Tft基板結(jié)構(gòu)及其制作方法
【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TFT基板結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非晶硅(A-Si)是目前半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體層材料，A-Si材料與金屬接觸時(shí)因?yàn)橛休^大的勢能差，難以形成歐姆接觸，實(shí)際應(yīng)用中，為了獲得金屬和半導(dǎo)體之間的歐姆接觸，一般對半導(dǎo)體表面進(jìn)行重?fù)诫sP元素，降低金屬和半導(dǎo)體的接觸阻抗，提高電流效率。
[0003]圖1所示為一種現(xiàn)有TFT基板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。該TFT基板結(jié)構(gòu)包括基板100、設(shè)于所述基板100上的柵極200、設(shè)于所述基板100上覆蓋所述柵極200的柵極絕緣層300、對應(yīng)所述柵極200上方設(shè)于所述柵極絕緣層300上的非晶硅層400、及設(shè)于非晶硅層400與所述柵極絕緣層300上的源極500與漏極600。所述非晶硅層400的中部向下凹陷，對應(yīng)所述柵極200的上方形成有溝道區(qū)450 ;所述非晶硅層400表面對應(yīng)所述溝道區(qū)450的兩側(cè)分別經(jīng)過離子摻雜，形成有第一、第二 N型重?fù)诫s區(qū)410、420。所述源極500與漏極600分別與所述第一、第二 N型重?fù)诫s區(qū)410、420的表面相接觸。
[0004]圖2為具有圖1的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流的曲線圖，從圖2中可以看出，圖1的TFT基板結(jié)構(gòu)在增大工作電流(1n)的同時(shí)，也存在一定的問題，當(dāng)加負(fù)電壓到一定程度時(shí)，會(huì)引出正電荷形成空穴導(dǎo)電通道，漏電流(1ff)也隨之增大，曲線翹曲嚴(yán)重，造成信賴性的問題。
[0005]因此，有必要提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)及其制作方法，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)，采用金屬氧化物半導(dǎo)體層代替N型重?fù)诫s層，金屬氧化物半導(dǎo)體層與金屬層間的勢皇較小，可形成歐姆接觸，提高電流效率，并降低漏電流。
[0007]本發(fā)明的目的還在于提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)的制作方法，通過在非晶硅層上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層以代替N型重?fù)诫s層，金屬氧化物半導(dǎo)體層與金屬層間的勢皇較小，可形成歐姆接觸，無需再摻雜其它離子形成N型重?fù)诫s層，同時(shí)使得空穴導(dǎo)電區(qū)的漏電流降低，曲線翹曲變緩，提升了 TFT基板結(jié)構(gòu)的信賴性。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)，包括基板、設(shè)于所述基板上的柵極、設(shè)于所述基板上覆蓋所述柵極的柵極絕緣層、設(shè)于所述柵極絕緣層上的有源層、及設(shè)于所述有源層上的第二金屬層；
[0009]所述第二金屬層包括一對應(yīng)于所述柵極上方的第一條形通道、及分別設(shè)于所述第一條形通道兩側(cè)的源極與漏極；
[0010]所述有源層包括非晶硅層及設(shè)于所述非晶硅層上的金屬氧化物半導(dǎo)體層；所述金屬氧化物半導(dǎo)體層包括一對應(yīng)于所述第一條形通道的第二條形通道、及設(shè)于所述第二條形通道兩側(cè)且分別對應(yīng)所述源、漏極的第一、第二金屬氧化物半導(dǎo)體段；所述非晶硅層上對應(yīng)于所述第二條形通道下方的位置形成溝道區(qū)，所述非晶硅層上位于溝道區(qū)的厚度小于或等于其它區(qū)域的厚度；
[0011]所述源極與漏極分別與所述第一金屬氧化物半導(dǎo)體段、及第二金屬氧化物半導(dǎo)體段的表面相接觸，且所述源極與第一金屬氧化物半導(dǎo)體段在基板上分布的面積相同，所述漏極與第二金屬氧化物半導(dǎo)體段在基板上分布的面積相同。
[0012]所述金屬氧化物半導(dǎo)體層的材料為IGZO。
[0013]本發(fā)明還提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟:
[0014]步驟1、提供基板，在所述基板上沉積第一金屬層，并對所述第一金屬層進(jìn)行圖案化處理，形成柵極；
[0015]步驟2、依次在所述基板與柵極上沉積柵極絕緣層、非晶硅層、金屬氧化物半導(dǎo)體層、及第二金屬層；所述非晶硅層與金屬氧化物半導(dǎo)體層構(gòu)成有源層；
[0016]步驟3、采用一道光刻制程對所述第二金屬層及金屬氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化處理；在所述第二金屬層上形成一對應(yīng)于所述柵極上方的第一條形通道、及分別設(shè)于所述第一條形通道兩側(cè)的源極與漏極；在所述金屬氧化物半導(dǎo)體層上形成一對應(yīng)于所述第一條形通道的第二條形通道、及分別設(shè)于所述第二條形通道兩側(cè)的第一金屬氧化物半導(dǎo)體段、及第二金屬氧化物半導(dǎo)體段；所述非晶硅層上對應(yīng)于所述第二條形通道下方的位置形成溝道區(qū)，且所述非晶硅層上位于溝道區(qū)的厚度等于其它區(qū)域的厚度；
[0017]所述源極與漏極分別與所述第一金屬氧化物半導(dǎo)體段、及第二金屬氧化物半導(dǎo)體段的表面相接觸，且所述源極與第一金屬氧化物半導(dǎo)體段在基板上分布的面積相同，所述漏極與第二金屬氧化物半導(dǎo)體段在基板上分布的面積相同。
[0018]還包括步驟4、對位于溝道區(qū)的非晶硅層進(jìn)行表面處理，去除位于溝道區(qū)上方的殘留的金屬氧化物半導(dǎo)體層，處理后所述非晶硅層上位于溝道區(qū)的厚度依然等于其它區(qū)域的厚度。
[0019]還包括步驟4’、以所述源、漏極、及第一、第二金屬氧化物半導(dǎo)體段為刻蝕阻擋層，對位于溝道區(qū)的非晶硅層進(jìn)行部分蝕刻，從而使得所述非晶硅層上位于溝道區(qū)的厚度小于其它區(qū)域的厚度。
[0020]所述步驟2采用化學(xué)氣相沉積法沉積所述柵極絕緣層、及非晶硅層，采用物理氣相沉積法沉積所述金屬氧化物半導(dǎo)體層。
[0021]所述步驟3采用濕法蝕刻制程對所述第二金屬層及金屬氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行圖案化處理。
[0022]所述步驟4采用干法蝕刻制程對位于溝道區(qū)的非晶硅層進(jìn)行蝕刻。
[0023]所述步驟I中，所述基板為玻璃基板，所述柵極的材料為鉬、鈦、鋁和銅中的一種或多種的堆棧組合。
[0024]所述步驟2中，所述金屬氧化物半導(dǎo)體層的材料為IGZO。
[0025]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)，非晶硅層上設(shè)有金屬氧化物半導(dǎo)體層代替N型重?fù)诫s層，非晶硅層與金屬層間的勢皇較小，可形成歐姆接觸，提高電流效率。本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)的制作方法，通過在非晶硅層上形成金屬氧化物半導(dǎo)體層代替N型重?fù)诫s層，非晶硅層與金屬層間的勢皇較小，可形成歐姆接觸，提高電流效率，無需再摻雜其它離子形成N型重?fù)诫s層，并且由于金屬氧化物半導(dǎo)體層中有很多抓空穴的缺陷，在TFT工作過程中即使柵極施加很大負(fù)壓，形成空穴導(dǎo)電通道，空穴也很難由源/漏極通過金屬氧化物半導(dǎo)體層及半導(dǎo)體層到達(dá)導(dǎo)電通道，改善了傳統(tǒng)TFT基板結(jié)構(gòu)的空穴導(dǎo)電區(qū)的漏電問題，同時(shí)改善了空穴電流翹曲嚴(yán)重，信賴性差的問題。
【附圖說明】
[0026]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
[0027]附圖中，
[0028]圖1為一種現(xiàn)有TFT基板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0029]圖2為具有圖1的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流的曲線圖；
[0030]圖3為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖；
[0032]圖5為具有圖4的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流與具有圖1的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流的曲線對比圖；
[0033]圖6為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)的制作方法的流程圖；
[0034]圖7為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)的制作方法的步驟I的示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)的制作方法的步驟2的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0037]請參閱圖3-4，本發(fā)明首先提供一種TFT基板結(jié)構(gòu)，包括基板1、設(shè)于所述基板I上的柵極2、設(shè)于所述基板I上覆蓋所述柵極2的柵極絕緣層3、設(shè)于所述柵極絕緣層3上的有源層4、及設(shè)于所述有源層4上的第二金屬層5。
[0038]所述第二金屬層5包括一對應(yīng)于所述柵極2上方的第一條形通道51、及分別設(shè)于所述第一條形通道51兩側(cè)的源極52與漏極53。
[0039]所述有源層4包括非晶硅層41及設(shè)于所述非晶硅層41上的金屬氧化物半導(dǎo)體層42 ;所述金屬氧化物半導(dǎo)體層42包括一對應(yīng)于所述第一條形通道51的第二條形通道421、及設(shè)于所述第二條形通道421兩側(cè)且分別對應(yīng)所述源、漏極52、53的第一、第二金屬氧化物半導(dǎo)體段422、423 ;所述非晶硅層41上對應(yīng)于所述第二條形通道421下方的位置形成溝道區(qū)415，所述非晶硅層41上位于溝道區(qū)415的厚度小于或等于其它區(qū)域的厚度。
[0040]所述源極52與漏極52分別與所述第一金屬氧化物半導(dǎo)體段422、及第二金屬氧化物半導(dǎo)體段423的表面相接觸，且所述源極52與第一金屬氧化物半導(dǎo)體段422在基板I上分布的面積相同，所述漏極53與第二金屬氧化物半導(dǎo)體段423在基板I上分布的面積相同。
[0041]具體的，所述第一條形通道51與第二條形通道421的寬度相同，且小于所述柵極2的寬度。
[0042]如圖3所示，為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)第一實(shí)施例的剖面示意圖，其中，所述非晶硅層41上位于溝道區(qū)415的厚度等于其它區(qū)域的厚度。
[0043]如圖4所示，為本發(fā)明的TFT基板結(jié)構(gòu)第二實(shí)施例的剖面示意圖，其中，所述非晶硅層41上位于溝道區(qū)415的厚度小于其它區(qū)域的厚度。
[0044]具體的，所述基板I為玻璃基板。
[0045]所述柵極2、源極52與漏極53的材料可以是鉬、鈦、鋁和銅中的一種或多種的堆棧組合。
[0046]所述柵極絕緣層3的材料可以是氧化硅、氮化硅、或二者的組合。
[0047]具體的，所述金屬氧化物半導(dǎo)體層5的材料為IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide，氧化銦鎵鋅)。
[0048]圖5為具有圖4的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流與具有圖1的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流的曲線對比圖，其中，“N+”代表具有圖1的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流1ff隨柵電壓Vg變化的曲線，“IGZ0”代表具有圖4的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流1ff隨柵電壓Vg變化的曲線，從圖5中可以看出，與具有圖1 (現(xiàn)有技術(shù))的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件相比，具有圖4 (本發(fā)明)的TFT基板結(jié)構(gòu)的A-Si器件的漏電流1ff降低，曲線的翹曲變緩(虛線框內(nèi)所示)，提高了 A-Si器件的信賴性。
[0049]上述TFT基板結(jié)構(gòu)中，非晶硅層上設(shè)有IGZO層以代替N型重?fù)诫s層，IGZO層與源/漏極間的勢皇較小，可形成歐姆接觸，提高電流效率。
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