本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種薄膜晶體管的制備方法、顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著顯示技術(shù)不斷發(fā)展，人們對于高分辨率、高色彩度以及高清晰度的顯示屏的需求愈發(fā)強(qiáng)烈。為了提高面板的響應(yīng)時間以及降低功耗，在薄膜晶體管中多選擇電阻率較小的銅及銀等金屬作為柵極、源極和漏極。

以銅為例，銅具有較低的電阻率及良好的抗電遷移能力，可滿足顯示終端大尺寸、高分辨率及高驅(qū)動頻率的要求。但是，因銅本身的活潑性的影響，在對銅進(jìn)行刻蝕后，易與氧氣及水分接觸發(fā)生氧化，從而影響薄膜晶體管的膜層間接觸電阻及性能。

因此，在柵極、源極和漏極采用銅的薄膜晶體管的制造中，如何防止銅的氧化及穩(wěn)定銅電極性能對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說十分重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種能夠?qū)τ摄~形成的源極、漏極進(jìn)行保護(hù)，以避免其被氧氣及水分氧化的薄膜晶體管的制備方法、顯示裝置。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種薄膜晶體管的制備方法，包括：

在襯底基板的上方沉積合金材料層，并對所述合金材料層至少與待形成源極、漏極對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，形成源極、漏極和位于所述源極、漏極上的保護(hù)層。

其中，對所述合金材料層至少與待形成源極、漏極對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，形成源極、漏極和位于所述源極、漏極上的保護(hù)層包括：

對所述合金材料層進(jìn)行析出處理，形成金屬膜層和位于所述金屬膜層上方的保護(hù)膜層；

通過對所述金屬膜層和保護(hù)膜層進(jìn)行構(gòu)圖工藝，形成包括源極、漏極和保護(hù)層的圖形。

其中，對所述合金材料層至少與待形成源極、漏極對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，以形成源極、漏極和位于所述源極、漏極上的保護(hù)層包括：

通過構(gòu)圖工藝，形成圖案化的合金材料層；

對所述圖案化的合金材料層進(jìn)行析出處理，形成源極、漏極和位于所述源極、漏極上方的保護(hù)層。

其中，所述析出處理工藝包括固溶時效處理工藝。

其中，固溶時效處理工藝中的恒溫溫度為300℃～350℃，恒溫時間為45min～60min，降溫速率為20℃/min～25℃/min。

其中，所述合金材料層為銅合金材料層。

其中，所述銅合金材料層采用至少含有銅、鈦、錫的合金材料制成。

其中，在形成源極、漏極和位于所述源極、漏極上的保護(hù)層之前，還包括：

在所述襯底基板的上方形成有源層的步驟；

在所述有源層和所述合金材料層之間形成緩沖材料層，并通過一次構(gòu)圖工藝形成包括緩沖圖案和源極、漏極的步驟。

其中，所述析出處理工藝包括激光退火工藝。

作為另一技術(shù)方案，本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括采用上述任意一項所述的薄膜晶體管的制備方法制備的薄膜晶體管。

本發(fā)明的薄膜晶體管的制備方法、顯示裝置中，該制備方法包括：在襯底基板的上方沉積合金材料層，并對合金材料層至少與待形成源極、漏極對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，形成源極、漏極和位于源極、漏極上的保護(hù)層，也就是說，保護(hù)層是通過對合金材料層進(jìn)行工藝處理得到的，其是對合金材料層進(jìn)行析出處理時產(chǎn)生的析出物形成的，不需要通過額外的沉積或構(gòu)圖工藝形成，能夠有效用于防止源極和漏極暴露在空氣以及水分中的氧化問題，同時，還簡化了制備工藝；另外，隨著合金材料層表面的析出物的富集析出，金屬合金中的cu基體晶格的畸變程度降低，使得由晶格畸變帶來的導(dǎo)電性降低將有所恢復(fù)，隨著析出處理的時間增長，cu晶格的畸變程度降低，析出物增多，使得cu的導(dǎo)電性恢復(fù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例1的薄膜晶體管的制備方法的流程示意圖；

圖2為圖1的執(zhí)行完步驟s1之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的執(zhí)行完步驟s2之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的執(zhí)行完步驟s3之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1的執(zhí)行完步驟s41之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1的執(zhí)行完步驟s42之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的實施例2的薄膜晶體管的制備方法的流程示意圖；

圖8為圖7的執(zhí)行完步驟s43之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖7的執(zhí)行完步驟s44之后的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，附圖標(biāo)記為：1、襯底基板；11、柵極；12、柵絕緣層；2、有源層；3、緩沖材料層；4、合金材料層；41、金屬膜層；42、保護(hù)膜層；5、源極；6、漏極；7、保護(hù)層；8、緩沖圖案。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

在此需要說明的是，在以下實施例中，以底柵結(jié)構(gòu)薄膜晶體管(也即相對于基底側(cè)而言柵極位于有源層之下)為例，對薄膜晶體管的制備方法進(jìn)行說明。當(dāng)然，薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)并不局限于此，還可以采用頂柵結(jié)構(gòu)(也即相對于基底側(cè)而言柵極位于有源層之上)或者其他結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍，在此不再贅述。

實施例1：

請參照圖1至圖6，本實施例提供一種薄膜晶體管的制備方法，包括：

s0、在襯底基板1上形成柵極11，以及在柵極11上形成柵絕緣層12的步驟。

步驟s1，請參照圖2，在襯底基板1的上方形成有源層2的步驟。從圖2中可以看出，有源層2實際上是形成在柵絕緣層12上的。形成有源層2的步驟包括現(xiàn)有技術(shù)中常用的光刻膠沉積、曝光、顯影、刻蝕等步驟，在此不再贅述。

步驟s2，請參照圖3，在有源層2上形成緩沖材料層3。

需要說明的是，在步驟s2中，實際上只是在有源層2上沉積了緩沖材料層3，此時并不需要對緩沖材料層3進(jìn)行構(gòu)圖工藝，一般來說，緩沖材料層3采用金屬材料(如mo或mo的合金材料)制成，緩沖材料層3用于在后續(xù)工藝中形成緩沖圖案8，保護(hù)層8可與源極5和漏極6通過一次構(gòu)圖工藝形成，從而可以減少一次對緩沖材料層3的構(gòu)圖工藝，即簡化了工藝步驟。之所以設(shè)置緩沖圖案8，是為了防止形成后的源極5和漏極6中的銅向有源層2擴(kuò)散。當(dāng)然，步驟s2并不一定存在，可根據(jù)實際情況進(jìn)行刪除。

步驟s3，請參照圖4，在襯底基板1(緩沖材料層3)的上方沉積合金材料層4。

具體的，通過磁控濺射在緩沖材料層3的上方沉積合金材料層4。之所以采用磁控濺射的方式在有源層2上沉積合金材料層4，是由于靶材濺射過程中所用參數(shù)能夠避免氧氣及水分的引入，從而避免氧氣及水分對之后形成的源極5和漏極6造成影響。

其中，合金材料層4的厚度為需要說明的是，此處所說的合金材料層4的厚度是指沉積在有源層2上且未經(jīng)析出處理或構(gòu)圖工藝處理的合金材料層4的厚度，當(dāng)然，該沉積的合金材料層4的厚度并不局限于此，可根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)置，在此不再贅述。

步驟s4，對合金材料層4至少與待形成源極5、漏極6對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，形成源極5、漏極6和位于源極5、漏極6上的保護(hù)層7。

可以理解的是，對合金材料層4至少與待形成源極5、漏極6對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝，可以是對整個合金材料層4進(jìn)行析出處理工藝，也可以僅對待形成源極5、漏極6的位置進(jìn)行析出處理工藝，在此不再贅述。在本實施例中，以對整個合金材料層4進(jìn)行析出處理工藝為例進(jìn)行說明。

其中，步驟s4包括：

步驟s41，請參照圖5，對合金材料層4進(jìn)行析出處理，形成金屬膜層41和位于金屬膜層41上方的保護(hù)膜層42。

也就是說，在進(jìn)行析出處理后，實際上合金材料層4轉(zhuǎn)化為金屬膜層41和保護(hù)膜層42，即在對合金材料層4進(jìn)行析出處理之后，金屬膜層41位于有源層2上方，保護(hù)膜層42位于金屬膜層41上方。

其中，合金材料層4為銅合金材料層。

優(yōu)選地，銅合金材料層采用至少含有銅、鈦、錫的合金材料(cu-3ti-2sn)制成。之所以如此設(shè)置，是由于在合金材料層4中，cu的基體晶格存在畸變，這種晶格畸變會導(dǎo)致cu的導(dǎo)電性降低，而合金材料層4中至少含有銅(cu)、鈦(ti)、錫(sn)，能夠使形成的保護(hù)膜層42中含有ti和sn，從而能夠有效恢復(fù)由cu形成的源極5和漏極6的導(dǎo)電率，使源極5和漏極6的導(dǎo)電率恢復(fù)至純銅的95％以上。

進(jìn)一步優(yōu)選地，在至少含有銅、鈦、錫的合金材料中，ti的含量在2～3.5％wt范圍內(nèi)，sn的含量在1.5～2.5％wt范圍內(nèi)。當(dāng)然，cu、ti和sn的含量并不局限于此，在此不再贅述。

其中，析出處理工藝包括固溶時效處理工藝。

之所以通過固溶時效處理工藝使合金材料層4析出保護(hù)膜層42，是由于對合金材料層4進(jìn)行固溶時效處理，可有效的降低合金材料層4內(nèi)部的組織缺陷，消除位錯及晶格之間應(yīng)力，提高合金材料層4的穩(wěn)定性，恢復(fù)由cu形成的源極5和漏極6的導(dǎo)電率；同時，合金材料層4在固溶時效處理過程中產(chǎn)生的析出物聚集在表面形成過飽和固溶體(即保護(hù)膜層42)，其中，析出物主要為富ti、富sn的β’-cu4ti以及β-cu4ti，由于合金材料層4的厚度比較薄，析出物會在金屬膜層41的表面附近聚集，保護(hù)膜層42由于ti及sn的富集具有很強(qiáng)的耐氧化能力。

其中，固溶時效處理工藝中的恒溫溫度為300℃～350℃，恒溫時間為45min～60min，降溫速率為20℃/min～25℃/min。優(yōu)選地，恒溫溫度為300℃，恒溫時間為60min，降溫速率為20℃/min。當(dāng)然，固溶時效處理工藝中的參數(shù)并不局限于此，可根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)置，在此不再贅述。

步驟s42，請參照圖6，通過對金屬膜層41和保護(hù)膜層42進(jìn)行構(gòu)圖工藝，形成包括源極5、漏極6和保護(hù)層7的圖形。

如圖6所示，結(jié)合步驟s2的描述，在步驟s42中，實際上是通過對緩沖材料層3、金屬膜層41和保護(hù)膜層42進(jìn)行一次構(gòu)圖工藝(包括沉積光刻膠、曝光、顯影、刻蝕等步驟)，形成緩沖圖案8、源極5。漏極和保護(hù)層7。需要說明的是，由于先進(jìn)行析出處理后進(jìn)行構(gòu)圖工藝，即先形成保護(hù)膜層42再對該保護(hù)膜層42進(jìn)行刻蝕，因此，保護(hù)層8只形成于源極5和漏極7的上表面(如圖6所示)。

顯然，本實施例的析出處理還可進(jìn)行許多變化；例如：析出處理工藝包括激光退火工藝，即采用激光退火工藝形成位于源極5、漏極6上的保護(hù)層7，在此不再贅述。

本實施例的薄膜晶體管的制備方法，包括：在襯底基板的上方沉積合金材料層，并對合金材料層至少與待形成源極、漏極對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，形成源極、漏極和位于源極、漏極上的保護(hù)層，也就是說，保護(hù)層是通過對合金材料層進(jìn)行工藝處理得到的，其是對合金材料層進(jìn)行析出處理時產(chǎn)生的析出物形成的，不需要通過額外的沉積或構(gòu)圖工藝形成，能夠有效用于防止源極和漏極暴露在空氣以及水分中的氧化問題，同時，還簡化了制備工藝；另外，隨著合金材料層表面的析出物的富集析出，金屬合金中的cu基體晶格的畸變程度降低，使得由晶格畸變帶來的導(dǎo)電性降低將有所恢復(fù)，隨著析出處理的時間增長，cu晶格的畸變程度降低，析出物增多，使得cu的導(dǎo)電性恢復(fù)。

實施例2：

請參照圖7至圖9，本實施例提供一種薄膜晶體管的制備方法，其具有與實施例1的薄膜晶體管的制備方法類似的步驟，其與實施例1的區(qū)別在于，在步驟s4中，先對合金材料層進(jìn)行構(gòu)圖工藝，再對圖案化的合金材料層進(jìn)行析出處理。

具體地，步驟s4包括：

步驟s43，請參照圖8，通過構(gòu)圖工藝，形成圖案化的合金材料層4。

從圖8中可以看出，在沉積完合金材料層4之后，現(xiàn)對該合金材料層4進(jìn)行一次構(gòu)圖工藝，形成圖案化的合金材料層4，該圖案化的合金材料層4與待形成的源極5和漏極6具有相同的形狀。

步驟s44，請參照圖9，對圖案化的合金材料層4進(jìn)行析出處理，形成源極5、漏極6和位于源極5、漏極6上方的保護(hù)層7。

在本實施例中，由于先進(jìn)行構(gòu)圖工藝后進(jìn)行析出處理，即先刻蝕成圖案化的合金材料層4再對該圖案化的合金材料層4進(jìn)行析出處理，因此，保護(hù)層8形成于源極5和漏極6的整個表面上，即保護(hù)層8形成于源極5和漏極7的上表面以及兩個側(cè)表面上(如圖9所示)，因此，本實施例的保護(hù)層8具有更好的防氧化效果。

本實施例的薄膜晶體管的制備方法，包括：在襯底基板的上方沉積合金材料層，并對合金材料層至少與待形成源極、漏極對應(yīng)的位置進(jìn)行析出處理工藝以及構(gòu)圖工藝，形成源極、漏極和位于源極、漏極上的保護(hù)層，也就是說，保護(hù)層是通過對合金材料層進(jìn)行工藝處理得到的，其是對合金材料層進(jìn)行析出處理時產(chǎn)生的析出物形成的，不需要通過額外的沉積或構(gòu)圖工藝形成，能夠有效用于防止源極和漏極暴露在空氣以及水分中的氧化問題，同時，還簡化了制備工藝；另外，隨著合金材料層表面的析出物的富集析出，金屬合金中的cu基體晶格的畸變程度降低，使得由晶格畸變帶來的導(dǎo)電性降低將有所恢復(fù)，隨著析出處理的時間增長，cu晶格的畸變程度降低，析出物增多，使得cu的導(dǎo)電性恢復(fù)。

實施例3：

本實施例提供了一種顯示裝置，其包括采用實施例1或2的薄膜晶體管的制備方法制備的薄膜晶體管。顯示裝置可以為：液晶顯示面板、電子紙、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。

本實施例的顯示裝置，其包括采用實施例1或2的薄膜晶體管的制備方法制備的薄膜晶體管，其中，保護(hù)層是通過對合金材料層進(jìn)行工藝處理得到的，其是對合金材料層進(jìn)行析出處理時產(chǎn)生的析出物形成的，不需要通過額外的沉積或構(gòu)圖工藝形成，能夠有效用于防止源極和漏極暴露在空氣以及水分中的氧化問題，同時，還簡化了制備工藝；另外，隨著合金材料層表面的析出物的富集析出，金屬合金中的cu基體晶格的畸變程度降低，使得由晶格畸變帶來的導(dǎo)電性降低將有所恢復(fù)，隨著析出處理的時間增長，cu晶格的畸變程度降低，析出物增多，使得cu的導(dǎo)電性恢復(fù)。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。