位置處的光刻膠半曝光，并在全曝光位置處形成與待形成半導(dǎo)體層形狀相一致的半導(dǎo)體圖案形狀，如圖4B所示。步驟三:在形成放置半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體層圖案形狀后，可將半導(dǎo)體層的氧化物注入到半導(dǎo)體圖案形狀對應(yīng)的位置處，預(yù)先形成半導(dǎo)體層4，如圖4C所示。步驟四:繼續(xù)對柵極絕緣層上半曝光的位置處殘留的光刻膠繼續(xù)進(jìn)行灰化刻蝕處理，去除殘留的光刻膠后，利用干法刻蝕的方式形成與待形成歐姆接觸層形狀相一致的歐姆接觸層圖案形狀，并將歐姆接觸層的氧化物注入到形成的歐姆接觸層圖案形狀對應(yīng)的位置處，形成歐姆接觸層，如圖4D所示。步驟五:然后在半導(dǎo)體層4上形成刻蝕阻擋層6，如圖4E所示。步驟六:刻蝕阻擋層6之上形成源電極7a和漏電極7b，如圖4F所示。步驟七:在源漏電極之上沉積保護(hù)層8并進(jìn)行圖案化，如圖4G所示。步驟八:最后在保護(hù)層之上沉積ITO像素電極層9并進(jìn)行圖案化，如圖4H所示。在本實施例中，柵電極2，柵極絕緣層3，半導(dǎo)體層4，歐姆接觸層5a和歐姆接觸層5b，刻蝕阻擋層6，源漏電極層7，鈍化保護(hù)層8以及像素電極層9的材料均可以參照實施方案一實施，在此不再贅述。本發(fā)明實施例提供的上述薄膜晶體管制作方法，歐姆接觸層與半導(dǎo)體層位于同一層，并具有同一導(dǎo)電性能的單一結(jié)構(gòu)，能夠較好的改善半導(dǎo)體層與源漏電極之間的歐姆接觸特性，并且采用與半導(dǎo)體層分開形成的方式，能夠進(jìn)一步提高工藝的可操作性。本發(fā)明實施例中還可形成導(dǎo)電性能介于所述半導(dǎo)體層導(dǎo)電性能與源漏電極導(dǎo)電性能之間，且導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層，使靠近源漏電極的歐姆接觸層導(dǎo)電性能最好，靠近半導(dǎo)體層處的歐姆接觸層導(dǎo)電性能最低，但歐姆接觸層的最低導(dǎo)電性能需優(yōu)于半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能，能夠更好的改善半導(dǎo)體層與源漏電極之間的歐姆接觸特性，提高電子遷移率。本發(fā)明實施例三為一種形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層的較佳實施例，本發(fā)明實施例中在對柵極絕緣層上方的光刻膠進(jìn)行曝光處理時，將柵極絕緣層在待形成半導(dǎo)體層的位置處的光刻膠全曝光，在待形成歐姆接觸層位置處的光刻膠采用相對全曝光位置處曝光程度逐級遞減的方式，進(jìn)行梯次曝光處理，并在全曝光位置處刻蝕露出的柵極絕緣層，形成與待形成半導(dǎo)體層形狀相一致的半導(dǎo)體圖案形狀，將形成半導(dǎo)體層的氧化物注入到半導(dǎo)體圖案形狀對應(yīng)的位置處，形成半導(dǎo)體層；然后分別去除梯次曝光處理后的光刻膠，并分別刻蝕對應(yīng)位置處的柵極絕緣層逐級形成與待形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層形狀相一致的歐姆接觸層圖案形狀；并逐次將形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層氧化物注入到導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層圖案形狀對應(yīng)的位置處，形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中以形成具有三種不同導(dǎo)電性能并呈梯次變化的歐姆接觸層為例進(jìn)行說明。本發(fā)明實施例中僅就形成半導(dǎo)體層與歐姆接觸層的過程進(jìn)行說明，其他可采用實施例一與實施例二的實施方式，在此不再贅述。具體的，形成三種不同導(dǎo)電性能并呈梯次變化的歐姆接觸層，如圖5所示，其中，歐姆接觸層5a_l的導(dǎo)電性能高于歐姆接觸層5a_2的導(dǎo)電性能，歐姆接觸層5a_2的導(dǎo)電性能高于歐姆接觸層5a-3的導(dǎo)電性能；歐姆接觸層5b-l的導(dǎo)電性能高于歐姆接觸層5b-2的導(dǎo)電性能，歐姆接觸層5b-2的導(dǎo)電性能高于歐姆接觸層5b-3的導(dǎo)電性能。本發(fā)明實施例中可米用完全曝光、半曝光、三分之一曝光和五分之一曝光共存的掩膜板，對柵極絕緣層上的光刻膠進(jìn)行曝光處理。其中全曝光的位置在刻蝕后用來注入半導(dǎo)體層4，半曝光的位置在半導(dǎo)體層形成后通過刻蝕形成圖案并用來注入歐姆接觸層5a-3，5b-3 ;三分之一曝光的位置在半導(dǎo)體層4、歐姆接觸層5a_3和歐姆接觸層5b_3形成后,通過刻蝕形成對應(yīng)的圖案并用來注入歐姆接觸層5a-2和歐姆接觸層5b-2 ;五分之一曝光的位置在半導(dǎo)體層4和歐姆接觸層5a-3、歐姆接觸層5b-3、歐姆接觸層5a_2和歐姆接觸層5a-2形成后，通過刻蝕形成圖案并用來注入歐姆接觸層5a-l和歐姆接觸層5b_l，最終形成如圖5所示歐姆接觸層導(dǎo)電性能梯次變化的氧化物薄膜晶體管。本發(fā)明實施例中提供的形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層的方法，使靠近源漏電極的歐姆接觸層導(dǎo)電性能最好，靠近半導(dǎo)體層處的歐姆接觸層導(dǎo)電性能最低，但歐姆接觸層的最低導(dǎo)電性能需優(yōu)于半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能，能夠更好的改善半導(dǎo)體層與源漏電極之間的歐姆接觸特性，提高電子遷移率。本發(fā)明實施例四還提供了一種氧化物薄膜晶體管，該氧化物薄膜晶體管采用上述實施方式涉及的制作方法制作而成，包括柵電極，還包括形成在柵電極之上的柵極絕緣層，半導(dǎo)體層和歐姆接觸層，且半導(dǎo)體層和歐姆接觸層之間歐姆接觸，其中，柵極絕緣層具有與半導(dǎo)體層形狀相一致的半導(dǎo)體層圖案形狀，以及與歐姆接觸層形狀相一致的歐姆接觸層圖案形狀，且半導(dǎo)體層形成在柵極絕緣層上半導(dǎo)體層圖案形狀對應(yīng)位置處，歐姆接觸層形成在柵極絕緣層上歐姆接觸層圖案形狀對應(yīng)位置處。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中半導(dǎo)體層和歐姆接觸層相對柵極絕緣層的一面位于同一水平面。進(jìn)一步優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中半導(dǎo)體層可具有單一的導(dǎo)電性能，也可具有梯次變化的導(dǎo)電性能，并使靠近所述半導(dǎo)體層出的導(dǎo)電性能最低，以使半導(dǎo)體層和歐姆接觸層之間的歐姆接觸特性更好，提高電子遷移率。本發(fā)明實施例提供的氧化物薄膜晶體管還具有與上述實施方式中制作方法形成的氧化物薄膜晶體管相同的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述，可參閱圖4H和圖5。本發(fā)明實施例五還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括實施例四涉及的氧化物薄膜晶體管，其他結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。本發(fā)明實施例提供的氧化物薄膜晶體管及其制作方法和顯示裝置，通過設(shè)置同一平面內(nèi)的歐姆接觸層，能夠很好的改善源漏電極與半導(dǎo)體層之間的歐姆接觸特性，并且由于半導(dǎo)體層與歐姆接觸層嵌入在柵極絕緣層圖案化圖形之內(nèi)，因此后續(xù)的源漏電極能夠與半導(dǎo)體層實現(xiàn)很好的接觸，受前層圖案變化的影響較小。同時，氧化物歐姆接觸層是通過噴墨打印的方式實現(xiàn)的，因此可以避免刻蝕藥液對氧化物半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的影響。其中，在上述實施例中涉及的薄膜的形成包括:沉積、涂覆、濺射、打印等方法；所涉及的構(gòu)圖工藝包括:涂覆光刻膠、濺射、蒸鍍、曝光顯影、刻蝕、灰化和去除光刻膠等操作。需要說明的是，以上具體實施方式
僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，比如半導(dǎo)體層也可以通過濺射方式來實現(xiàn)，而歐姆接觸層噴墨打印的方式也可以做其它的變化，另外，對柵極絕緣層進(jìn)行圖案化處理時，除了采用特殊的掩膜版以外，也可以采用通過不同掩膜版分次曝光的方式來實現(xiàn)，或者其他圖案化處理方式。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管制作方法，包括形成柵電極、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層和源漏電極層的過程，還包括形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程包括: 對于所述柵極絕緣層，在柵電極上方溝道內(nèi)待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的位置處，通過構(gòu)圖工藝形成包括放置半導(dǎo)體層圖案的第一凹槽和放置歐姆接觸層圖案的第二凹槽的柵極絕緣層圖案； 在所述柵極絕緣層上，對應(yīng)所述第一凹槽內(nèi)形成半導(dǎo)體層的圖案，對應(yīng)所述第二凹槽內(nèi)形成歐姆接觸層的圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程，具體包括: 步驟1、在所述柵極絕緣層上方形成光刻膠； 步驟2、對所述柵極絕緣層上，待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層對應(yīng)位置處的光刻膠進(jìn)行全曝光，并對所述全曝光位置處的柵極絕緣層進(jìn)行構(gòu)圖工藝，形成包括所述第一凹槽和所述第二凹槽的柵極絕 緣層圖案，且所述第一凹槽和所述第二凹槽在所述柵極絕緣層上具有相同的內(nèi)凹深度； 步驟3、將形成半導(dǎo)體層的材料注入到所述第一凹槽內(nèi)，形成半導(dǎo)體層的圖案；將形成歐姆接觸層的材料注入到所述第二凹槽內(nèi)，形成歐姆接觸層的圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層和具有單一導(dǎo)電性能的歐姆接觸層的過程，具體包括: 步驟1、在所述柵極絕緣層上方形成光刻膠； 步驟2、對所述柵極絕緣層上，在待形成半導(dǎo)體層位置處的光刻膠進(jìn)行全曝光，在待形成歐姆接觸層位置處的光刻膠進(jìn)行半曝光； 步驟3、對于所述全曝光位置處的柵極絕緣層通過構(gòu)圖工藝，在所述全曝光位置處形成包括所述第一凹槽的柵極絕緣層圖案； 步驟4、將形成半導(dǎo)體層的材料注入到所述第一凹槽內(nèi)，形成半導(dǎo)體層的圖案； 步驟5、去除所述柵極絕緣層半曝光位置處殘留的光刻膠，并刻蝕半曝光位置處的柵極絕緣層，形成包括所述第二凹槽的柵極絕緣層圖案，且所述第二凹槽和所述第一凹槽具有相同的內(nèi)凹深度； 步驟6、將形成歐姆接觸層的材料注入到所述第二凹槽內(nèi)，形成歐姆接觸層的圖案。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程，具體包括: 步驟1、在所述柵極絕緣層上方形成光刻膠； 步驟2、對所述柵極絕緣層上，在待形成半導(dǎo)體層對應(yīng)位置處的光刻膠全曝光；在待形成歐姆接觸層位置處的光刻膠，采用相對所述全曝光位置處曝光程度逐級遞減的方式，對所述光刻膠進(jìn)行梯次曝光處理； 步驟3、對于所述全曝光位置處的柵極絕緣層，通過構(gòu)圖工藝在所述全曝光位置處形成包括所述第一凹槽的柵極絕緣層圖案； 步驟4、將形成半導(dǎo)體層的材料注入到所述第一凹槽內(nèi)，形成半導(dǎo)體層的圖案； 步驟5、通過構(gòu)圖工藝分別去除梯次曝光處理后的所述柵極絕緣層上的光刻膠，并分別對于柵極絕緣層進(jìn)行構(gòu)圖工藝，逐級形成包括第二凹槽的柵極絕緣層圖案，且所述第二凹槽和所述第一凹槽具有相同的內(nèi)凹深度； 分別將形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層的材料注入到所述第二凹槽內(nèi)，形成導(dǎo)電性能梯次變化的歐姆接觸層。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述形成所述半導(dǎo)體層的注入方法包括濺射或者噴墨打印的方式。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述形成所述歐姆接觸層的注入方法包括噴墨打印的方式。
7.一種薄膜晶體管，包括柵電極、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、半導(dǎo)體層、歐姆接觸層和源漏電極，其特征在于，對于所述柵極絕緣層，在柵電極上方溝道內(nèi)待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的位置處，通過構(gòu)圖工藝形成包括放置半導(dǎo)體層圖案的第一凹槽和放置歐姆接觸層圖案的第二凹槽的柵極絕緣層圖案，且所述半導(dǎo)體層形成在所述第一凹槽內(nèi)，所述歐姆接觸層形成在所述第二凹槽內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一凹槽和所述第二凹槽，在所述柵極絕緣層上具有相同的內(nèi)凹深度。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述歐姆接觸層具有單一的導(dǎo)電性倉泛。
10.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述歐姆接觸層具有梯次變化的導(dǎo)電性能，且靠近所述半導(dǎo)體層處的導(dǎo)電性能最低。
11.一種顯示裝置 ，其特征在于，包括權(quán)利要求7-10任一項所述的氧化物薄膜晶體管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管及其制作方法和顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中歐姆接觸層的刻蝕工藝難控制，并且刻蝕液會對氧化物半導(dǎo)體層材料特性產(chǎn)生不利影響的問題。本發(fā)明中形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的過程包括對于所述柵極絕緣層，在柵電極上方溝道內(nèi)待形成半導(dǎo)體層和歐姆接觸層的位置處，通過構(gòu)圖工藝形成包括放置半導(dǎo)體層圖案的第一凹槽和放置歐姆接觸層圖案的第二凹槽的柵極絕緣層圖案；在所述柵極絕緣層上，對應(yīng)所述半導(dǎo)體圖案形狀的圖案化位置處形成半導(dǎo)體層，對應(yīng)所述歐姆接觸層圖案形狀的圖案化位置處形成歐姆接觸層。通過本發(fā)明無需對歐姆接觸層進(jìn)行刻蝕，避免了刻蝕藥液對氧化物半導(dǎo)體層及歐姆接觸層材料的影響。
文檔編號H01L21/336GK103165471SQ201310053699
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者孔祥永, 成軍, 王東方, 袁廣才 申請人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司