一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備，涉及顯示技術(shù)，在有源層材料的遷移率大于設(shè)定閾值時(shí)，為避免有源層遷移率高而導(dǎo)致漏電流大，對(duì)有源層進(jìn)行離子注入，增大有源層表面的離子化合鍵的能量，從而減少空位形成的幾率及降低載流子濃度，降低有源層表面的遷移率，進(jìn)而降低漏電流，調(diào)節(jié)閥值電壓向正方向移動(dòng)，提高薄膜晶體管性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)，尤其涉及一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,AMOLED (Active Matrix/Organic Light Emitting Diode,有源矩陣有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板)是利用設(shè)置在電致發(fā)光片上下的兩片電極產(chǎn)生的電流強(qiáng)度的變化，改變電致發(fā)光層的發(fā)光效果，從而控制發(fā)光來(lái)改變顯示圖像的。一般來(lái)講，一塊完整的AMOLED顯示面板包括OLED構(gòu)件和TFT (Thin Film Transistor,薄膜晶體管)陣列。其中TFT開(kāi)關(guān)包括柵極、源極、漏極和有源層；柵電極連接OLED的金屬電極，源極連接數(shù)據(jù)線，漏極連接OLED像素電極，有源層形成在源極、漏極與柵極之間。
[0003]目前的AMOLEDTFT中，為提高像素電極充電率，減少響應(yīng)時(shí)間，需要盡量提高有源層的遷移率，例如，在進(jìn)行TFT制作時(shí)，可以使用氮氧化鋅等材料作為有源層。
[0004]但是，在使用遷移率高的材料作為有源層時(shí)，由于過(guò)大的遷移率，容易導(dǎo)致漏電流過(guò)大和閾值電壓向負(fù)偏移大，影響TFT性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備，以解決使用遷移率高的材料作為有源層時(shí)，漏電流過(guò)大和閾值電壓向負(fù)偏移大的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管制作方法，包括:
[0007]通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案；
[0008]對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入，其中，所注入的離子形成的化合鍵的能量大于所述有源層材料中離子形成的化合鍵的能量。
[0009]通過(guò)對(duì)有源層進(jìn)行離子注入，增大化合鍵的能量，減少空位形成的幾率及降低載流子濃度，降低有源層表面的遷移率，進(jìn)而降低漏電流，調(diào)節(jié)閥值電壓向正方向移動(dòng)，提高薄膜晶體管性能。
[0010]進(jìn)一步，為防止離子注入對(duì)有源層圖案表面造成影響，所述對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入前，還包括:
[0011]在所述有源層圖案上形成刻蝕阻擋層圖案；
[0012]在所述刻蝕阻擋層圖案和所述有源層圖案上形成源漏極圖案。
[0013]更進(jìn)一步，所述對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入前，還包括:
[0014]在所述刻蝕阻擋層圖案和所述源漏極圖案上形成保護(hù)層。
[0015]較佳的，所述保護(hù)層具體為:
[0016]SiOx, SiN 的組合層。
[0017]進(jìn)一步，所述通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案前，還包括:[0018]在基板上形成柵極圖案；
[0019]在所述柵極圖案和基板上形成柵極絕緣層；
[0020]此時(shí)，所述通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案，具體為:
[0021]在所述柵極絕緣層上通過(guò)遷移率大于設(shè)定閾值的有源層材料形成有源層圖案。
[0022]較佳的，所述有源層材料具體為:
[0023]氮氧化鋅。
[0024]更佳的，所注入的離子具體為:
[0025]鎵離子或鋁離子。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種薄膜晶體管，包括有源層圖案，所述有源層圖案的材料的遷移率大于設(shè)定閾值，且:
[0027]所述有源層圖案的表面摻雜有設(shè)定離子，所述設(shè)定離子形成的化合鍵的能量大于所述有源層材料中離子形成的化合鍵的能量。
[0028]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種薄膜晶體管，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作方法制作。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示設(shè)備，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備，在有源層材料的遷移率大于設(shè)定閾值時(shí)，為避免有源層遷移率高而導(dǎo)致漏電流大，對(duì)有源層進(jìn)行離子注入，增大有源層表面的離子化合鍵的能量，從而減少空位形成的幾率及降低載流子濃度，降低有源層表面的遷移率，進(jìn)而降低漏電流，調(diào)節(jié)閥值電壓向正方向移動(dòng)，提高薄膜晶體管性能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作方法流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的較具體的薄膜晶體管制作方法流程圖；
[0033]圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中，形成柵極圖案后的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3b為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中，形成柵極絕緣層后的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖3c為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中，形成有源層圖案后的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖3d為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中，形成刻蝕阻擋層圖案后的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3e為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中，形成源漏極圖案后的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3f為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中，形成保護(hù)層后的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3g為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作過(guò)程中進(jìn)行離子注入的示意圖；
[0040]圖3h為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0041]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備，在有源層材料的遷移率大于設(shè)定閾值時(shí)，為避免有源層遷移率高而導(dǎo)致漏電流大，對(duì)有源層進(jìn)行離子注入，增大有源層表面的離子化合鍵的能量，從而減少空位形成的幾率及降低載流子濃度，降低有源層表面的遷移率，進(jìn)而降低漏電流，調(diào)節(jié)閥值電壓向正方向移動(dòng)，提高薄膜晶體管性能。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作方法，包括:
[0043]步驟S101、通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案；通常，在沉積遷移率大于設(shè)定閾值的有源層材料后，進(jìn)行掩膜和刻蝕即可得到相應(yīng)的有源層圖案；
[0044]步驟S102、對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入，其中，所注入的離子形成的化合鍵的能量大于有源層材料中離子形成的化合鍵的能量。
[0045]離子注入的方式有很多，例如，可以使得離子源產(chǎn)生離子束，由引出縫將離子束引入靶室向靶片注入離子，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以通過(guò)其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)離子注入。
[0046]在對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入后，有源層圖案的表面遷移率降低，底層的遷移率仍然較高，實(shí)現(xiàn)了降低漏電流，調(diào)節(jié)閥值電壓向正方向移動(dòng)，提高薄膜晶體管性能。
[0047]通常，在遷移率大于30cm2/Vs時(shí)，即可認(rèn)為遷移率較大，需要對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入。所注入的離子形成的化合鍵的能量大于有源層材料中離子形成的化合鍵的能量時(shí)，即可減少有源層材料中的空位和載流子濃度，進(jìn)而降低有源層圖案的表面遷移率。
[0048]例如，當(dāng)使用氮氧化鋅作為有源層材料時(shí)，氮氧化鋅的遷移率為lOOcmVVs，氮氧化鋅中提供載流子的位置(free carrier)是氮空位,而N-Ga (氮鎵鍵)和N-Al (氮招鍵)的能量都高于N-Zn (氮鋅鍵)，所以使用Ga (鎵)或者Al (鋁)進(jìn)行摻雜會(huì)使得氮氧化鋅中氮空位的形成更加困難，進(jìn)而降低其遷移率。
[0049]或者，當(dāng)使用IGZO (銦鎵鋅氧)或者ITZO (銦錫鋅氧)作為有源層材料時(shí)，提供載流子的位置是氧空位，由于O-Ga (氧鎵鍵)和O-Al (氧鋁鍵)的能量都高于O-Zn (氧鋅鍵)，所以也可以使用Ga (鎵)或者Al (鋁)進(jìn)行摻雜，進(jìn)而降低IGZO或者ITZO的遷移率。
[0050]為了防止離子注入時(shí)，對(duì)有源層圖案的表面造成破壞，可以在形成有源層圖案后，先在有源層圖案上形成刻蝕阻擋層圖案，并在刻蝕阻擋層圖案和有源層圖案上形成源漏極圖案，再對(duì)有源層進(jìn)行離子注入，由于所注入的離子能量較高，所以可以透過(guò)刻蝕阻擋層圖案實(shí)現(xiàn)對(duì)有源層圖案表面的離子注入。
[0051]此時(shí)，在步驟S102前，還包括:
[0052]在有源層圖案上形成刻蝕阻擋層圖案；
[0053]在刻蝕阻擋層圖案和有源層圖案上形成源漏極圖案。
[0054]進(jìn)一步，為防止離子注入影響TFT性能，對(duì)有源層進(jìn)行離子注入前，還包括:
[0055]在刻蝕阻擋層圖案和源漏極圖案上形成保護(hù)層。
[0056]該保護(hù)層可以使用SiOx (氧化硅)和SiNx (氮化硅)的組合層實(shí)現(xiàn)，同樣的，由于所注入的離子能量較高，所以可以透過(guò)保護(hù)層和刻蝕阻擋層圖案實(shí)現(xiàn)對(duì)有源層圖案表面的離子注入，同時(shí)，也避免了離子注入過(guò)程中，離子對(duì)有源層圖案表面的轟擊。
[0057]通常情況下，在有源層圖案下，還設(shè)置有柵極和柵極絕緣層，此時(shí)，步驟SlOl中，通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案前，還包括:[0058]在基板上形成柵極圖案；
[0059]在柵極圖案和基板上形成柵極絕緣層；
[0060]此時(shí)，步驟SlOl中，通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案，具體為:
[0061]在柵極絕緣層上通過(guò)遷移率大于設(shè)定閾值的有源層材料形成有源層圖案。
[0062]具體的，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的較具體的薄膜晶體管制作方法包括:
[0063]步驟S201、在基板上形成柵極圖案，具體的，可以通過(guò)磁控濺射的方式沉積柵極材料，再對(duì)柵極材料進(jìn)行圖形化處理，進(jìn)行曝光、顯影、刻蝕和剝離工藝實(shí)現(xiàn)柵極圖形化，其中，柵極材料可以為Mo (鑰)、A1 (鋁)等金屬，形成柵極圖案后的薄膜晶體管如圖3a所示；
[0064]步驟S202、在柵極圖案和基板上形成柵極絕緣層，其中，柵極絕緣層可以時(shí)單層或多層的SiOx或SiNx (氮化硅)，形成柵極絕緣層后的薄膜晶體管如圖3b所示；
[0065]步驟S203、在柵極絕緣層上通過(guò)有源層材料形成有源層圖案，具體的，可以在柵極絕緣層上沉積氮氧化鋅，并對(duì)其進(jìn)行圖形化處理，形成有源層圖案，形成有源層圖案后的薄膜晶體管如圖3c所示；
[0066]步驟S204、在有源層圖案上形成刻蝕阻擋層圖案，具體的，可以是在有源層圖案上沉積刻蝕阻擋層材料并進(jìn)行圖形化處理，形成刻蝕阻擋層圖案后的薄膜晶體管如圖3d所示；
[0067]步驟S205、在刻蝕阻擋層圖案和有源層圖案上形成源漏極圖案，具體的，可以是沉積源漏極材料并進(jìn)行圖形化處理，形成源漏極圖案后的薄膜晶體管如圖3e所示；
[0068]步驟S206、在刻蝕阻擋層圖案和源漏極圖案上形成保護(hù)層，該保護(hù)層可以是SiOx和SiNx的組合層，形成保護(hù)層后的薄膜晶體管如圖3f所示；
[0069]步驟S207、對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入，如圖3g所示。
[0070]由于注入離子的能量較高，可透過(guò)保護(hù)層和刻蝕阻擋層注入到有源層圖案的表面，使得有源層包括摻雜Ga或者Al離子的頂層和氮氧化鋅底層，離子注入后的薄膜晶體管如圖3h所示。
[0071]本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)提供一種薄膜晶體管，包括有源層圖案，其中，有源層圖案的材料的遷移率大于設(shè)定閾值，且:
[0072]有源層圖案的表面摻雜有設(shè)定離子，設(shè)定離子形成的化合鍵的能量大于有源層材料中離子形成的化合鍵的能量。
[0073]本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)提供一種薄膜晶體管，通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管制作方法制作。
[0074]本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)提供一種顯示設(shè)備，包括本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管。
[0075]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管制作方法、薄膜晶體管及顯示設(shè)備，在有源層材料的遷移率大于設(shè)定閾值時(shí)，為避免有源層遷移率高而導(dǎo)致漏電流大，對(duì)有源層進(jìn)行離子注入，增大有源層表面的離子化合鍵的能量，從而減少空位形成的幾率及降低載流子濃度，降低有源層表面的遷移率，進(jìn)而降低漏電流，調(diào)節(jié)閥值電壓向正方向移動(dòng)，提高薄膜晶體管性能。
[0076]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)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(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管制作方法，其特征在于，包括: 形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案； 對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入，其中，所注入的離子形成的化合鍵的能量大于所述有源層材料中離子形成的化合鍵的能量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入前，還包括: 在所述有源層圖案上形成刻蝕阻擋層圖案； 在所述刻蝕阻擋層圖案和所述有源層圖案上形成源漏極圖案。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)有源層圖案進(jìn)行離子注入前，還包括: 在所述刻蝕阻擋層圖案和所述源漏極圖案上形成保護(hù)層。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述保護(hù)層具體為: SiOx, SiNx的組合層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案前，還包括: 在基板上形成柵極圖案； 在所述柵極圖案和基板上形成柵極絕緣層； 所述通過(guò)有源層材料形成遷移率大于設(shè)定閾值的有源層圖案，具體為: 在所述柵極絕緣層上通過(guò)遷移率大于設(shè)定閾值的有源層材料形成有源層圖案。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有源層材料具體為: 氮氧化鋅。
7.如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所注入的離子具體為: 鎵離子或鋁離子。
8.一種薄膜晶體管，包括有源層圖案，其特征在于，所述有源層圖案的材料的遷移率大于設(shè)定閾值，且， 所述有源層圖案的表面摻雜有設(shè)定離子，所述設(shè)定離子形成的化合鍵的能量大于所述有源層材料中離子形成的化合鍵的能量。
9.一種薄膜晶體管，其特征在于，通過(guò)如權(quán)利要求1-7任一所述的方法制作。
10.一種顯示設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求8或9所述的薄膜晶體管。
【文檔編號(hào)】H01L29/786GK103500710SQ201310473410
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】王美麗, 姜春生, 王東方, 劉鳳娟 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司