薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置和阻擋層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板及顯示裝置,用以提高薄膜晶體管的電學(xué)性能,提高顯示裝置顯示圖像的畫質(zhì)。本發(fā)明提供的薄膜晶體管包括:位于基板上的柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層;所述柵極絕緣層位于所述柵極和所述半導(dǎo)體層之間;所述第一金屬阻擋層位于所述源極、漏極與柵極絕緣層之間;其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。
【專利說明】薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置和阻擋層【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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作方法、陣列基板、顯示裝置和阻擋層。
【背景技術(shù)】
[0002]在顯示【技術(shù)領(lǐng)域】,平板顯示裝置,如液晶顯示器(Liquid Crystal Display, IXD)和有機(jī)電致發(fā)光顯示器(Organic Light Emitting Display, 0LED),因其具有輕、薄、低功耗、高亮度,以及高畫質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),在平板顯示領(lǐng)域占據(jù)重要的地位。尤其是大尺寸、高分辨率,以及高畫質(zhì)的平板顯示裝置,如液晶電視,在當(dāng)前的平板顯示器市場(chǎng)已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。 [0003]目前,圖像信號(hào)的延遲成為制約大尺寸、高分辨率及高畫質(zhì)平板顯示裝置的關(guān)鍵因素之一。具體地,圖像信號(hào)的延遲主要由基板上的柵極、柵極線,或數(shù)據(jù)線等信號(hào)電阻R和相關(guān)電容C決定。隨著顯示裝置尺寸的不斷增大,分辨率不斷提高,驅(qū)動(dòng)電路施加的信號(hào)頻率也不斷提高,圖像信號(hào)的延遲越來越嚴(yán)重。在圖像顯示階段,柵極線打開,像素充電,由于圖像信號(hào)的延遲,某些像素充電不充分,導(dǎo)致圖像顯示畫面的亮度不均勻,嚴(yán)重影響圖像的顯示質(zhì)量。降低柵極、柵極線,數(shù)據(jù)線等的電阻可以減小圖像信號(hào)的延遲,改善圖像的畫質(zhì)。
[0004]目前,降低柵極線和數(shù)據(jù)線的電阻的方法主要采用電阻較低的金屬銅(Cu)制作柵極線和數(shù)據(jù)線。但是存在以下缺點(diǎn):
[0005]銅(Cu)金屬離子易擴(kuò)散,尤其是在較高溫度下很容易擴(kuò)散到柵極保護(hù)層、半導(dǎo)體層、或鈍化層中,嚴(yán)重影響薄膜晶體管(Thin Film Transistor, TFT)的性能。尤其是在TFT后續(xù)高溫加熱工藝中,銅(Cu)離子的活性增加,可以穿越絕緣阻擋層滲透到半導(dǎo)體層,嚴(yán)重影響TFT性能,使得圖像的畫質(zhì)更差,甚至破壞TFT的正常工作。
[0006]現(xiàn)有基板上的TFT以及制作方法會(huì)引起TFT性能下降,圖像畫質(zhì)較差的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置和阻擋層,用以提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管,包括:
[0009]位于基板上的柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層;所述柵極絕緣層位于所述柵極和所述半導(dǎo)體層之間;所述第一金屬阻擋層位于所述源極、漏極與柵極絕緣層之間;其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。
[0010]例如,較佳地,還包括位于所述源極、漏極與所述半導(dǎo)體層之間的刻蝕阻擋層,具有刻蝕阻擋層的TFT可以防止刻蝕源極和漏極時(shí)對(duì)半導(dǎo)體層的影響。[0011]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層絕緣設(shè)置。
[0012]例如,較佳地,所述形成源極和漏極的材料和形成柵極的材料中的至少之一為銅或銅合金,銅或銅合金的電阻率較低,可以減小圖像信號(hào)的延遲,改善圖像的畫質(zhì)。
[0013]例如,較佳地,當(dāng)所述TFT為金屬氧化物TFT時(shí),所述半導(dǎo)體層為金屬氧化物半導(dǎo)體層。
[0014]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層采用與所述半導(dǎo)體層相同的材料制作而成,首先所述金屬氧化物半導(dǎo)體層具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能,其次同種材料形成第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以簡(jiǎn)化TFT的結(jié)構(gòu),節(jié)約制作工藝流程。
[0015]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的氧化銅、氮化銅或氮氧化銅膜層。
[0016]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層還可以采用與所述半導(dǎo)體層不相同的金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成,由于金屬氧化物半導(dǎo)體材料可以阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,可以實(shí)現(xiàn)提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。
[0017]例如,較佳地,所述薄膜晶體管還包括:第二金屬阻擋層,所述第二金屬阻擋層位于所述第一金屬阻擋層與所述源極、漏極之間,所述第二金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,可以更進(jìn)一步提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。
[0018]例如,較佳地,所述形成源極和漏極的材料為銅或銅合金,銅或銅合金的電阻率較低,可以減小圖像信號(hào)的延遲,改善圖像的畫質(zhì)。
[0019]例如,較佳地,所述第二金屬阻擋層為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的氧化銅、氮化銅,或氮氧化銅膜層。
[0020]例如,較佳地,所述第二金屬阻擋層采用具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
[0021 ] 例如,較佳地,所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為:
[0022]所述柵極位于所述基板上;
[0023]所述柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0024]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0025]所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層上;
[0026]所述第二金屬阻擋層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0027]所述源漏極層位于所述第二金屬阻擋層上;
[0028]或者所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為:
[0029]所述源漏極層位于所述基板上;
[0030]所述第二金屬阻擋層位于所述源漏極層上;
[0031]所述刻蝕阻擋層位于所述第二金屬阻擋層上;
[0032]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述刻蝕阻擋層上;
[0033]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層上;
[0034]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
[0035]例如,較佳地,所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為:
[0036]所述柵極位于所述基板上;[0037]所述柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0038]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0039]所述源極和漏極位于所述第一金屬阻擋層上;
[0040]或者所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為:
[0041]所述源極和漏極位于所述基板上;
[0042]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述源極和漏極上;
[0043]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0044]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
[0045]例如,較佳地,所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為:
[0046]所述柵極位于所述基板上;
[0047]所述柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0048]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0049]所述第二金屬阻擋層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0050]所述源極和漏極位于所述第一金屬阻擋層上;
[0051]或者所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為:
[0052]所述源極和漏極位于所述基板上;
[0053]所述第二金屬阻擋層位于所述源極和漏極上;
[0054]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述第二金屬阻擋層上;
[0055]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0056]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
[0057]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層位于與所述源極和漏極相對(duì)應(yīng)的位置,盡可能地簡(jiǎn)化TFT的結(jié)構(gòu)。
[0058]例如,較佳地,所述第二金屬阻擋層位于與所述源極和漏極相對(duì)應(yīng)的位置,盡可能地簡(jiǎn)化TFT的結(jié)構(gòu)。
[0059]本發(fā)明實(shí)施例提供一種陣列基板,其特征在于,包括上述僅設(shè)置有第一金屬阻擋層的薄膜晶體管,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提聞TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
[0060]例如,較佳地,所述陣列基板還包括:數(shù)據(jù)線和柵極線,所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管的源極相連,所述柵極線與薄膜晶體管的柵極相連;
[0061]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置;或者
[0062]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置;或者
[0063]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì),同時(shí)還阻止形成柵極線和數(shù)據(jù)線的材料的相互擴(kuò)散,提高TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例提供一種陣列基板,包括上述設(shè)置有第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的薄I旲晶體管,進(jìn)一步提聞TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
[0065]例如,較佳地,所述陣列基板還包括:數(shù)據(jù)線和柵極線,所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管的源極相連,所述柵極線與薄膜晶體管的柵極相連;[0066]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置;和/或
[0067]所述第二金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,第二金屬阻擋層的設(shè)置可以進(jìn)一步避免形成源極、漏極、柵極線、和數(shù)據(jù)線的材料的相互擴(kuò)散,進(jìn)一步提聞TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
[0068]本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示裝置,包括上述陣列基板,該陣列基板為僅設(shè)置有第一金屬阻擋層的薄膜晶體管,可以實(shí)現(xiàn)一種信號(hào)延遲較小且圖像的畫質(zhì)較佳的顯示器件。
[0069]本發(fā)明實(shí)施例提供一種顯示裝置,包括上述陣列基板,該陣列基板為同時(shí)設(shè)置有第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的薄膜晶體管。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管的制作方法,包括:
[0071]形成包括柵極、源極、漏極和半導(dǎo)體層的圖形;形成包括柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層的圖形;
[0072]所述柵極絕緣層位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間,所述第一金屬阻擋層位于所述源極、漏極與柵極絕緣層之間,其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置。所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提高TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
[0073]例如,較佳地,還包括形成刻蝕阻擋層的圖形,所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層與源極、漏極之間,具有刻蝕阻擋層的TFT可以防止刻蝕源極和漏極時(shí)對(duì)半導(dǎo)體層的影響。
[0074]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層絕緣設(shè)置。
[0075]例如,較佳地,當(dāng)所述TFT為金屬氧化物TFT時(shí),所述半導(dǎo)體層由金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
[0076]例如,較佳地,還包括形成第二金屬阻擋層的圖形,所述第二金屬阻擋層位于所述第一金屬阻擋層與所述源極、漏極之間,可以更進(jìn)一步提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。
[0077]例如,較佳地,所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層的圖形,為:
[0078]采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;
[0079]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0080]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0081]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的基板上形成包括源極、漏極的圖形;
[0082]或者所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層的圖形,為:
[0083]采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極的圖形;
[0084]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0085]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0086]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0087]例如,較佳地,所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0088]采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;
[0089]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0090]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0091]采用構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形;
[0092]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0093]或者所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0094]采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0095]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極和第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形;
[0096]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0097]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0098]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0099]例如,較佳地,所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0100]采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;
[0101]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0102]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層的圖形;
[0103]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層圖形的基板上形成第一金屬阻擋層的圖形;
[0104]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0105]或者所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0106]采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0107]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層的圖形;
[0108]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層圖形的基板上形成第一金屬阻擋層的圖形;[0109]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0110]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0111]例如,較佳地,所述形成源極和漏極的材料為電阻率較低的銅或銅合金。
[0112]例如,較佳地,所述采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0113]采用鍍膜工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形或第一金屬阻擋層圖形的基板上形成所述銅金屬或銅合金膜層;在形成所述銅金屬或銅合金膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0114]所述采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0115]采用鍍膜工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形或第一金屬阻擋層圖形的基板上形成所述銅金屬或銅合金膜層;在形成所述銅金屬或銅合金膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0116]例如,較佳地,所述采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0117]采用鍍膜工藝在基板上形成所述銅或銅合金膜層;在形成所述銅或銅合金膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0118]本發(fā)明實(shí)施例提供一種阻擋層,用于所述僅設(shè)置有第一金屬阻擋層的陣列基板中阻止銅或銅合金的擴(kuò)散的第一金屬阻擋層。
[0119]例如,較佳地,所述阻擋層的材質(zhì)為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。
[0120]例如,較佳地,所述金屬氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銦鎵鋅氧化物或氧化銅。
[0121]例如,較佳地,所述金屬氮化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮化物。
[0122]例如,較佳地,所述金屬氮氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮氧化物。
[0123]本發(fā)明實(shí)施例提供一種阻擋層,用于所述同時(shí)設(shè)置有第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的陣列基板中阻止銅或銅合金的擴(kuò)散的第一金屬阻擋層和/或第二金屬阻擋層。[0124]例如,較佳地,所述阻擋層的材質(zhì)為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。
[0125]例如,較佳地,所述金屬氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銦鎵鋅氧化物或氧化銅。
[0126]例如,較佳地,所述金屬氮化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮化物。
[0127]例如,較佳地,所述金屬氮氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮氧化物。
[0128]本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管,在源極、漏極與柵極絕緣層之間設(shè)置有第一金屬阻擋層,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。進(jìn)一步地,在源極、漏極與第一金屬阻擋層之間設(shè)置第二金屬阻擋層,所述第二金屬阻擋層進(jìn)一步阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提聞TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0129]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的陣列基板結(jié)構(gòu)俯視示意圖;
[0130]圖2為圖1所示的TFT在A-B向的截面示意圖;
[0131]圖3為圖2所示的具有第二金屬阻擋層的TFT結(jié)構(gòu)示意圖;
[0132]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的陣列基板結(jié)構(gòu)俯視示意圖;
[0133]圖5為圖4所示的TFT在A-B向的截面圖;
[0134]圖6為圖5所示的TFT具有第二金屬阻擋層的TFT結(jié)構(gòu)示意圖;
[0135]圖7為實(shí)施例二提供的TFT結(jié)構(gòu)示意圖;
[0136]圖8為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板俯視示意圖;
[0137]圖9為圖8所示的陣列基板在C-D方向的截面示意圖;
[0138]圖10為本發(fā)明實(shí)施例四提供的陣列基板截面示意圖;
[0139]圖11為本發(fā)明實(shí)施例六提供的底柵型TTF的制作方法流程示意圖;
[0140]圖12為本發(fā)明提供的頂柵型TTF的制作方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0141]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置及一種阻擋層,用以提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。
[0142]一般地,TFT至少包括位于基板上的柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層,以及位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間的柵極絕緣層。源極和漏極可以稱為源漏極層,源漏極層所在TFT的膜層稱為SD層。進(jìn)一步地,TFT還包括位于半導(dǎo)體層與源極和漏極之間的刻蝕阻擋層。一般地,對(duì)于非晶硅TFT和多晶硅TFT中無需設(shè)置刻蝕阻擋層。對(duì)于金屬氧化物TFT,為了防止刻蝕源極和漏極圖形對(duì)由金屬氧化物形成的半導(dǎo)體層造成影響,可以設(shè)置刻蝕阻擋層,但是也不排除某些類型的金屬氧化物作為半導(dǎo)體層不需要設(shè)置刻蝕阻擋層。本發(fā)明實(shí)施例提供的TFT還包括位于所述源極和漏極與柵極絕緣層之間的具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的阻擋層,所述阻擋層為第一金屬阻擋層,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,提高TFT的性能,提聞圖像的畫質(zhì)。
[0143]本發(fā)明實(shí)施例提供的TFT,源極、漏極、柵極至少之一的材質(zhì)為電阻率較低的銅或銅合金。當(dāng)然并不限于此,本發(fā)明實(shí)施例的目的在于采用第一金屬阻擋層阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,其他形成柵極、源極、漏極的材料具備很強(qiáng)的擴(kuò)散性時(shí)也適用于本發(fā)明,例如金、銀等。
[0144]以下簡(jiǎn)單介紹本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管。
[0145]根據(jù)TFT中是否設(shè)置刻蝕阻擋層,TFT分為以下兩類:
[0146]第一類TFT結(jié)構(gòu)為:位于基板上的柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間的柵極絕緣層、位于半導(dǎo)體層與源極、漏極之間的刻蝕阻擋層,以及位于所述源漏極層與柵極絕緣層之間的第一金屬阻擋層;其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。
[0147]需要說明的是,所述“源極、漏極”表示同層設(shè)置的源極和漏極,也可以稱為源漏極層,即本發(fā)明提到的“源極、漏極”和“源漏極層”均表示同層設(shè)置的源極和漏極,同層設(shè)置的源極和漏極為源漏極層。
[0148]第二類TFT結(jié)構(gòu)為:位于基板上的柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間的柵極絕緣層、位于柵極絕緣層與源極和漏極之間的第一金屬阻擋層;所述第一金屬阻擋層位于源極、漏極與柵極絕緣層之間;其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。
[0149]本發(fā)明上述兩類TFT中的第一金屬阻擋層用于阻止形成源極、漏極的材料擴(kuò)散至柵極絕緣層和/或柵極中,以及用于阻止形成柵極的材料擴(kuò)散至半導(dǎo)體層和/或源漏極層中。
[0150]為了進(jìn)一步阻止或避免本發(fā)明上述兩類TFT中形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,例如,優(yōu)選地,在第一金屬阻擋層與源漏極層之間設(shè)置第二金屬阻擋層。該第二金屬阻擋層不僅可以阻擋形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料擴(kuò)散到半導(dǎo)體層,還可以進(jìn)一步阻擋形成源極、漏極的材料擴(kuò)散到柵極絕緣層和柵極。
[0151]第一類TFT的其中一種優(yōu)選實(shí)施方式為:薄膜晶體管包括基板、形成在所述基板上的柵極、源漏極層、半導(dǎo)體層;以及形成在所述基板上位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間的柵極絕緣層、位于半導(dǎo)體層與源漏極層之間的刻蝕阻擋層,以及位于所述源漏極層與柵極絕緣層之間的第一金屬阻擋層;其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層絕緣設(shè)置。
[0152]所述源極和漏極由銅金屬制作而成,為了避免銅金屬離子擴(kuò)散到柵極絕緣層、柵極,對(duì)柵極和柵極絕緣層造成污染,導(dǎo)致TFT性能下降,本發(fā)明在源漏極層和柵極絕緣層之間形成第一金屬阻擋層,阻擋源漏極層金屬離子擴(kuò)散。
[0153]為了防止源漏極層金屬銅離子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層,在半導(dǎo)體層和源漏極層之間設(shè)置具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的阻擋層,所述阻擋層為第二金屬阻擋層,該第二金屬阻擋層不僅可以阻擋形成源漏極層的材料擴(kuò)散到半導(dǎo)體層,還可以進(jìn)一步阻擋金屬銅離子擴(kuò)散到柵極絕緣層和柵極。
[0154]以下將結(jié)合附圖以及不同的實(shí)施例具體說明本發(fā)明提供的上述薄膜晶體管TFT及其制作方法、陣列基板、顯示裝置和阻擋層。
[0155]本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管TFT可以是底柵型或頂柵型結(jié)構(gòu),以下將通過附圖具體說明本發(fā)明實(shí)施例提供的底柵型和頂柵型TFT。
[0156]實(shí)施例一:對(duì)應(yīng)上述第一類TFT。
[0157]實(shí)施例一提供的底柵型TFT,結(jié)構(gòu)為:
[0158]柵極位于基板上;
[0159]柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0160]半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0161]刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層上;
[0162]源極和漏極位于所述刻蝕阻擋層上;
[0163]實(shí)施例一提供的頂柵型TFT,結(jié)構(gòu)為:
[0164]源極和漏極位于所述基板上;
[0165]刻蝕阻擋層位于所述源極和漏極上;
[0166]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述刻蝕阻擋層上;
[0167]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0168]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
[0169]所述半導(dǎo)體層與所述第一金屬阻擋層可以同層設(shè)置也可以不同層設(shè)置,為了盡可能降低TFT的整體厚度,例如,較佳地,半導(dǎo)體層與所述第一金屬阻擋層同層設(shè)置。
[0170]需要說明的是,本發(fā)明提供的所有TFT的結(jié)構(gòu),各膜層之間的上下位置關(guān)系除特別說明之外僅表示膜層之間同層或不同層,并不表示膜層的具體結(jié)構(gòu)以及與其他膜層的具體相對(duì)位置。例如刻蝕阻擋層位于所述源極和漏極上,僅表示刻蝕阻擋層與源極和漏極不同層,相對(duì)于基板刻蝕阻擋層位于源極和漏極上,即刻蝕阻擋層相比較源極和漏極遠(yuǎn)離基板。
[0171]例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層絕緣設(shè)置或不相絕緣設(shè)置。
[0172]該實(shí)施例中,半導(dǎo)體層與第一金屬阻擋層不相絕緣設(shè)置。
[0173]進(jìn)一步地,所述形成源極和漏極的材料和形成柵極的材料中的至少之一為低電阻率的銅或銅合金。
[0174]以下將通過附圖具體說明,圖1為實(shí)施例一提供的包括TFT的陣列基板俯視示意圖,圖2為圖1所示的TFT在A-B向的截面圖。
[0175]圖1中所示的TFT,包括柵極2、源極8、漏極9,刻蝕阻擋層6以及半導(dǎo)體層。圖1所示的陣列基板還包括與源極8相連的數(shù)據(jù)線81,與柵極2相連的柵極線21。源極8和漏極9可以稱為源漏極層,源漏極層所在TFT的膜層稱為SD層。
[0176]以底柵型TFT為例說明,圖2所示的底柵型TFT包括:基板1、基板I上的柵極2 ;
[0177]基板I上位于柵極2上的柵極絕緣層3 ;
[0178]基板I上位于柵極絕緣層3上的半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5,半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5位于同一層;
[0179]基板I上位于半導(dǎo)體層4上的刻蝕阻擋層6,刻蝕阻擋層6位于半導(dǎo)體層4溝道的上方,用于保護(hù)刻蝕時(shí)溝道不受影響。
[0180]基板I上位于第一金屬阻擋層5上的源極8和漏極9。[0181]通過在源漏極層(SD層)以及柵極絕緣層3之間設(shè)置有第一金屬阻擋層5,阻擋源漏極層的金屬離子進(jìn)入柵極絕緣層和柵極層。同理,也阻擋柵極層的金屬離子進(jìn)入半導(dǎo)體層和源漏極層,提高了 TFT性能。
[0182]圖2所不的TFT,半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5位于同一層為一種優(yōu)選的實(shí)施例,半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5也可以位于不同層,這里不做具體限制。
[0183]例如,優(yōu)選地,所述形成源極和漏極的材料和形成柵極的材料中的至少之一為銅或銅合金。
[0184]形成源極和漏極的材料和形成柵極的材料中的至少之一為銅或銅合金時(shí),為了進(jìn)一步避免形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。例如,較佳地,實(shí)施例一提供的TFT還包括:第二金屬阻擋層,所述第二金屬阻擋層位于所述第一金屬阻擋層與所述源極、漏極之間,所述第二金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。
[0185]例如,底柵型TFT結(jié)構(gòu)為:
[0186]所述柵極位于所述基板上;
[0187]所述柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0188]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0189]所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層上;
[0190]所述第二金屬阻擋層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0191]所述源漏極層位于所述第二金屬阻擋層上;
[0192]頂柵型TFT結(jié)構(gòu)為:
[0193]所述源漏極層位于所述基板上;
[0194]所述第二金屬阻擋層位于所述源漏極層上;
[0195]所述刻蝕阻擋層位于所述第二金屬阻擋層上;
[0196]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述刻蝕阻擋層上;
[0197]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層上;
[0198]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
[0199]以下將通過附圖具體說明,如圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例一提供的TFT,還包括:第二金屬阻擋層7,位于源漏極層和第一金屬阻擋層5之間。
[0200]所述TFT結(jié)構(gòu)為:
[0201]位于基板I上的柵極2;
[0202]位于柵極2上的柵極絕緣層3 ;
[0203]位于柵極絕緣層3上的半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5 ;
[0204]位于半導(dǎo)體層4上方的刻蝕阻擋層6 ;
[0205]位于半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5上的第二金屬阻擋層7 ;
[0206]位于第二金屬阻擋層7上的源極8和漏極9。
[0207]圖3所示的TFT,第二金屬阻擋層7位于源漏極層和第一金屬阻擋層5之間,更進(jìn)一步阻擋了 SD層的金屬離子向柵極絕緣層和/或柵極擴(kuò)散,更進(jìn)一步提高了 TFT的性能。
[0208]上述圖2和圖3提供的TFT,源漏極層和柵極至少之一的材質(zhì)為金屬銅(Cu)或銅合金。例如,優(yōu)選地,所述形成源極和漏極的材料為銅或銅合金。[0209]例如,優(yōu)選地,柵極可以為金屬銅(Cu)、金屬鉻(Cr)、金屬鎢(W)、金屬鈦(Ti)、金屬鉭(Ta)、金屬鑰(Mo)等,或者是上述至少兩種金屬的合金。
[0210]所述源極和漏極由銅金屬制作而成,為了避免銅金屬離子擴(kuò)散到柵極絕緣層、柵極,對(duì)柵極和柵極絕緣層造成污染,導(dǎo)致TFT性能下降,本發(fā)明在源漏極層和柵極絕緣層之間形成第一金屬阻擋層,阻擋源漏極層金屬離子擴(kuò)散。
[0211]為了防止源漏極層金屬銅離子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層,在半導(dǎo)體層和源漏極層之間設(shè)置第二金屬阻擋層,該第二金屬阻擋層不僅可以阻擋金屬銅離子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層,還可以進(jìn)一步阻擋金屬銅離子擴(kuò)散到柵極絕緣層和柵極。
[0212]上述任一方式的TFT同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以采用同一種材料制備而成,或采用不同種材料制備而成。
[0213]例如,較佳地,所述半導(dǎo)體層為金屬氧化物半導(dǎo)體層。
[0214]所述第一金屬阻擋層采用金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
[0215]更進(jìn)一步地,所述第一金屬阻擋層采用與所述半導(dǎo)體層相同的材料制作而成。
[0216]例如,同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層采用同一種材料制備而成。第一金屬阻擋層可以采用制備金屬氧化物半導(dǎo)體層的材料,例如:可以是銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO:F)、氧化銦摻雜錫氧化物(111203:311)、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(111203:]\10)、鉻錫氧化物(Cd2SnO4)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(ZnO:Al)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(Ti02:Nb)、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物。同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以采用同一種材料制備而成時(shí),第一金屬阻擋層與半導(dǎo)體層為同一膜層,在實(shí)施過程中,半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層通過同一次構(gòu)圖工藝制作而成,相對(duì)于現(xiàn)有制作TFIVS有增加工藝流程。
[0217]針對(duì)同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層采用不同種材料制備而成。例如,較佳地,第一金屬阻擋層可以采用氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等膜層,或者例如,較佳地,所述第一金屬阻擋層采用與所述半導(dǎo)體層不相同的金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
[0218]上述兩種優(yōu)選方式的TFT (對(duì)應(yīng)圖2和圖3所示的TFT)同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以絕緣或不絕緣設(shè)置,只要不影響TFT功能的實(shí)現(xiàn)即可,在此不作限定。所述絕緣設(shè)置的方法可以為多種,例如直接采用激光切割方式、摻雜工藝或構(gòu)圖工藝的方式使兩者相絕緣。
[0219]當(dāng)同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層采用同一種材料制備而成時(shí),半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層相絕緣設(shè)置的情況下,同層形成的半導(dǎo)體層與第一金屬阻擋層可以通過構(gòu)圖工藝、直接采用激光切割方式、摻雜工藝或構(gòu)圖工藝的方式使兩者相絕緣,當(dāng)然只要可以使兩者保持絕緣即可,并不限定具體的形成方法。所述絕緣設(shè)置的方法可以為多種,例如直接采用激光切割方式、摻雜工藝或構(gòu)圖工藝的方式使兩者相絕緣。
[0220]例如,優(yōu)選地,同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層采用同一種材料制備而成,二者不絕緣設(shè)置。在具體實(shí)施過程中,半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層通過同一膜層,同一次構(gòu)圖工藝制作而成,相對(duì)于現(xiàn)有制作TFT,沒有增加工藝流程。
[0221 ] 例如,優(yōu)選地,上述圖2和圖3提供的TFT,源漏極層和柵極至少之一的材質(zhì)為金屬銅(Cu)或銅合金。例如,優(yōu)選地,所述形成源極和漏極的材料為銅或銅合金。
[0222]例如,優(yōu)選地,柵極可以為金屬銅(Cu)、金屬鉻(Cr)、金屬鎢(W)、金屬鈦(Ti)、金屬鉭(Ta)、金屬鑰(Mo)等,或者是上述至少兩種金屬的合金。
[0223]進(jìn)一步地,第二金屬阻擋層可以采用氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等膜層;或者所述第二金屬阻擋層采用金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。例如:可以是銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO: F)、氧化銦摻雜錫氧化物(In2O3: Sn )、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(11120310)、鉻錫氧化物(0(1231104)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(2110^1)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2: Nb)、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物。
[0224]上述任一方式的TFT,源極、漏極、柵極至少之一的材質(zhì)為電阻率較低的銅或銅合金。例如,優(yōu)選地,源漏極層為金屬銅或銅合金,第二金屬阻擋層為氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等。在實(shí)施過程中,第二金屬阻擋層和SD層可以采用同一次構(gòu)圖工藝制作而成??梢岳斫獾氖?,第二金屬阻擋層和SD層的形成方式不限于此。
[0225]首先,氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)可以與半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層形成穩(wěn)定的界面,其次,氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)的刻蝕性能與金屬銅或銅合金形成的源漏極層的刻蝕性能類似,在同時(shí)對(duì)源漏極層、以及位于其下方的第一金屬阻擋層進(jìn)行濕法刻蝕時(shí),由于二者之間存在第二金屬阻擋層(氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)),解決了金屬銅或銅合金直接與第一金屬阻擋層結(jié)合濕法刻蝕比較難的問題,或者濕法刻蝕出的截面形貌不理想的問題。
[0226]基于上述任一方式的TFT,為了更好的阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,第一金屬阻擋層在基板上的投影面積應(yīng)至少完全覆蓋源漏極層在基板上的投影面積,但是應(yīng)保證相互的位置關(guān)系不影響TFT性能的實(shí)現(xiàn)。
`[0227]為了更好的阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,本發(fā)明上述實(shí)施例中第二金屬阻擋層在基板上的投影面積應(yīng)至少完全覆蓋源漏極層在基板上的投影面積,只要不影響TFT功能的實(shí)現(xiàn)即可,對(duì)具體的位置不作限定。
[0228]本發(fā)明上述實(shí)施例中,第一金屬阻擋層與第二金屬阻擋層在基板上的投影面積及相互的位置關(guān)系不作過多限定,只要不影響TFT功能的實(shí)現(xiàn)即可。
[0229]例如,優(yōu)選地,為了提高氧化物TFT的性能,柵極絕緣層可設(shè)計(jì)為兩層,第一層為氮化硅(SiNx)層,其與柵極相接觸,第二層為氧化硅(SiOx)層,其直接與半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層接觸。雙層絕緣層的設(shè)計(jì)一方面可以阻擋TFT中的各電極中的金屬離子的擴(kuò)散,另一方面可以避免外界的水、氧氣等雜質(zhì)的進(jìn)入,提高TFT的性能。
[0230]例如,優(yōu)選地,為了提高半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能,上述任一方式的TFT還包括:位于半導(dǎo)體層的上下兩側(cè)的第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層。第一歐姆接觸層位于柵極絕緣層和半導(dǎo)體層之間,第二歐姆接觸層位于半導(dǎo)體層和源極、漏極之間。該第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層可以是導(dǎo)電性能更好的摻雜半導(dǎo)體層。
[0231]例如,優(yōu)選地,本發(fā)明實(shí)施例提供的基板可以是玻璃基板、石英或者柔性塑料。
[0232]需要說明的是,本發(fā)明中例舉的結(jié)構(gòu)沒有具體闡明顯示區(qū)域周邊的引線區(qū)域的結(jié)構(gòu),各個(gè)膜層都是在進(jìn)行顯示區(qū)域制作時(shí)同時(shí)在周邊形成的。而顯示區(qū)域的膜層順序可以有很多種變化,只要制作出面板驅(qū)動(dòng)必要的元素(比如柵極、源極、漏極和像素電極等),確保面板正常驅(qū)動(dòng)即可。所以周邊的膜層結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的有很多變化,比如柵極不一定就直接制作在基板上,有可能在其下方有別的膜層,為了提高基板與基板上金屬膜層的附著性,還可以在基板與柵極之間設(shè)置緩沖層,所述緩沖層可以為銦錫氧化物(ITO)膜層或銦鋅氧化物(IZO)膜層;比如絕緣層也不一定必須有2層,柵極和半導(dǎo)體層之間也有可能不止一層絕緣層。本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中,只要確保各金屬層彼此絕緣,且具有連接到外部的可導(dǎo)電部件(比如ITO材料制作的連接電極)即可。
[0233]上述實(shí)施例一與底柵型TFT為例說明,以下將簡(jiǎn)單介紹本發(fā)明實(shí)施例一提供的頂柵型TFT。
[0234]頂柵型TFT的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例一提供的任一種方式的底柵型TFT的結(jié)構(gòu)類似,也就是說,實(shí)施例一上述提供的TFT中的第一金屬阻擋層、第二金屬阻擋層、柵極絕緣層、基板、歐姆接觸層和緩沖層等相關(guān)技術(shù)特征均適用于頂柵型TFT。不同之處在于,源極、漏極、柵極、柵極絕緣層和半導(dǎo)體層與基板的相對(duì)位置發(fā)生變化。緩沖層位于基板和源漏極層之間,半導(dǎo)體部分結(jié)構(gòu)與基板之間也有緩沖層。本發(fā)明實(shí)施例提供的頂柵型TFT中,除TFT結(jié)構(gòu)與上述底柵型TFT結(jié)構(gòu)不同外,其他說明均適用。
[0235]實(shí)施例二:對(duì)應(yīng)實(shí)施例一的其中一種實(shí)施方式,即對(duì)應(yīng)上述第一類TFT的其中一種實(shí)施方式。
[0236]以底柵型TFT為例。
[0237]圖4為TFT俯視示意圖,圖5為圖4所示的TFT在A-B向的截面圖。
[0238]該實(shí)施例一提供的TFT,包括柵極2 (如圖4中的虛線內(nèi)所示的結(jié)構(gòu))和與柵極2相連的柵極線21、源極8、漏極9,與源極8相連的數(shù)據(jù)線81,以及半導(dǎo)體層4。
[0239]源極8和漏極9可以稱為源漏極層,源漏極層所在TFT的膜層稱為SD層。
[0240]參見圖5,本發(fā)明實(shí)施例提供的TFT,包括:
[0241]基板1、形成在基板I上的柵極2 ;
[0242]形成在基板I上位于柵極2上的柵極絕緣層3 ;
[0243]形成在基板I上位于柵極絕緣層3上的半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5,半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5位于同一層;
[0244]形成在基板I上位于半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5上的刻蝕阻擋層6,刻蝕阻擋層6位于半導(dǎo)體層4的上方;
[0245]形成在基板I上位于刻蝕阻擋層6上的源極8和漏極9。
[0246]例如,較佳地,所述形成源極和漏極的材料和形成柵極的材料中的至少之一為銅或銅合金。
[0247]例如,較佳地,參見圖5,第一金屬阻擋層5位于與源漏極層(即源極8和漏極9)相對(duì)應(yīng)的位置。即,源漏極層的垂直投影位于第一金屬阻擋層5內(nèi)以及半導(dǎo)體層4內(nèi),以保證源漏極層金屬離子不會(huì)擴(kuò)散到位于第一金屬阻擋層5下方的柵極絕緣層3和柵極2中。
[0248]例如,較佳地,圖5所示的第一金屬阻擋層5由與半導(dǎo)體層4相同的材料制作而成。
[0249]在實(shí)施過程中,半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5通過同一膜層,同一次構(gòu)圖工藝制作而成,相對(duì)于現(xiàn)有制作TFT,沒有增加工藝流程。半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5相絕緣,同層形成的半導(dǎo)體層4與第一金屬阻擋層5可以通過構(gòu)圖工藝使其之間存在一定的間隙,當(dāng)然只要可以使兩者保持絕緣即可,并不限定具體的形成方法。
[0250]所述半導(dǎo)體層可以是金屬氧化物,例如:可以是銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(120)、非晶銦鋅氧化物(&-1112110)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO:F)、氧化銦摻雜錫氧化物(111203:511)、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(11120310)、鉻錫氧化物(Cd2SnO4)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(ZnO: Al)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2: Nb )、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物。
[0251]本發(fā)明所述第一金屬阻擋層為金屬氧化物膜層,該金屬氧化物膜層可有效阻擋金屬離子,提高了 TFT的性能。
[0252]圖4和圖5所示的TFT,通過在源漏極層(SD層)以及柵極絕緣層3之間設(shè)置有第一金屬阻擋層5,阻擋源漏極層的金屬離子進(jìn)入柵極絕緣層和柵極層。同理,也阻擋柵極層的金屬離子進(jìn)入半導(dǎo)體層和源漏極層,提高了 TFT性能。
[0253]例如,較佳地,參見圖6,本發(fā)明實(shí)施例提供的TFT,還包括:第二金屬阻擋層7 ;位于源漏極層和第一金屬阻擋層5之間。
[0254]例如,較佳地,第二金屬阻擋層7,位于與源漏極層相對(duì)應(yīng)的位置,位于第一金屬阻擋層5和源漏極層之間。例如,較佳地,第一金屬阻擋層5和第二金屬阻擋層7在垂直方向的投影可以重疊。
[0255]圖6所示的TFT,第二金屬阻擋層7位于源漏極層和第一金屬阻擋層5之間,更進(jìn)一步阻擋了 SD層的金屬離子向柵極絕緣層或柵極擴(kuò)散,也阻擋了柵極的金屬離子向半導(dǎo)體層和SD層擴(kuò)散,更進(jìn)一步提高了 TFT的性能。在實(shí)施過程中,第二金屬阻擋層和SD層在同一次構(gòu)圖工藝中制作而成。
[0256]例如,較佳地,第二金屬阻擋層7為氧化銅(CuO)、氮化銅(CuN),或氮氧化銅(CuNO)等。氧化銅(CuO)、氮化銅(CuN),或氮氧化銅(CuNO)可以與半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5形成穩(wěn)定的界面,在同時(shí)對(duì)源漏極層、數(shù)據(jù)線以及位于其下方的第一金屬阻擋層5進(jìn)行濕法刻蝕時(shí),由于二者之間存在第二金屬阻擋層7,例如氧化銅(CuO)、氮化銅(CuN),或氮氧化銅(CuNO),解決了金屬銅直接與第一金屬阻擋層5結(jié)合濕法刻蝕比較難的問題,或者濕法刻蝕出的截面形貌不理想的問題。
[0257]例如,較佳地,為了提高氧化物TFT的性能,柵極絕緣層可設(shè)計(jì)為兩層,第一層為氮化硅(SiNx),與柵極相接觸,第二層為氧化硅(SiOx)直接與半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層接觸。
[0258]例如,較佳地,為了提高半導(dǎo)體層的導(dǎo)電性能,所述TFT還包括:位于半導(dǎo)體層的上下兩側(cè)的第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層。第一歐姆接觸層位于柵極絕緣層和半導(dǎo)體層之間,第二歐姆接觸層位于半導(dǎo)體層和源極漏極之間。該第一歐姆接觸層和第二歐姆接觸層可以是導(dǎo)電性能更好的摻雜半導(dǎo)體層。
[0259]例如,較佳地,本發(fā)明實(shí)施例提供的基板可以是玻璃基板、石英,或者柔性塑料等。
[0260]需要說明的是,本發(fā)明中例舉的結(jié)構(gòu)沒有具體闡明顯示區(qū)域周邊的引線區(qū)域的結(jié)構(gòu),各個(gè)膜層都是在進(jìn)行顯示區(qū)域制作時(shí)同時(shí)在周邊形成的。而顯示區(qū)域的膜層順序可以有很多種變化,只要制作出面板驅(qū)動(dòng)必要的元素(比如柵極、源極、漏極和像素電極等),確保面板正常驅(qū)動(dòng)即可。所以周邊的膜層結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的有很多變化,比如柵極不一定就直接制作在基板上,有可能在其下方有別的膜層,為了提高基板與基板上金屬膜層的附著性,還可以在基板與柵極之間設(shè)置緩沖層,所述緩沖層可以為銦錫氧化物(ITO)膜層或銦鋅氧化物(IZO)膜層;比如絕緣層也不一定必須有兩層,柵極和半導(dǎo)體層之間也有可能不止一層絕緣層。本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中,只要確保各金屬層彼此絕緣,且具有連接到外部的可導(dǎo)電部件(比如ITO材料制作的連接電極)即可。
[0261]以上實(shí)施例二提供的TFT為底柵型TFT,以下將簡(jiǎn)單介紹頂柵型TFT。
[0262]參見圖7,與上述底柵型TFT結(jié)構(gòu)類似,不同之處在于,柵極和半導(dǎo)體層所處的位置不同,所述TFT包括:
[0263]基板1、形成在基板I上的源極8和漏極9 ;
[0264]形成在基板I上位于源極8和漏極9上的刻蝕阻擋層6 ;
[0265]形成在基板I上位于刻蝕阻擋層6上的半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5 ;
[0266]形成在基板I上位于半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5上的柵極絕緣層3 ;
[0267]形成在基板I上位于柵極絕緣層3上的柵極2。
[0268]所述刻蝕阻擋層實(shí)際上是保護(hù)源極和漏極不受刻蝕的影響。
[0269]例如,較佳地,所述TFT還包括:形成在第一金屬阻擋層5和源極8和漏極9之間的第二金屬阻擋層7。
[0270]例如,較佳地,所述TFT還包括:形成在柵極2上覆蓋整個(gè)TFT的鈍化層10。
[0271]與實(shí)施例一類似,包括所述頂柵型TFT的陣列基板還包括像素電極11。
[0272]像素電極11通過過孔與TFT的漏極9相連。
[0273]其他結(jié)構(gòu)與底柵型TFT的陣列基板結(jié)構(gòu)類似,這里不再贅述。
[0274]實(shí)施例三:第二類TFT (至少包括非晶硅或多晶硅TFT)。
[0275]實(shí)施例三提供的第二類TFT與上述實(shí)施例一提供的TFT類似,例如實(shí)施例一提供的第一金屬阻擋層、第二金屬阻擋層、柵極絕緣層、基板、歐姆接觸層和緩沖層等的膜層的材質(zhì)、設(shè)置位置等相關(guān)技術(shù)特征均適用于實(shí)施例三提供的第二類TFT。不同之處包括以下幾方面:
[0276](I)半導(dǎo)體層的材質(zhì)不同,非晶硅TFT和多晶硅TFT的半導(dǎo)體層為非晶硅或多晶硅。
[0277](2)無刻蝕阻擋層。
[0278](3)第一金屬阻擋層與半導(dǎo)體層采用不同材料制作而成。
[0279]以下簡(jiǎn)單說明實(shí)施例三提供的TFT的結(jié)構(gòu)。
[0280]例如,較佳地,對(duì)于僅設(shè)置第一金屬阻擋層的底柵型TFT,為:
[0281 ] 所述柵極位于所述基板上;
[0282]所述柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0283]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0284]所述源極和漏極位于所述第一金屬阻擋層上;
[0285]例如,較佳地,對(duì)于僅設(shè)置第一金屬阻擋層的頂柵型TFT,為:
[0286]所述源極和漏極位于所述基板上;
[0287]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述源極和漏極上;
[0288]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0289]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。[0290]例如,較佳地,對(duì)于同時(shí)設(shè)置第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的底柵型TFT,為:
[0291]柵極位于所述基板上;
[0292]柵極絕緣層位于所述柵極上;
[0293]半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上;
[0294]第二金屬阻擋層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0295]所述源漏極層位于所述第一金屬阻擋層上。
[0296]例如,較佳地,對(duì)于同時(shí)設(shè)置第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的頂柵型TFT,為:
[0297]所述源極和漏極位于所述基板上;
[0298]所述第二金屬阻擋層位于所述源極和漏極上;
[0299]所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述第二金屬阻擋層上;
[0300]所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上;
[0301]所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
[0302]實(shí)施例三提供的頂柵型TFT與底柵型TFT結(jié)構(gòu)類似,例如第一金屬阻擋層、第二金屬阻擋層、柵極絕緣層、基板、歐姆接觸層和緩沖層等的膜層材質(zhì)、設(shè)置位置等相關(guān)技術(shù)特征均適用于頂柵型TFT。實(shí)施例三提供的TFT至少包括非晶硅或多晶硅TFT。
[0303]以上通過實(shí)施例一至實(shí)施例三說明本發(fā)明提供的TFT。本發(fā)明提供的TFT不限于為實(shí)施例一至實(shí)施例三提供的實(shí)施方式,任何包括實(shí)施例一至實(shí)施例三提供的第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層均包含在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
[0304]實(shí)施例四:陣列基板。
[0305]本發(fā)明實(shí)施例三提供的陣列基板,包括實(shí)施例一至實(shí)施例三提供的任一方式的TFT,以下所述的TFT至少包括金屬氧化物TFT、非晶硅TFT和多晶硅TFT。以下所述的TFT,至少包括第一金屬阻擋層,所述TFT例如,優(yōu)選地還包括第二金屬阻擋層。
[0306]所述陣列基板包括上述任一方式的僅包括第一金屬阻擋層的TFT。
[0307]所述陣列基板還包括:數(shù)據(jù)線和柵極線,所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管的源極相連,所述柵極線與薄膜晶體管的柵極相連;
[0308]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置;或者
[0309]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置;或者
[0310]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置。
[0311]所述陣列基板包括上述任一方式的同時(shí)包括第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的 TFT。
[0312]所述陣列基板還包括:數(shù)據(jù)線和柵極線,所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管的源極相連,所述柵極線與薄膜晶體管的柵極相連;
[0313]所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置;和/或
[0314]所述第二金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置。
[0315]以下通過附圖具體說明,參見圖1,陣列基板還包括:與所述TFT中柵極2相連的柵極線21,以及與源極8相連的數(shù)據(jù)線81。
[0316]一般地,數(shù)據(jù)線81和/或柵極線21的材質(zhì)與源漏極層或柵極相同。
[0317]在上述TFT的基礎(chǔ)上,為了更好的防止數(shù)據(jù)線和/或柵極線向TFT中的膜層擴(kuò)散,或者阻止數(shù)據(jù)線和柵極線的材料相互擴(kuò)散,包括上述TFT的陣列基板還包括:位于數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)區(qū)域的第一金屬阻擋層,和/或位于柵極線對(duì)應(yīng)區(qū)域的第一金屬阻擋層。
[0318]為了更進(jìn)一步防止數(shù)據(jù)線和/或柵極線向TFT中的膜層擴(kuò)散,或者阻止數(shù)據(jù)線和柵極線的材料相互擴(kuò)散,在數(shù)據(jù)線和/或柵極線對(duì)應(yīng)區(qū)域設(shè)置第一金屬阻擋層的基礎(chǔ)上,陣列基板還包括:位于數(shù)據(jù)線對(duì)應(yīng)區(qū)域的第二金屬阻擋層,和/或位于柵極線對(duì)應(yīng)區(qū)域的第二金屬阻擋層。
[0319]第一金屬阻擋層在基板上的投影面積不小于對(duì)應(yīng)位置的源極、漏極、數(shù)據(jù)線和/或柵極的面積。第二金屬阻擋層在基板上的投影面積不小于對(duì)應(yīng)位置的源極、漏極、數(shù)據(jù)線和/或柵極的面積。數(shù)據(jù)線和/或柵極在基板上的投影位于第一金屬阻擋層在基板上的投影內(nèi),但是應(yīng)保證相互的位置關(guān)系不影響TFT性能的實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)線和/或柵極在基板上的投影位于第二金屬阻擋層在基板上的投影內(nèi),但是應(yīng)保證相互的位置關(guān)系不影響TFT性能的實(shí)現(xiàn)。
[0320]一種優(yōu)選的實(shí)施方式為:參見圖8和圖9(圖9為圖8所示的陣列基板在C-D向的截面圖),在數(shù)據(jù)線81和柵極線21相對(duì)應(yīng)區(qū)域均設(shè)置第一金屬阻擋層5和第二金屬阻擋層
7。例如,第一金屬阻擋層5設(shè)置于源極8和漏極9相對(duì)應(yīng)的區(qū)域,還設(shè)置在柵極線21和數(shù)據(jù)線81相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
[0321]第二金屬阻擋層也可以設(shè)置在與所述源極、漏極以及數(shù)據(jù)線或所述源極、漏極以及柵極線或所述源極、漏極、柵極線及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,這里不再贅述。
[0322]例如,優(yōu)選地,第一金屬阻擋層和/或第二金屬阻擋層在垂直方向的投影,與數(shù)據(jù)線、源極和漏極在基板上的投影完全重合。
[0323]對(duì)于底柵型TFT,一種實(shí)施方式為:先制作柵極和柵極線,后制作第一金屬阻擋層,最后制作數(shù)據(jù)線;第一金屬阻擋層可以設(shè)置在柵極線上方和/或數(shù)據(jù)線下方。另一種實(shí)施方式為:柵極線和數(shù)據(jù)線同一次構(gòu)圖工藝形成,在形成柵極時(shí)形成柵極線和數(shù)據(jù)線,或者形成源漏極層時(shí)形成柵極線和數(shù)據(jù)線;第一金屬阻擋層可以設(shè)置在柵極線和/或數(shù)據(jù)線的上方,或者設(shè)置在柵極線和/或數(shù)據(jù)線的下方。主要目的是避免柵極線和數(shù)據(jù)線的金屬離子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層對(duì)TFT性能造成影響。
[0324]圖8中所示的TFT,在柵極線21和數(shù)據(jù)線81對(duì)應(yīng)的區(qū)域都設(shè)置有第一金屬阻擋層。在形成柵極線21之后,形成半導(dǎo)體層的同時(shí),形成與柵極線21區(qū)域?qū)?yīng)的第一金屬阻擋層(圖8中未不出)。
[0325]由于數(shù)據(jù)線81和源極8在同一次構(gòu)圖工藝中制作而成,材料相同。在形成數(shù)據(jù)線81之前,形成半導(dǎo)體層4的同時(shí),形成位于數(shù)據(jù)線81下方的第一金屬阻擋層。
[0326]第一阻擋層可以阻擋數(shù)據(jù)線金屬離子擴(kuò)散到TFT的柵極或柵極線或其他膜層結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高TFT的性能,更進(jìn)一步提高了顯示裝置的圖像顯示效果。
[0327]例如,較佳地,該陣列基板還包括位于與基板較近的導(dǎo)電膜層和基板之間的緩沖層,提高導(dǎo)電膜層與基板之間的附著力。例如在柵極線與基板之間,以及第一阻擋層與基板之間設(shè)置緩沖層,提高柵極線和第一阻擋層分別與基板的附著力。
[0328]當(dāng)然,本發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例二和實(shí)施例三提供的TFT和陣列基板結(jié)構(gòu)同樣適用于源漏極層、柵極、數(shù)據(jù)線和柵極線至少之一由其他電阻率較低且金屬離子擴(kuò)散性較高的金屬或合金制成的TFT和陣列基板。例如金、銀、金合金或銀合金等用作源漏極層、柵極、數(shù)據(jù)線和柵極線至少之一時(shí),采用本發(fā)明實(shí)施例提供的TFT和陣列基板同樣可以解決金屬離子擴(kuò)散導(dǎo)致的半導(dǎo)體性能下降的問題。
[0329]參見圖9,本發(fā)明實(shí)施例提供的陣列基板還包括:位于TFT源漏極層上的鈍化層10,以及與TFT的漏極9相連的像素電極11。像素電極11與漏極9通過過孔連接。
[0330]例如,優(yōu)選地,本發(fā)明實(shí)施例提供的鈍化層,由有機(jī)樹脂材料制作而成。有機(jī)樹脂可以是苯并環(huán)丁烯(BCB),也可以是其他有機(jī)感光材料。有機(jī)樹脂相比較無機(jī)材料硬度較小,更有利于對(duì)陣列基板最外層起到平坦作用,有利于彩膜基板和陣列基板之間的液晶分子的理想排列。
[0331]在本發(fā)明中,構(gòu)圖工藝,可只包括光刻工藝,或,包括光刻工藝以及刻蝕步驟,同時(shí)還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預(yù)定圖形的工藝;光刻工藝,是指包括成膜、曝光、顯影等工藝過程的利用光刻膠、掩模板、曝光機(jī)等形成圖形的工藝??筛鶕?jù)本發(fā)明中所形成的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng)的構(gòu)圖工藝。
[0332]形成膜層的方式通常有沉積、涂敷、濺射等多種方式,下面均以其中的一種或幾種方式舉例進(jìn)行說明。舉例來說,采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形,為:首先在基板上沉積柵極膜層,然后涂布光刻膠,利用掩膜板對(duì)光刻膠進(jìn)行曝光和顯影處理來形成光刻膠圖案,接著利用該光 刻膠圖案作為蝕刻掩模,通過刻蝕等工藝去除相應(yīng)的膜層,并且去除剩余的光刻膠,最終在基板上形成柵極圖形。
[0333]以實(shí)施例二提供的TFT為例具體介紹所述陣列基板。
[0334]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的陣列基板。其中,包括實(shí)施例二所述的的TFT。
[0335]還包括 ?與TFT中柵極2相連的柵極線21,以及與源極8相連的數(shù)據(jù)線81。
[0336]參見圖10,本發(fā)明實(shí)施例提供的陣列基板,第一金屬阻擋層5還可以設(shè)置在與柵極線和數(shù)據(jù)線(圖10中柵極線和數(shù)據(jù)線位于第一金屬阻擋層5的正下方,未在圖10中體現(xiàn)出)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
[0337]對(duì)于底柵型TFT,可以設(shè)置在柵極線上方和/或數(shù)據(jù)線下方。
[0338]圖10中所示的TFT,在柵極線和數(shù)據(jù)線(柵極線和數(shù)據(jù)線在圖10中未示出)對(duì)應(yīng)的區(qū)域都設(shè)置有第一金屬阻擋層5。也就是說,第一金屬阻擋層5和/或第二金屬阻擋層7在垂直方向的投影,與數(shù)據(jù)線、源極8和漏極9在基板I上的投影重疊。
[0339]在形成柵極線之后,形成半導(dǎo)體層的同時(shí),形成與柵極線區(qū)域?qū)?yīng)的第一金屬阻擋層。
[0340]由于數(shù)據(jù)線和源極在同一次構(gòu)圖工藝中制作而成,材料相同。在形成數(shù)據(jù)線之前,形成半導(dǎo)體層的同時(shí),形成第一金屬阻擋層。
[0341]第一金屬阻擋層可以阻擋數(shù)據(jù)線金屬離子擴(kuò)散到TFT的柵極或柵極線或其他膜層結(jié)構(gòu),同時(shí)也可以阻擋柵極線或數(shù)據(jù)線的金屬離子擴(kuò)散到半導(dǎo)體層,進(jìn)一步提高TFT的性能,更進(jìn)一步提高了顯示裝置的圖像顯示效果。[0342]同理,第二金屬阻擋層也可以設(shè)置在與柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的區(qū)域,這里不再贅述。
[0343]例如,較佳地,該陣列基板還包括位于柵極線和第一金屬阻擋層與基板之間的緩沖層,提高柵極線和第一金屬阻擋層與基板的附著力。
[0344]參見圖9,本發(fā)明實(shí)施例提供的陣列基板還包括:位于TFT源漏極層上的鈍化層10,以及與TFT的漏極8相連的像素電極11。像素電極11與漏極9通過過孔連接,這屬于現(xiàn)有技術(shù),不再贅述。
[0345]例如,較佳地,本發(fā)明實(shí)施例提供的鈍化層,由有機(jī)樹脂材料制作而成。有機(jī)樹脂可以是苯并環(huán)丁烯(BCB),也可以是其他有機(jī)感光材料。有機(jī)樹脂相比較無機(jī)材料硬度較小,更有利于對(duì)陣列基板最外層起到平坦作用,有利于彩膜基板和陣列基板之間的液晶分子的理想排列。
[0346]本發(fā)明實(shí)施例提供的TFT以及陣列基板,源漏極層以及數(shù)據(jù)線可以但不限于由金屬銅(Cu)制作而成。
[0347]本發(fā)明實(shí)施例提供的柵極可以是金屬膜層,例如可以為金屬鉻(Cr)、金屬鎢(W)、金屬鈦(Ti)、金屬鉭(Ta)、金屬鑰(Mo)等,或者是上述至少兩種金屬的合金。
[0348]實(shí)施例五:一種顯示裝置。
[0349]本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示裝置為上述實(shí)施例一至實(shí)施例三提供的任一方式的TFT;或者所述顯示裝置為上述實(shí)施例四提供的任一方式的陣列基板。
[0350]所述顯示裝置可以為液晶面板、液晶顯示器、液晶電視、OLED面板、OLED顯示器、OLED電視或電子紙等顯示裝置。
[0351]該顯示裝置的一個(gè)示例為液晶顯示裝置,其中,陣列基板與對(duì)置基板彼此對(duì)置以形成液晶盒,在液晶盒中填充有液晶材料。該對(duì)置基板例如為彩膜基板。陣列基板的每個(gè)像素單元的像素電極用于施加電場(chǎng)對(duì)液晶材料的旋轉(zhuǎn)的程度進(jìn)行控制從而進(jìn)行顯示操作。在一些示例中,該液晶顯示器還包括為陣列基板提供背光的背光源。
[0352]該顯示裝置的另一個(gè)示例為有機(jī)電致發(fā)光(OLED)顯示裝置,其中,陣列基板的每個(gè)像素單元的薄膜晶體管連接有機(jī)電致發(fā)光裝置的陽極或陰極,用于驅(qū)動(dòng)有機(jī)發(fā)光材料發(fā)光以進(jìn)行顯示操作。
[0353]以下將從工藝流程方面說明本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管TFT和陣列基板的制作方法。
[0354]實(shí)施例六:薄膜晶體管TFT及陣列基板的制作方法。
[0355]以上述實(shí)施例一至實(shí)施例三提供的TFT為例說明本發(fā)明提供的TFT的制作方法。
[0356]所述TFT的制作方法整體包括:
[0357]形成包括柵極、源漏極層和半導(dǎo)體層的圖形;形成包括柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層的圖形;所述柵極絕緣層位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間,所述第一金屬阻擋層位于所述源漏極層與柵極絕緣層之間,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層絕緣設(shè)置。
[0358]針對(duì)僅設(shè)置有第一金屬阻擋層的TFT,所述形成包括柵極、源漏極層和半導(dǎo)體層的圖形;形成包括柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層的圖形,為:
[0359]針對(duì)底柵型TFT,所述方法為:
[0360]采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;[0361]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0362]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0363]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的基板上形成包括源極、漏極的圖形;
[0364]針對(duì)頂柵型TFT,所述方法為:
[0365]采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極的圖形;
[0366]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0367]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0368]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0369]進(jìn)一步的,在形成有上述第一金屬阻擋層的TFT的基礎(chǔ)上,還包括形成第二金屬阻擋層的圖形,所述第二金屬阻擋層位于所述第一金屬阻擋層與所述源極、漏極之間。
[0370]針對(duì)實(shí)施例一或?qū)嵤├峁┑娜我环绞降腡FT,即具有刻蝕阻擋層的TFT,還包括形成刻蝕阻擋層的圖形,所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層與所述源極和漏極之間。
[0371]進(jìn)一步地,所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0372]針對(duì)底柵型TFT,所述方法為:
[0373]采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;
[0374]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0375]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0376]采用構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形;
[0377]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0378]針對(duì)頂柵型TFT,所述方法為:
[0379]采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0380]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極和第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形;
[0381]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0382]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0383]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0384]例如,較佳地,所述采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0385]采用鍍膜工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形或第一金屬阻擋層圖形的基板上形成所述銅金屬或銅合金膜層;在形成所述銅金屬或銅合金膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0386]例如,較佳地,所述采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0387]采用鍍膜工藝在基板上形成所述銅或銅合金膜層;在形成所述銅或銅合金膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0388]其中一種較具體的與實(shí)施例二對(duì)應(yīng)的實(shí)施方式,在上述實(shí)施方式(具有第一金屬阻擋層、第二金屬阻擋層)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步地,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層絕緣設(shè)置。所述半導(dǎo)體層由金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成,進(jìn)一步地,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層采用相同的材料制作而成。
[0389]針對(duì)實(shí)施例三提供的TFT,即無刻蝕阻擋層的TFT,所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0390]針對(duì)底柵型TFT,所述方法為:
[0391]所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0392]采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;
[0393]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0394]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層的圖形;
[0395]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層圖形的基板上形成第一金屬阻擋層的圖形;
[0396]采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0397]針對(duì)頂柵型TFT,所述方法為:
[0398]采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0399]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層的圖形;
[0400]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層圖形的基板上形成第一金屬阻擋層的圖形;
[0401]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0402]采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0403]例如,較佳地,所述采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0404]采用鍍膜工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形或第一金屬阻擋層圖形的基板上形成所述銅金屬或銅合金膜層;在形成所述銅金屬或銅合金膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0405]例如,較佳地,所述采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為:
[0406]采用鍍膜工藝在基板上形成所述銅或銅合金膜層;在形成所述銅或銅合金膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0407]以下將以實(shí)施例二提供的TFT為例說明本發(fā)明提供的TFT的制作方法,下面從工藝流程方面說明本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法。
[0408]本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制作方法整體包括:
[0409]形成包括柵極、源漏極層和半導(dǎo)體層的圖形;以及形成包括柵極絕緣層、刻蝕阻擋層,以及第一金屬阻擋層的圖形;
[0410]所述柵極絕緣層位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間,所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層與源漏極層之間,所述第一金屬阻擋層位于所述源漏極層與柵極絕緣層之間,其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層絕緣設(shè)置。
[0411]參見圖11,制作底柵型TFT的陣列基板的方法具體包括以下步驟:
[0412]SI 1、采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形;
[0413]S12、采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0414]S13、采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0415]S14、采用構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形;
[0416]S15、采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上依次形成包括源漏極層以及第二金屬阻擋層的圖形。
[0417]更進(jìn)一步的,可以通過濺射或熱蒸發(fā)的方法在形成有刻蝕阻擋層的基板上沉積一層金屬膜層,沉積金屬膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向?yàn)R射或熱蒸發(fā)腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣
O2和/或氮?dú)釴2O
[0418]如果不包括形成刻蝕阻擋層的步驟時(shí),所述形成包括源漏極層,以及第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0419]在形成有包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形的基板上形成一層金屬膜層;
[0420]采用一次構(gòu)圖工藝形成所述包括源漏極層,以及第二金屬阻擋層的圖形;[0421]其中,在形成金屬膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣或氮?dú)饣蛘哐鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w。
[0422]例如,優(yōu)選地,參見圖12,制作頂柵型TFT的陣列基板的方法具體包括以下步驟:
[0423]S21、采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上依次形成包括源漏極層,以及第二金屬阻擋層的圖形;
[0424]S22、采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源漏極層和第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形;
[0425]S23、采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形;
[0426]S24、采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;
[0427]S25、采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
[0428]例如,優(yōu)選地,圖12所示的TFT的陣列基板的制作方法,所述形成包括源漏極層,以及第二金屬阻擋層的圖形,為:
[0429]在基板上形成一層金屬膜層;采用一次構(gòu)圖工藝形成包括源漏極層,以及第二金屬阻擋層圖形;
[0430]其中,在形成金屬膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣或氮?dú)饣蛘哐鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w。
[0431]更進(jìn)一步的,可以通過濺射或熱蒸發(fā)的方法在形成有刻蝕阻擋層的基板上沉積一層金屬膜層,沉積金屬膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向?yàn)R射或熱蒸發(fā)腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣或氮?dú)饣蛘哐鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w。
[0432]本發(fā)明的上述方法的實(shí)施例中,所述形成源極和漏極的材料及形成柵極的材料中的至少一個(gè)為銅或銅合金,當(dāng)然并不限于此,本發(fā)明實(shí)施例的目的在于采用第一金屬阻擋層阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,其他形成柵極、源極、漏極的材料具備很強(qiáng)的擴(kuò)散性時(shí)也適用于本發(fā)明,例如金、銀等。下述均以形成源極和漏極的材料及形成柵極的材料為金屬銅舉例說明。
[0433]本發(fā)明上述實(shí)施例中同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以采用同一種材料制備而成,當(dāng)半導(dǎo)體層為金屬氧化物半導(dǎo)體層時(shí),第一金屬阻擋層可以采用制備金屬氧化物半導(dǎo)體層的材料,例如:可以是銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO:F)、氧化銦摻雜錫氧化物(In2O3: Sn)、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(In2O3:Mo)、鉻錫氧化物(Cd2SnO4)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(ZnO: Al)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2: Nb )、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物。
[0434]本發(fā)明上述實(shí)施例中同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以采用不同種材料制備而成,當(dāng)半導(dǎo)體層為金屬氧化物半導(dǎo)體層時(shí),第一金屬阻擋層可以采用氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等,或,采用與形成半導(dǎo)體層的金屬氧化物不同的其他金屬氧化物;當(dāng)半導(dǎo)體層為非晶硅或多晶硅半導(dǎo)體層時(shí),第一金屬阻擋層可以采用制備金屬氧化物半導(dǎo)體層的材料,也可以采用氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等。[0435]本發(fā)明上述實(shí)施例中同層設(shè)置的第一金屬阻擋層和半導(dǎo)體層可以絕緣或不絕緣設(shè)置,只要不影響TFT功能的實(shí)現(xiàn)即可,在此不作限定。所述絕緣設(shè)置的方法可以為多種,例如直接采用激光切割方式、摻雜工藝或構(gòu)圖工藝的方式使兩者相絕緣。
[0436]為了更好的阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,本發(fā)明上述實(shí)施例中,第一金屬阻擋層在正投影方向上的面積應(yīng)至少完全覆蓋源漏極層的面積,但是應(yīng)保證相互的位置關(guān)系不影響TFT性能的實(shí)現(xiàn)。
[0437]為了更好的阻止形成源極、漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散,本發(fā)明上述實(shí)施例中第二金屬阻擋層在正投影方向上的面積應(yīng)至少完全覆蓋源漏極層的面積,只要不影響TFT功能的實(shí)現(xiàn)即可,對(duì)具體的位置不作限定。
[0438]本發(fā)明上述實(shí)施例中,所述第二金屬阻擋層可以采用氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等;也可以采用形成金屬氧化物半導(dǎo)體層的材料,例如:可以是銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO: F)、氧化銦摻雜錫氧化物(In2O3: Sn )、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(11120310)、鉻錫氧化物(0(1231104)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(2110^1)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2: Nb)、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物。
[0439]本發(fā)明上述實(shí)施例中,第一金屬阻擋層與第二金屬阻擋層在正投影方向上的面積及相互的位置關(guān)系不作過多限定,只要不影響TFT功能的實(shí)現(xiàn)即可。
[0440]下面以制作圖9或圖10所示的陣列基板為例,說明制作TFT或陣列基板的優(yōu)選的工藝流程。
[0441]需要說明的是,`下述以金屬氧化物TFT為例說明,所述第一金屬阻擋層5采用與半導(dǎo)體層4相同的金屬氧化物制備形成,所述形成源極8和漏極9的材料為銅,所述第二金屬阻擋層7為氧化銅(CuOx)、氮化銅(CuNy)或氮氧化銅(CuNyOx)等。
[0442]陣列基板制作方法包括:
[0443]步驟一:柵極2和柵極線21圖形的形成過程。
[0444]在基板上采用濺射或熱蒸發(fā)的方法,沉積柵極金屬膜層,厚度優(yōu)選為4000A ~丨5000人。通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝形成柵極2和柵極線21圖形。形
成的柵極2和柵極線21的圖形和位置與現(xiàn)有技術(shù)相同這里不再贅述。
[0445]所述形成柵極2和柵極線21圖形的金屬膜層可以為金屬銅(Cu)、金屬鉻(Cr)、金屬鎢(W)、金屬鈦(Ti)、金屬鉭(Ta)、金屬鑰(Mo)等,或者是上述至少兩種金屬的合金。
[0446]步驟二:柵極絕緣層3圖形的形成過程。
[0447]在完成步驟一的基板上通過化學(xué)氣相沉積法(PECVD)連續(xù)沉積絕緣層,厚度優(yōu)選為2000A ~ 5000A,該絕緣層為待形成柵極絕緣層2圖形的絕緣層;具體地,該絕緣層可以為氧化硅或者氮化硅層。氧化硅或者氮化硅層可以是氧化物、氮化物或者氧氮化合物與反應(yīng)氣體通過化學(xué)氣相沉積法形成。所述反應(yīng)氣體可以是硅烷(SiH4)、氨氣(NH3)和氮?dú)?N2)的混合物,或者為二氯化硅(SiH2Cl2)、氨氣(NH3)和氮?dú)?N2)的混合物。
[0448]為了提高氧化物TFT的性能,柵極絕緣層2圖形可通過兩層材料不同的絕緣層形成,第一層為氮化硅(SiNx),第二層為氧化硅(SiOx),第一層氮化硅(SiNx)形成的柵極絕緣層直接與柵極相接觸,第二層氧化硅(SiOx)直接與半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層接觸。雙層?xùn)艠O絕緣層圖形是由雙層絕緣層通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝形成。
[0449]步驟三:半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5圖形的形成過程。
[0450]在形成有柵極絕緣層3的基板上,通過濺射方法連續(xù)沉積金屬氧化物膜層,厚度
優(yōu)選為50A ~ 1000A。通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝形成半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5的圖形。
[0451]所述金屬氧化物可以是銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO:F)、氧化銦摻雜錫氧化物(In2O3: Sn)、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(In203:Mo)、鉻錫氧化物(Cd2Sn04)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(ZnO: Al)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2: Nb )、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他
金屬氧化物。
[0452]第一金屬阻擋層5位于與待形成源漏極層和數(shù)據(jù)線81相對(duì)應(yīng)的位置,以及與柵極2相對(duì)應(yīng)的位置。
[0453]半導(dǎo)體層4和第一金屬阻擋層5同層設(shè)置,沒有增加工藝流程。該步驟通過一次圖形化工藝形成第一金屬阻擋層5圖形,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)沒有增加工藝流程,但實(shí)現(xiàn)了源漏極層和數(shù)據(jù)線的金屬離子的隔離功能,該結(jié)構(gòu)可以很好地阻止金屬離子的擴(kuò)散,尤其是高溫工藝下金屬離子的擴(kuò)散,提高了 TFT的性能。
[0454]步驟四:刻蝕阻擋層圖形6的形成過程。
[0455]在完成步驟三的基板上通過PECVD方法連續(xù)沉積絕緣層,厚度優(yōu)選為1000A ~ 3000A,絕緣層為刻蝕阻擋層6,刻蝕阻擋層6可以選用氧化物、氮化物或者氧氮化合物,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)氣體可以為硅烷(SiH4)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2)或二氯化硅(SiH2Cl2)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2),與形成柵極絕緣層類似,為了提高氧化物TFT的性能,刻蝕阻擋層可設(shè)計(jì)為兩層,第一層為氮化硅(SiNx),第二層為氧化硅(SiOx),氧化硅(SiOx)層直接與金屬氧化物接觸。雙層刻蝕阻擋層6圖形是由雙層絕緣層通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝形成。
[0456]步驟五:第二金屬阻擋層圖形7和源漏極層(即源極8和漏極9)圖形的形成過程。
[0457]通過濺射或熱蒸發(fā)的方法,在基板上沉積金屬銅薄膜,厚度優(yōu)選為
1000A ~ 6000A。以形成銅(Cu)金屬膜層為例:具體地,在沉積金屬(Cu)膜層的初始時(shí)間
At內(nèi),向?yàn)R射或熱蒸發(fā)腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣(02)、氮?dú)?N2)或者二者的混合氣體,形成一層氮化銅(CuNy)(通過氮?dú)釴2的情況)、氧化銅(CuOx)(通過氧氣O2的情況)或氮氧化銅(CuNyOx)(通過O2和N2的混合氣體),厚度優(yōu)選為IOA ~ 400A。形成的氮化銅(CuNy)、氧化銅(CuOx)、或氮氧化銅(CuNyOx)為第二金屬阻擋層7。
[0458]所述初始時(shí)間At可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置。氮化銅(CuNy)、氧化銅(CuOx)、或氮氧化銅(CuNyOx)很穩(wěn)定,與氧化物半導(dǎo)體層可以形成穩(wěn)定的界面,該物質(zhì)具有阻止銅(Cu)離子的擴(kuò)散能力,其下的金屬氧化物半導(dǎo)體層(第一金屬阻擋層5)具有進(jìn)一步阻止銅(Cu)離子的擴(kuò)散能力,可以有效地阻止穿透氮化銅薄膜的銅(Cu)離子,這種設(shè)計(jì)可以有效地阻止銅(Cu)離子的擴(kuò)散,同時(shí)還簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝,同時(shí)解決了銅(Cu)和阻擋層金屬結(jié)合刻蝕工藝難的問題。
[0459]在t_ At時(shí)間段內(nèi),停止向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣(02)、氮?dú)?N2)或者二者的混合氣體。此階段形成的金屬膜層為銅(Cu)金屬膜層,也即源極和漏極,以及數(shù)據(jù)線。其中,t可以理解為形成第二金屬阻擋層圖形和源漏極層圖形所需要的總時(shí)間。
[0460]通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝形成第二金屬阻擋層7、源漏極層,以及數(shù)據(jù)線81的圖形。
[0461]例如,優(yōu)選地,第二金屬阻擋層7的圖形與源極8和漏極9,以及數(shù)據(jù)線81的圖形相同,且二者完全重合。
[0462]步驟六:鈍化層10圖形的形成過程。
[0463]在完成步驟五的基板上通過PECVD方法沉積鈍化層10,厚度優(yōu)選為
2000.A ~ 10000A。鈍化層10可以選用氧化物、氮化物或者氧氮化合物,硅的氧化對(duì)應(yīng)的
反應(yīng)氣體可以為硅烷(SiH4)、氮的氧化物(N2O);氮化物或者氧氮化合物對(duì)應(yīng)反應(yīng)氣體是硅烷(SiH4)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2)或二氯化硅(SiH2Cl2)、氨氣(NH3)、氮?dú)?N2);鈍化層10可以使用氧化鋁(Al2O3)膜層,或者雙層或多層的阻擋結(jié)構(gòu)。
[0464]此外,在該過程中還可以通過曝光顯影、光刻和刻蝕工藝形成柵極焊接區(qū)域(GatePAD)和源漏極層焊接區(qū)域(SD PAD),便于后續(xù)電路板與柵極線和數(shù)據(jù)線相連。
[0465]具體地,鈍化層10的形成過程為:通過在形成有源漏極層以及數(shù)據(jù)線圖形的基板
上涂覆一層有機(jī)樹脂,厚度優(yōu)選為4000A ~ 30000A。有機(jī)樹脂可以是苯并環(huán)丁烯(bcb),也可以是其他的有機(jī)感光材料。
[0466]涂覆一層有機(jī)樹脂,通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝后,形成陣列基板上外圍區(qū)域的 Gate PAD 和 SD PAD。
[0467]步驟七:像素電極圖形11的形成過程。
[0468]在完成步驟六的基板上通過濺射或熱蒸發(fā)的方法沉積透明導(dǎo)電層膜層,厚度優(yōu)選為 300A~ 1500A。
[0469]通過一次曝光顯影、光刻和刻蝕工藝后形成像素電極11。所述像素電極11可以是ITO或者IZ0,或者其他的透明金屬氧化物。
[0470]形成頂柵型金屬氧化物TFT的陣列基板工藝流程和上述步驟一至步驟七形成底柵型金屬氧化物TFT的陣列基板工藝流程類似,這里不再贅述。
[0471]但是形成第二金屬阻擋層和7源極8、漏極9的過程有所不同,這是因?yàn)?,第二金屬阻擋?是后形成在源漏極層上方的,形成過程如下:
[0472]通過濺射或熱蒸發(fā)的方法在基板上沉積一層金屬膜層;
[0473]其中,在沉積金屬膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向?yàn)R射或熱蒸發(fā)腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣(O2)和/或氮?dú)?N2X
[0474]其中,本發(fā)明所述的通入預(yù)設(shè)比例的氣體與形成膜層的厚度以及各工藝參數(shù)相關(guān),在此并不做限定。
[0475]實(shí)施例七:一種阻擋層。
[0476]本發(fā)明實(shí)施例提供一種阻擋層,用于上述實(shí)施例僅設(shè)置有第一金屬阻擋層的薄膜晶體管或陣列基板中阻止銅或銅合金的擴(kuò)散的第一金屬阻擋層。
[0477]例如,較佳地,所述阻擋層的材質(zhì)為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。[0478]例如,較佳地,所述金屬氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的氧化銅(CuOx)、所述金屬氧化物可以為具有半導(dǎo)體性質(zhì)的銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO:F)、氧化銦摻雜錫氧化物(In2O3: Sn)、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(In2O3: Mo )、鉻錫氧化物(Cd2SnO4)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(ZnO: Al)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2:Nb)、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物等。
[0479]例如,較佳地,所述金屬氮化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮化物,例如氮化銅(CuNy)等。
[0480]例如,較佳地,所述金屬氮氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮氧化物,例如為氮氧化銅(CuNyOx)等。
[0481]本發(fā)明實(shí)施例提供另一種阻擋層,用于所述同時(shí)設(shè)置有第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的薄膜晶體管或陣列基板中阻止銅或銅合金的擴(kuò)散的第一金屬阻擋層和/或第二金屬阻擋層。
[0482]例如,較佳地,所述阻擋層的材質(zhì)為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。
[0483]例如,較佳地,所述金屬氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的氧化銅(CuOx)、所述金屬氧化物可以為具有半導(dǎo)體性質(zhì)的銦鎵鋅氧化物(IGZ0)、鉿銦鋅氧化物(HIZ0)、銦鋅氧化物(IZ0)、非晶銦鋅氧化物(a-1nZnO)、非晶氧化鋅摻雜氟氧化物(ZnO:F)、氧化銦摻雜錫氧化物(In2O3: Sn)、非晶氧化銦摻雜鑰氧化物(In2O3: Mo )、鉻錫氧化物(Cd2SnO4)、非晶氧化鋅摻雜鋁氧化物(ZnO: Al)、非晶氧化鈦摻雜鈮氧化物(TiO2:Nb)、鉻錫氧化物(Cd-Sn-O)或其他金屬氧化物等。
[0484]例如,較佳地,所述金屬氮化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮化物,例如氮化銅(CuNy)等。
[0485]例如,較佳地,所述金屬氮氧化物為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的銅金屬氮氧化物,例如為氮氧化銅(CuNyOx)等。
[0486]所述阻擋層不限于用于TFT或陣列基板中,可以用于任何需要阻擋高擴(kuò)散性金屬離子的結(jié)構(gòu),這里就不一一列舉。
[0487]綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管,在源漏極層與柵極絕緣層之間設(shè)置有第一金屬阻擋層,該第一金屬阻擋層有效阻止源漏極層金屬離子向柵極絕緣層和柵極擴(kuò)散。提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。此外,所述薄膜晶體管在源漏極層以及第一金屬阻擋層之間還設(shè)置了第二金屬阻擋層,更進(jìn)一步阻止源漏極層金屬離子向柵極絕緣層和柵極擴(kuò)散,提高TFT的性能,提高圖像的畫質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例提供的陣列基板和顯示裝置,分別包括上述薄膜晶體管,實(shí)現(xiàn)圖像畫質(zhì)較佳,信號(hào)延遲較小的顯示裝置。阻擋層為具有阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散功能的金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物,且金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物為較常見的材料。
[0488]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,包括: 位于基板上的柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層;所述柵極絕緣層位于所述柵極和所述半導(dǎo)體層之間;所述第一金屬阻擋層位于所述源極、漏極與柵極絕緣層之間;其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置,所述第一金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,還包括位于所述源極、漏極與所述半導(dǎo)體層之間的刻蝕阻擋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管,其中所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層絕緣設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的薄膜晶體管,其中所述形成源極和漏極的材料和形成柵極的材料中的至少之一為銅或銅合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管,其中所述半導(dǎo)體層為金屬氧化物半導(dǎo)體層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管,其中所述第一金屬阻擋層采用與所述半導(dǎo)體層相同的材料制作而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管,其中所述第一金屬阻擋層為氧化銅、氮化銅或氮氧化銅膜層。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管,其中所述第一金屬阻擋層采用與所述半導(dǎo)體層不相同的金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管還包括:第二金屬阻擋層,所述第二金屬阻擋層位于所述第一金屬阻擋層與所述源極、漏極之間,所述第二金屬阻擋層阻止形成源極和漏極的材料與形成柵極的材料的相互擴(kuò)散。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管,其中所述形成源極和漏極的材料為銅或銅合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管,其中所述第二金屬阻擋層為氧化銅、氮化銅,或氮氧化銅膜層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管,其中所述第二金屬阻擋層采用金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為: 所述柵極位于所述基板上; 所述柵極絕緣層位于所述柵極上; 所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上; 所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層上; 所述第二金屬阻擋層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上; 所述源漏極層位于所述第二金屬阻擋層上; 或者所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為: 所述源漏極層位于所述基板上; 所述第二金屬阻擋層位于所述源漏極層上; 所述刻蝕阻擋層位于所述第二金屬阻擋層上; 所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述刻蝕阻擋層上;所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層上; 所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為: 所述柵極位于所述基板上; 所述柵極絕緣層位于所述柵極上; 所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上; 所述源極和漏極位于所述第一金屬阻擋層上; 或者所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為: 所述源極和漏極位于所述基板上; 所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述源極和漏極上; 所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上; 所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管,其中所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為: 所述柵極位于所述基板上; 所述柵極絕緣層位于所述柵極上;` 所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述柵極絕緣層上; 所述第二金屬阻擋層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上; 所述源極和漏極位于所述第一金屬阻擋層上; 或者所述薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)為: 所述源極和漏極位于所述基板上; 所述第二金屬阻擋層位于所述源極和漏極上; 所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層位于所述第二金屬阻擋層上; 所述柵極絕緣層位于所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層上; 所述柵極位于所述柵極絕緣層上。
16.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管,其中所述第一金屬阻擋層位于與所述源極和漏極相對(duì)應(yīng)的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管,其中所述第二金屬阻擋層位于與所述源極和漏極相對(duì)應(yīng)的位置。
18.一種陣列基板,包括權(quán)利要求1_8、14、16任一權(quán)項(xiàng)所述的薄膜晶體管。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的陣列基板,其中所述陣列基板還包括:數(shù)據(jù)線和柵極線,所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管的源極相連,所述柵極線與薄膜晶體管的柵極相連; 所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置;或者 所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置;或者 所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置。
20.一種陣列基板,包括權(quán)利要求9-13、15、17任一權(quán)項(xiàng)所述的薄膜晶體管。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的陣列基板,其中所述陣列基板還包括:數(shù)據(jù)線和柵極線,所述數(shù)據(jù)線與所述薄膜晶體管的源極相連,所述柵極線與薄膜晶體管的柵極相連; 所述第一金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置;和/或 所述第二金屬阻擋層位于與所述源極、漏極及數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極及柵極線相對(duì)應(yīng)的位置,或者位于與所述源極、漏極、柵極線和數(shù)據(jù)線相對(duì)應(yīng)的位置。
22.—種顯示裝置,包括權(quán)利要求18或19所述的陣列基板。
23.—種顯示裝置,包括權(quán)利要求20或21所述的陣列基板。
24.一種薄膜晶體管的制作方法,包括: 形成包括柵極、源極、漏極和半導(dǎo)體層的圖形;形成包括柵極絕緣層以及第一金屬阻擋層的圖形; 所述柵極絕緣層位于所述柵極和半導(dǎo)體層之間,所述第一金屬阻擋層位于所述源極、漏極與柵極絕緣層之間,其中,所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層同層設(shè)置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,還包括形成刻蝕阻擋層的圖形,所述刻蝕阻擋層位于所述半導(dǎo)體層與源極、漏極之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的薄膜晶體管,其中所述第一金屬阻擋層與所述半導(dǎo)體層絕緣設(shè)置。
27.根據(jù)權(quán)利要 求26所述的方法,其中所述半導(dǎo)體層由金屬氧化物半導(dǎo)體材料制作而成。
28.根據(jù)權(quán)利要求24或27所述的薄膜晶體管,還包括形成第二金屬阻擋層的圖形,所述第二金屬阻擋層位于所述第一金屬阻擋層與所述源極、漏極之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法,其中所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層的圖形,為: 采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形; 采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形; 采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的基板上形成包括源極、漏極的圖形; 或者所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層的圖形,為: 采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極的圖形; 采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為: 采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形;采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形; 采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形; 或者所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、刻蝕阻擋層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為: 采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極和第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括刻蝕阻擋層的圖形; 采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層和第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為: 采用構(gòu)圖工藝在基板上形成包括柵極的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層圖形的基板上形成第一金屬阻擋層的圖形; 采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形; 或者所述形成包括柵極、源極、漏極、半導(dǎo)體層、柵極絕緣層、第一金屬阻擋層和第二金屬阻擋層的圖形,為: 采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層圖形的基板上形成包括半導(dǎo)體層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述半導(dǎo)體層圖形的基板上形成第一金屬阻擋層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括柵極絕緣層的圖形; 采用構(gòu)圖工藝在形成有所述柵極絕緣層圖形的基板上形成包括柵極的圖形。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的方法,其中所述形成源極和漏極的材料為銅或銅合金。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中所述采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有刻蝕阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為: 采用鍍膜工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形或第一金屬阻擋層圖形的基板上形成所述銅金屬或銅合金膜層;在形成所述銅金屬或銅合金膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形; 所述采用同一次構(gòu)圖工藝在形成有第一金屬阻擋層圖形的基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為: 采用鍍膜工藝在形成有所述刻蝕阻擋層圖形或第一金屬阻擋層圖形的基板上形成所述銅金屬或銅合金膜層;在形成所述銅金屬或銅合金膜層的初始時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中所述采用同一次構(gòu)圖工藝在基板上形成包括源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形為: 采用鍍膜工藝在基板上形成所述銅或銅合金膜層;在形成所述銅或銅合金膜層的結(jié)束時(shí)間段內(nèi),向腔體內(nèi)通入預(yù)設(shè)比例的氧氣、氮?dú)饣蜓鯕夂偷獨(dú)獾幕旌蠚怏w形成銅或銅合金的氧化物、氮化物或氮氧化物用于形成第二金屬阻擋層,除所述第二金屬阻擋層之外的銅金屬或銅合金膜層用于形成源極和漏極;采用一次曝光、顯影、光刻刻蝕步驟形成所述源極、漏極以及第二金屬阻擋層的圖形。
35.一種阻擋層,包括用于權(quán)利要求18或19任一權(quán)項(xiàng)所述的陣列基板中阻止銅或銅合金的擴(kuò)散的第一金屬阻擋層。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的阻擋層,其中所述阻擋層的材質(zhì)為金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的阻擋層,其中所述金屬氧化物為銦鎵鋅氧化物或氧化銅。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的阻擋層,其中所述金屬氮化物為銅金屬氮化物。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的阻擋層,其中所述金屬氮氧化物為銅金屬氮氧化物。
40.一種阻擋層,包括用于權(quán)利要求20或21任一權(quán)項(xiàng)所述的陣列基板中阻止銅或銅合金的擴(kuò)散的第一金屬阻擋層和/或第二金屬阻擋層。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的阻擋層,其中所述阻擋層的材質(zhì)為金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的阻擋層,其中所述金屬氧化物為銦鎵鋅氧化物或氧化銅。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的阻擋層,其中所述金屬氮化物為銅金屬氮化物。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的阻擋層,其中所述金屬氮氧化物為銅金屬氮氧化物。
【文檔編號(hào)】H01L27/12GK103765597SQ201380002182
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】劉翔, 王剛 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司