本發(fā)明涉及顯示技術領域,尤其涉及一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板。
背景技術:
薄膜晶體管(Thin Film Transistor,簡稱TFT)根據(jù)制備工藝的不同,可以分為背溝道刻蝕(Back Channel Etch,簡稱BCE)型和刻蝕阻擋(Etch Stop Layer,簡稱ESL)型等。其中,BCE型的TFT因其工藝流程簡單,而被廣泛應用。
ESL型與BCE型TFT的區(qū)別在于:ESL型TFT的氧化物有源層與源漏間還包括刻蝕阻擋層。在ESL型TFT的制備工藝中,由于刻蝕阻擋層的存在,采用濕法刻蝕對源極和漏極進行刻蝕時,刻蝕液不會直接接觸氧化物有源層,因此,氧化物有源層表面不會被腐蝕損傷。然而,如圖1所示,在BCE型TFT的制備工藝中,采用濕法刻蝕對源極14和漏極15進行刻蝕時,由于刻蝕液直接接觸氧化物有源層13,導致氧化物有源層13中與刻蝕液直接接觸的部分被腐蝕損傷,例如:與刻蝕液直接接觸的氧化物有源層13的表面凹凸不平、失氧、以及被雜質(zhì)元素污染等,使與刻蝕液直接接觸的氧化物有源層13的表面產(chǎn)生大量缺陷態(tài),從而影響TFT的特性和信賴穩(wěn)定性。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實施例提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板,在形成源極和漏極的過程中,避免刻蝕液對氧化物有源層的表面造成損傷,進而影響薄膜晶體管的特性和信賴穩(wěn)定性。
為達到上述目的,本發(fā)明的實施例采用如下技術方案:
第一方面,提供一種薄膜晶體管的制備方法,包括:在襯底上形成氧化物有源層、源極和漏極;所述源極和所述漏極均包括第一透明導電層,所述第一透明導電層覆蓋所述氧化物有源層。
所述源極還包括位于所述第一透明導電層遠離所述襯底一側(cè)的第一金屬層、第二透明導電層;所述第二透明導電層覆蓋所述第一金屬層;所述漏極還包括位于所述第一透明導電層遠離所述襯底一側(cè)的第二金屬層、第三透明導電層;所述第三透明導電層覆蓋所述第二金屬層。
其中,所述第一透明導電層位于所述源極和所述漏極之間的部分的導電性小于等于所述氧化物有源層的導電性。
可選的,形成氧化物有源層、源極和漏極,包括:
在所述襯底上,依次形成氧化物半導體薄膜、第一透明導電薄膜、金屬薄膜、以及第二透明導電薄膜,并在所述第二透明導電薄膜上方形成光刻膠;利用半色調(diào)掩模板對所述光刻膠進行曝光,顯影后形成光刻膠完全保留部分、光刻膠半保留部分和光刻膠完全去除部分;所述光刻膠完全保留部分與所述源極和所述漏極對應,所述光刻膠半保留部分與所述源極和所述漏極之間的區(qū)域?qū)龉饪棠z完全去除部分與其他區(qū)域?qū)?/p>
采用刻蝕工藝,對與所述光刻膠完全去除部分對應的所述第二透明導電薄膜、所述金屬薄膜、所述第一透明導電薄膜、以及所述氧化物半導體薄膜進行刻蝕,形成所述氧化物有源層;并采用灰化工藝去除所述光刻膠半保留部分。
采用刻蝕工藝,對露出的所述第二透明導電薄膜和所述金屬薄膜進行刻蝕,形成所述第二透明導電層、所述第三透明導電層、所述第一金屬層、以及所述第二金屬層;對所述第一透明導電薄膜位于所述源極和所述漏極之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成所述第一透明導電層。
可選的,形成氧化物有源層、源極和漏極,包括:
在襯底上,通過一次構(gòu)圖工藝形成所述氧化物有源層。
在形成有所述氧化物有源層的所述襯底上依次形成第一透明導電薄膜、金屬薄膜、以及第二透明導電薄膜,并在所述第二透明導電薄膜上方形成光刻膠;利用半色調(diào)掩模板對所述光刻膠進行曝光,顯影后形成光刻膠完全保留部分、光刻膠半保留部分和光刻膠完全去除部分;所述光刻膠完全保留部分與所述源極和所述漏極對應,所述光刻膠半保留部分與所述源極和所述漏極之間的區(qū)域?qū)?,所述光刻膠完全去除部分與其他區(qū)域?qū)?/p>
采用刻蝕工藝,對與所述光刻膠完全去除部分對應的所述第二透明導電薄膜、所述金屬薄膜、以及所述第一透明導電薄膜進行刻蝕;并采用灰化工藝去除所述光刻膠半保留部分。
采用刻蝕工藝,對露出的所述第二透明導電薄膜和所述金屬薄膜進行刻蝕,形成所述第二透明導電層、所述第三透明導電層、所述第一金屬層、以及所述第二金屬層;對所述第一透明導電薄膜位于所述源極和所述漏極之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成所述第一透明導電層。
優(yōu)選的,所述第一金屬層和所述第二金屬層的材料均包括銅;所述第一透明導電層、所述第二透明導電層和所述第三透明導電層的材料均包括氧化銦鋅;所述第一透明導電層中鋅與銦的質(zhì)量比范圍為70:30~90:10,所述第二透明導電層和所述第三透明導電層中鋅與銦的質(zhì)量比為20:80~25:75。
對所述第一透明導電薄膜位于所述源極和所述漏極之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成所述第一透明導電層,包括:
在所述第二透明導電層和所述第三透明導電層上方形成光刻膠;利用掩模板對所述光刻膠進行曝光,顯影后形成光刻膠完全保留部分和光刻膠完全去除部分;所述光刻膠完全去除部分與所述源極和所述漏極之間的區(qū)域?qū)?,所述光刻膠完全保留部分與其他區(qū)域?qū)?/p>
采用氧氣、笑氣中的至少一種,對與所述光刻膠完全去除部分對應的所述第一透明導電薄膜進行等離子體處理。
進一步優(yōu)選的,采用刻蝕工藝,對露出的所述第二透明導電薄膜和所述金屬薄膜和進行刻蝕,具體包括:采用銅刻蝕速率大于氧化銦鋅刻蝕速率的銅刻蝕液,對露出的所述第二透明導電薄膜和所述金屬薄膜進行刻蝕。
優(yōu)選的,所述第一透明導電層的厚度范圍為20~50nm。
第二方面,提供一種薄膜晶體管,包括襯底、依次設置于所述襯底上的氧化物有源層、源極和漏極;所述源極和所述漏極均包括第一透明導電層,所述第一透明導電層覆蓋所述氧化物有源層;其中,所述第一透明導電層位于所述源極和所述漏極之間的部分的導電性小于等于所述氧化物有源層的導電性。
優(yōu)選的,所述源極還包括設置于所述第一透明導電層遠離所述襯底一側(cè)的第一金屬層、第二透明導電層;所述第二透明導電層覆蓋所述第一金屬層;所述漏極還包括設置于所述第一透明導電層遠離所述襯底一側(cè)的第二金屬層、第三透明導電層;所述第三透明導電層覆蓋所述第二金屬層。
所述第一金屬層和所述第二金屬層的材料均包括銅;所述第一透明導電層、所述第二透明導電層和所述第三透明導電層的材料均包括氧化銦鋅;所述第一透明導電層中鋅與銦的質(zhì)量比范圍為70:30~90:10,且位于所述源極和所述漏極之間的部分還包括氧化銦和氧化鋅;所述第二透明導電層和所述第三透明導電層中鋅與銦的質(zhì)量比為20:80~25:75。
優(yōu)選的,所述第一透明導電層的厚度范圍為20~50nm。
第三方面,提供一種陣列基板,包括權利要求第二方面所述的薄膜晶體管。
本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管及其制備方法、陣列基板,通過在形成源極和漏極的過程中,保留第一透明導電層位于源極與漏極之間的部分,使第一透明導電層覆蓋氧化物有源層形成,可以避免刻蝕液接觸氧化物有源層,并對氧化物有源層中與刻蝕液接觸的部分造成腐蝕損傷,進而避免影響薄膜晶體管的特性和信賴穩(wěn)定性。在此基礎上,覆蓋在氧化物有源層上的第一透明導電層,還可以減輕光對氧化物有源層位于源極和漏極之間的部分的照射,進而起到防止氧化物有源層退化的作用。其中,第一透明導電層位于源極和漏極之間的部分的導電性小于等于氧化物有源層的導電性,可以避免源極和漏極通過第一透明導電層導通。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術提供的一種薄膜晶體管的側(cè)視示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種薄膜晶體管的側(cè)視示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖一;
圖4(a)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的過程示意圖一;
圖4(b)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的過程示意圖二;
圖4(c)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的過程示意圖三;
圖4(d)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的過程示意圖四;
圖5為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖二;
圖6(a)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖五;
圖6(b)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖六;
圖6(c)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖七;
圖6(d)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖八;
圖6(e)為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖九;
圖7為本發(fā)明實施例提供的一種制備薄膜晶體管的流程示意圖三;
圖8為本發(fā)明實施例提供的一種對第一透明導電薄膜位于源極和漏極之間的部分的導電性進行處理的流程示意圖;
圖9(a)為本發(fā)明實施例提供的一種對第一透明導電薄膜位于源極和漏極之間的部分的導電性進行處理的流程示意圖一;
圖9(b)為本發(fā)明實施例提供的一種對第一透明導電薄膜位于源極和漏極之間的部分的導電性進行處理的流程示意圖二。
附圖標記:
10-襯底;11-柵極;12-柵絕緣層;13-氧化物有源層;14-源極;141-第一金屬層;142-第二透明導電層;15-漏極;151-第二金屬層;152-第三透明導電層;145-第一透明導電層;21-氧化物半導體薄膜;22-第一透明導電薄膜;23-金屬薄膜;24-第二透明導電薄膜;25-光刻膠;251-光刻膠完全保留部分;252-光刻膠半保留部分。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管的制備方法,如圖2所示,包括:在襯底10上形成氧化物有源層13、源極14和漏極15;源極14和漏極15均包括第一透明導電層145,第一透明導電層145覆蓋氧化物有源層13。
源極14還包括位于第一透明導電層145遠離襯底10一側(cè)的第一金屬層141、第二透明導電層142;第二透明導電層142覆蓋第一金屬層141;漏極15還包括位于第一透明導電層145遠離襯底10一側(cè)的第二金屬層151、第三透明導電層152;第三透明導電層152覆蓋第二金屬層151。
其中,第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分的導電性小于等于氧化物有源層13的導電性。
此處,氧化物有源層13的材料可以是氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦錫鋅(ITZO)中的至少一種。
需要說明的是,第一,所述薄膜晶體管可以是底柵型,也可以是頂柵型。
當所述薄膜晶體管為底柵型時,所述方法還包括在襯底10靠近氧化物有源層13一側(cè)形成柵極11、在柵極11遠離襯底10一側(cè)形成柵絕緣層12;當所述薄膜晶體管為頂柵型時,所述方法還包括在源極14和漏極15遠離襯底10一側(cè)形成柵絕緣層12、在柵絕緣層12遠離襯底10一側(cè)形成柵極11,此外,所述方法還可以包括在襯底10靠近氧化物有源層13一側(cè)形成緩沖層。
此外,當所述薄膜晶體管為底柵型時,還可以采用等離子體增強化學氣相沉積法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,簡稱PECVD)工藝在源極14和漏極15遠離襯底10一側(cè)沉積鈍化層,用于保護源極14和漏極15。
第二,不對第一透明導電層145、第二透明導電層142、以及第三透明導電層152的材料進行限定,只要第一透明導電層145可以起到使氧化物有源層13與第一金屬層141和第二金屬層151間的接觸電阻減小、粘附性增加的作用,第二透明導電層142和第三透明導電層152具有抗氧化性,可以保護第一金屬層141和第二金屬層151不被氧化即可。例如,第一透明導電層145、第二透明導電層142、以及第三透明導電層152的材料可以是氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫(ITO)中的至少一種。其中,第一透明導電層145與第二透明導電層142和第三透明導電層152的材料可以相同,也可以不相同。
第三,不對第一金屬層141和第二金屬層151的材料進行限定,只要其具有良好的導電性即可。例如,第一金屬層141和第二金屬層151的材料可以是銅(Cu)。
本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管的制備方法,通過在形成源極14和漏極15的過程中,保留第一透明導電層145位于源極14與漏極15之間的部分,使第一透明導電層145覆蓋氧化物有源層13形成,可以避免刻蝕液接觸氧化物有源層13,并對氧化物有源層13中與刻蝕液接觸的部分造成腐蝕損傷,進而避免影響薄膜晶體管的特性和信賴穩(wěn)定性。在此基礎上,覆蓋在氧化物有源層13上的第一透明導電層145,還可以減輕光對氧化物有源層13位于源極14和漏極15之間的部分的照射,進而起到防止氧化物有源層13退化的作用。其中,第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分的導電性小于等于氧化物有源層13的導電性,可以避免源極14和漏極15通過第一透明導電層145導通。
可選的,如圖3所示,形成氧化物有源層13、源極14和漏極15,具體可通過如下步驟實現(xiàn):
S11、如圖4(a)所示,在襯底10上,依次形成氧化物半導體薄膜21、第一透明導電薄膜22、金屬薄膜23、以及第二透明導電薄膜24,并在第二透明導電薄膜24上方形成光刻膠25。
具體的,以形成底柵型薄膜晶體管為例,可以采用磁控濺射在形成有柵極11和柵絕緣層12的襯底10上依次沉積氧化物半導體薄膜21、第一透明導電薄膜22、金屬薄膜23、以及第二透明導電薄膜24。之后在第二透明導電薄膜24上涂覆一層光刻膠25。
此處,可以采用磁控濺射在襯底10上沉積柵極薄膜,再通過涂膠、曝光、顯影、刻蝕、剝離等工藝形成柵極11。之后,將形成有柵極11的襯底10清洗后,還可以采用PECVD工藝在形成有柵極11的襯底10上沉積柵絕緣層12。
S12、如圖4(b)所示,利用半色調(diào)掩模板對光刻膠25進行曝光,顯影后形成光刻膠完全保留部分251、光刻膠半保留部分252和光刻膠完全去除部分;光刻膠完全保留部分251與源極14和漏極15對應,光刻膠半保留部分252與源極14和漏極15之間的區(qū)域?qū)?,光刻膠完全去除部分與其他區(qū)域?qū)?/p>
其中,半色調(diào)掩模板包括不透明部分、半透明部分和透明部分。光刻膠25經(jīng)過曝光后,光刻膠完全保留部分251對應半色調(diào)掩模板的不透明部分,光刻膠半保留部分252對應半色調(diào)掩模板的半透明部分,光刻膠完全去除部分對應半色調(diào)掩模板的透明部分。
當然,上述所指的光刻膠25為正性膠,當光刻膠25為負性膠時,光刻膠完全保留部分251則對應半色調(diào)掩模板的透明部分,光刻膠完全去除部分則對應半色調(diào)掩模板的不透明部分,光刻膠半保留部分252依然對應半色調(diào)掩模板的半透明部分。
S13、如圖4(c)所示,采用刻蝕工藝,對與光刻膠完全去除部分對應的第二透明導電薄膜24、金屬薄膜23、第一透明導電薄膜22、以及氧化物半導體薄膜21進行刻蝕,形成氧化物有源層13。
具體的,針對第二透明導電薄膜24、金屬薄膜23、第一透明導電薄膜22、以及氧化物半導體薄膜21材料的不同,可以采用相應的刻蝕液對光刻膠完全去除部分對應的第二透明導電薄膜24、金屬薄膜23、第一透明導電薄膜22、以及氧化物半導體薄膜21進行濕法刻蝕。其中,當金屬薄膜23的材料為銅、第二透明導電薄膜24的材料為氧化銦鋅時,可以采用銅刻蝕液同時對金屬薄膜23和第二透明導電薄膜24進行濕法刻蝕。
S14、如圖4(d)所示,采用灰化工藝去除光刻膠半保留部分252。
S15、采用刻蝕工藝,對露出的第二透明導電薄膜24和金屬薄膜23進行刻蝕,形成第二透明導電層142、第三透明導電層152、第一金屬層141、以及第二金屬層151(參考圖2)。
S16、對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成第一透明導電層145。
此處,對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,處理后所形成的第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分,其導電性小于等于所述氧化物有源層13的導電性。
在此基礎上,還可通過剝離工藝,去除光刻膠25,以方便后續(xù)對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的部分的導電性進行處理。
需要說明的是,在形成所述薄膜晶體管之前,可先對襯底10進行清洗。
本發(fā)明實施例中,通過一次構(gòu)圖工藝形成氧化物有源層13、源極14和漏極15,具有簡化工藝步驟的效果,可以降低工藝成本。
可選的,如圖5所示,形成氧化物有源層13、源極14和漏極15,具體可通過如下步驟實現(xiàn):
S21、如圖6(a)所示,在襯底10上,通過一次構(gòu)圖工藝形成氧化物有源層13。
具體的,以底柵型薄膜晶體管為例,可以采用磁控濺射在形成有柵極11和柵絕緣層12的襯底10上沉積氧化物半導體薄膜21,再通過涂膠、曝光、顯影、刻蝕、剝離等工藝,形成氧化物有源層13。
此處,可以采用磁控濺射在襯底10上沉積柵極薄膜,再通過涂膠、曝光、顯影、刻蝕、剝離等工藝形成柵極11。之后,將形成有柵極11的襯底10清洗后,還可以采用PECVD工藝在形成有柵極11的襯底10上沉積柵絕緣層12。
S22、如圖6(b)所示,在形成有氧化物有源層13的襯底10上依次形成第一透明導電薄膜22、金屬薄膜23、以及第二透明導電薄膜24,并在第二透明導電薄膜24上方形成光刻膠25。
具體的,可以采用磁控濺射在形成有氧化物有源層13的襯底10上依次沉積第一透明導電薄膜22、金屬薄膜23、以及第二透明導電薄膜24。之后在第二透明導電薄膜24上涂覆一層光刻膠25。
S23、如圖6(c)所示,利用半色調(diào)掩模板對光刻膠25進行曝光,顯影后形成光刻膠完全保留部分251、光刻膠半保留部分252和光刻膠完全去除部分;光刻膠完全保留部分251與源極14和漏極15對應,光刻膠半保留部分252與源極14和漏極15之間的區(qū)域?qū)?,光刻膠完全去除部分與其他區(qū)域?qū)?/p>
其中,半色調(diào)掩模板包括不透明部分、半透明部分和透明部分。光刻膠25經(jīng)過曝光后,光刻膠完全保留部分251對應半色調(diào)掩模板的不透明部分,光刻膠半保留部分252對應半色調(diào)掩模板的半透明部分,光刻膠完全去除部分對應半色調(diào)掩模板的透明部分。
當然,上述所指的光刻膠25為正性膠,當光刻膠25為負性膠時,光刻膠完全保留部分251則對應半色調(diào)掩模板的透明部分,光刻膠完全去除部分則對應半色調(diào)掩模板的不透明部分,光刻膠半保留部分252依然對應半色調(diào)掩模板的半透明部分。
S24、如圖6(d)所示,采用刻蝕工藝,對與光刻膠完全去除部分對應的第二透明導電薄膜24、金屬薄膜23、以及第一透明導電薄膜22進行刻蝕。
具體的,針對第二透明導電薄膜24、金屬薄膜23、以及第一透明導電薄膜22材料的不同,可以采用相應的刻蝕液對光刻膠完全去除部分對應的第二透明導電薄膜24、金屬薄膜23、以及第一透明導電薄膜22進行濕法刻蝕。其中,當金屬薄膜23的材料為銅、第二透明導電薄膜24的材料為氧化銦鋅時,可以采用銅刻蝕液同時對金屬薄膜23和第二透明導電薄膜24進行濕法刻蝕。
S25、如圖6(e)所示,采用灰化工藝去除光刻膠半保留部分252。
S26、采用刻蝕工藝,對露出的第二透明導電薄膜24和金屬薄膜23進行刻蝕,形成第二透明導電層142、第三透明導電層152、第一金屬層141、以及第二金屬層151(參考圖2)。
S27、對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成第一透明導電層145。
此處,對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,處理后所形成的第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分,其導電性小于等于所述氧化物有源層13的導電性。
在此基礎上,還可通過剝離工藝,去除光刻膠25,以方便后續(xù)對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的部分的導電性進行處理。
本發(fā)明實施例中,先通過一次構(gòu)圖工藝形成氧化物有源層13,再通過一次構(gòu)圖工藝形成源極14和漏極15,具有制備工藝簡單的優(yōu)點。
此外,如圖7所示,形成氧化物有源層13、源極14和漏極15,還可以通過如下步驟實現(xiàn):
S31、在襯底10上,通過一次構(gòu)圖工藝形成氧化物有源層13和待進行導電性處理的第一透明導電層145。
具體的,以底柵型薄膜晶體管為例,可以采用磁控濺射在形成有柵極11和柵絕緣層12的襯底10上,依次沉積氧化物半導體薄膜21和第一透明導電薄膜22,再通過涂膠、曝光、顯影、刻蝕、剝離等工藝,形成氧化物有源層13和待進行導電性處理的第一透明導電層145。
此處,可以采用磁控濺射在襯底10上沉積柵極薄膜,再通過涂膠、曝光、顯影、刻蝕、剝離等工藝形成柵極11。之后,將形成有柵極11的襯底10清洗后,還可以采用PECVD在形成有柵極11的襯底10上沉積柵絕緣層12。
S32、在形成有氧化物有源層13和待進行導電性處理的第一透明導電層145的襯底10上,通過一次構(gòu)圖工藝形成第二透明導電層142、第三透明導電層152、第一金屬層141、以及第二金屬層151。
具體的,可以采用磁控濺射在形成有氧化物有源層13和待進行導電性處理的第一透明導電層145的襯底10上,依次沉積金屬薄膜23和第二透明導電薄膜24,再通過涂膠、曝光、顯影、刻蝕、剝離等工藝,形成第二透明導電層142、第三透明導電層152、第一金屬層141、以及第二金屬層151。
S33、對待進行導電性處理的第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成第一透明導電層145。
此處,對待進行導電性處理的第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,處理后所形成的第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分,其導電性小于等于所述氧化物有源層13的導電性。
當然,還可以通過其他方式形成氧化物有源層13、源極14和漏極15,在此不做限定。
優(yōu)選的,第一金屬層141和第二金屬層151的材料均包括銅;第一透明導電層145、第二透明導電層142和第三透明導電層152的材料均包括氧化銦鋅;第一透明導電層145中鋅與銦的質(zhì)量比范圍為70:30~90:10,第二透明導電層142和第三透明導電層152中鋅與銦的質(zhì)量比為20:80~25:75。
如圖8所示,對第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的區(qū)域的導電性進行處理,形成第一透明導電層145,具體可通過如下步驟實現(xiàn):
S100、如圖9(a)所示,在第二透明導電層142和第三透明導電層152上方形成光刻膠25。
S200、如圖9(b)所示,利用掩模板對光刻膠25進行曝光,顯影后形成光刻膠完全保留部分251和光刻膠完全去除部分;光刻膠完全去除部分與源極14和漏極15之間的區(qū)域?qū)?,光刻膠完全保留部分251與其他區(qū)域?qū)?/p>
S300、采用氧氣(O2)、笑氣(N2O)中的至少一種,對與光刻膠完全去除部分對應的第一透明導電薄膜22進行等離子體處理。
具體的,通過調(diào)整功率、氣壓、氧的含量、以及等離子體處理時間,采用氧氣、笑氣中的至少一種,對與光刻膠完全去除部分對應的第一透明導電薄膜22進行等離子體處理,有大量氧進入氧化銦鋅晶格中,與氧化銦鋅發(fā)生化學反應,并生成氧化銦和氧化鋅,使氧化銦鋅的方塊電阻提高,進而降低氧化銦鋅的導電性。
示例的,氧化物有源層13的材料為氧化銦鎵鋅,氧化銦鎵鋅的方塊電阻大于等于104μΩ·cm,而第一透明導電層145的材料為氧化銦鋅,氧化銦鋅的方塊電阻大于等于102μΩ·cm,因此,采用氧氣、笑氣中的至少一種,對與光刻膠完全去除部分對應的第一透明導電薄膜22進行等離子體處理后,將該部分的氧化銦鋅的方塊電阻提高到大于等于105μΩ·cm。
在此基礎上,還可通過剝離工藝,去除光刻膠25,以方便后續(xù)工藝操作。
本發(fā)明實施例中,由于銅的成本較低,采用銅作為第一金屬層141和第二金屬層151的材料,可以降低成本,氧化銦鋅為常見的透明導電材料。當?shù)谝唤饘賹?41和第二金屬層151的材料包括銅、第二透明導電層142和第三透明導電層152的材料均包括氧化銦鋅時,在刻蝕的過程中,可以僅通過銅刻蝕液進行濕法刻蝕形成。其中,第二透明導電層142和第三透明導電層152中鋅與銦的質(zhì)量比在20:80~25:75范圍內(nèi),具有很好的抗氧化作用,可以保護第一金屬層141和第二金屬層151不被氧化;第一透明導電層145中鋅與銦的質(zhì)量比在70:30~90:10范圍內(nèi),容易與氧發(fā)生化學反應,進而對其進行等離子體處理,使第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分的導電性降低。
進一步優(yōu)選的,采用刻蝕工藝,對露出的第二透明導電薄膜24和金屬薄膜23進行刻蝕,具體包括:采用銅刻蝕速率大于氧化銦鋅刻蝕速率的銅刻蝕液,對露出的第二透明導電薄膜24和金屬薄膜23進行刻蝕。
本發(fā)明實施例中,由于在形成源極14和漏極15的過程中,為了保證位于源極14和漏極15之間的金屬薄膜23刻蝕完全,會對該部分金屬薄膜23進行過刻刻蝕,過刻刻蝕的同時第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的部分會被刻蝕掉一定厚度,為了確保第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的部分保留部分厚度,采用銅刻蝕速率大于氧化銦鋅刻蝕速率的銅刻蝕液,可以使過刻過程中被刻蝕掉的第一透明導電薄膜22的厚度盡可能小,從而起到保護氧化物有源層13的作用。
優(yōu)選的,第一透明導電層145的厚度范圍為20~50nm。
本發(fā)明實施例中,由于在形成源極14和漏極15的過程中,為了保證位于源極14和漏極15之間的金屬薄膜23刻蝕完全,會對該部分金屬薄膜23進行過刻刻蝕,過刻刻蝕的同時第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的部分會被刻蝕掉一定厚度,為了確保第一透明導電薄膜22位于源極14和漏極15之間的部分至少保留5~10nm的厚度,將第一透明導電層145的厚度設置在20~50nm范圍內(nèi),既不影響所述薄膜晶體管應用于顯示面板時顯示面板的厚度,還可以使過刻刻蝕后第一透明導電薄膜22保留的部分,起到保護氧化物有源層13的作用。其中,可以通過調(diào)整刻蝕時間和過刻刻蝕時間,來保證第一透明導電薄膜22保留部分的厚度和均勻性。
本發(fā)明實施例還提供一種薄膜晶體管,如圖2所示,包括襯底10、依次設置于襯底10上的氧化物有源層13、源極14和漏極15;源極14和漏極15均包括第一透明導電層145,第一透明導電層145覆蓋氧化物有源層13;其中,第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分的導電性小于等于氧化物有源層13的導電性。
此處,氧化物有源層13的材料可以是氧化銦鎵鋅、氧化銦錫鋅中的至少一種。
需要說明的是,第一,所述薄膜晶體管可以是底柵型,也可以是頂柵型。
當所述薄膜晶體管為底柵型時,所述薄膜晶體管還包括設置于襯底10靠近氧化物有源層13一側(cè)的柵極11、設置于柵極11遠離襯底10一側(cè)的柵絕緣層12;當所述薄膜晶體管為頂柵型時,所述薄膜晶體管還包括設置于源極14和漏極15遠離襯底10一側(cè)的柵絕緣層12、設置于柵絕緣層12遠離襯底10一側(cè)的柵極11,此外,所述薄膜晶體管還可以包括設置于襯底10靠近氧化物有源層13一側(cè)的緩沖層。
此外,當所述薄膜晶體管為底柵型時,所述薄膜晶體管還可以包括設置于源極14和漏極15遠離襯底10一側(cè)的鈍化層,用于保護源極14和漏極15。
第二,不對第一透明導電層145、第二透明導電層142、以及第三透明導電層152的材料進行限定,只要第一透明導電層145可以起到使氧化物有源層13與第一金屬層141和第二金屬層151間的接觸電阻減小、粘附性增加的作用,第二透明導電層142和第三透明導電層152具有抗氧化性,可以保護第一金屬層141和第二金屬層151不被氧化即可。例如,第一透明導電層145、第二透明導電層142、以及第三透明導電層152的材料可以是氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫(ITO)中的至少一種。其中,第一透明導電層145與第二透明導電層142和第三透明導電層152的材料可以相同,也可以不相同。
第三,不對第一金屬層141和第二金屬層151的材料進行限定,只要其具有良好的導電性即可。例如,第一金屬層141和第二金屬層151的材料可以是銅。
本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管,通過將源極14和漏極15均包括的第一透明導電層145,覆蓋氧化物有源層13設置,可以避免形成源極14和漏極15的過程中,刻蝕液接觸氧化物有源層13,并對氧化物有源層13中與刻蝕液接觸的部分造成腐蝕損傷,進而避免影響薄膜晶體管的特性和信賴穩(wěn)定性。在此基礎上,覆蓋在氧化物有源層13上的第一透明導電層145,還可以減輕光對氧化物有源層13位于源極14和漏極15之間的部分的照射,進而起到防止氧化物有源層13退化的作用。其中,第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分的導電性小于等于氧化物有源層13的導電性,可以避免源極14和漏極15通過第一透明導電層145導通。
優(yōu)選的,如圖2所示,源極14還包括設置于第一透明導電層145遠離襯底10一側(cè)的第一金屬層141、第二透明導電層142;第二透明導電層142覆蓋第一金屬層141;漏極15還包括設置于第一透明導電層145遠離襯底10一側(cè)的第二金屬層151、第三透明導電層152;第三透明導電層152覆蓋第二金屬層151。
第一金屬層141和第二金屬層151的材料均包括銅;第一透明導電層145、第二透明導電層142和第三透明導電層152的材料均包括氧化銦鋅;第一透明導電層145中鋅與銦的質(zhì)量比范圍為70:30~90:10,且位于源極14和漏極15之間的部分還包括氧化銦和氧化鋅;第二透明導電層142和第三透明導電層152中鋅與銦的質(zhì)量比為20:80~25:75。
具體的,通過調(diào)整功率、氣壓、氧的含量、以及處理時間,采用氧氣、笑氣中的至少一種,與第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分發(fā)生化學反應,并生成氧化銦和氧化鋅,使氧化銦鋅的方塊電阻提高,進而降低氧化銦鋅的導電性。
示例的,氧化物有源層13的材料為氧化銦鎵鋅,氧化銦鎵鋅的方塊電阻大于等于104μΩ·cm,而第一透明導電層145的材料為氧化銦鋅,氧化銦鋅的方塊電阻大于等于102μΩ·cm,因此,采用氧氣、笑氣中的至少一種,與第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分發(fā)生化學反應后,將該部分的氧化銦鋅的方塊電阻提高到大于等于105μΩ·cm。
本發(fā)明實施例中,由于銅的成本較低,采用銅作為第一金屬層141和第二金屬層151的材料,可以降低成本,氧化銦鋅為常見的透明導電材料。當?shù)谝唤饘賹?41和第二金屬層151的材料包括銅、第二透明導電層142和第三透明導電層152的材料均包括氧化銦鋅時,在刻蝕的過程中,可以僅通過銅刻蝕液進行濕法刻蝕形成。其中,第二透明導電層142和第三透明導電層152中鋅與銦的質(zhì)量比在20:80~25:75范圍內(nèi),具有很好的抗氧化作用,可以保護第一金屬層141和第二金屬層151不被氧化;第一透明導電層145中鋅與銦的質(zhì)量比在70:30~90:10范圍內(nèi),容易與氧發(fā)生化學反應,進而通過與氧發(fā)生化學反應,使第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分的導電性降低。
優(yōu)選的,第一透明導電層145的厚度范圍為20~50nm。
本發(fā)明實施例中,由于在形成源極14和漏極15的過程中,為了保證位于源極14和漏極15之間的金屬刻蝕完全,會對該部分金屬進行過刻刻蝕,過刻刻蝕的同時第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分會被刻蝕掉一定厚度,為了確保第一透明導電層145位于源極14和漏極15之間的部分至少保留5~10nm的厚度,將第一透明導電層145的厚度設置在20~50nm范圍內(nèi),既不影響所述薄膜晶體管應用于顯示面板時顯示面板的厚度,還可以使形成源極14和漏極15后第一透明導電層145保留的部分,起到保護氧化物有源層13的作用。其中,可以通過調(diào)整刻蝕時間和過刻刻蝕時間,來保證第一透明導電層145保留部分的厚度和均勻性。
本發(fā)明實施例還提供一種陣列基板,包括前述實施例所述的薄膜晶體管。
此處,所述陣列基板還包括與柵極11同層設置的柵線,以及與源極14同層設置的數(shù)據(jù)線。
本發(fā)明實施例提供一種陣列基板,具有與前述薄膜晶體管相同的技術效果,在此不再贅述。以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。