[发明专利]一种薄膜晶体管结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)器件结构及其制造方法，尤其涉及TFT LCD阵列基板中的薄膜晶体管结构及其制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)在LCD显示器件中是作为开关元件使用的。目前大多数TFT LCD的制造厂商采用的底栅式TFT结构如图1所示。该结构主要是由如下各个层构成：玻璃基板100、依次形成在玻璃基板上的栅极200；栅绝缘层300；半导体层400；掺杂半导体层500；源漏电极700；钝化层800；像素电极层900。这种TFT的制备工艺如下：

1、利用磁控溅射的方法在基体(一般是玻璃或者单晶硅圆)上沉积一层金属薄膜，目前沉积该金属薄膜的靶材以Al和Al合金为主，如果在制备IC时也用到其它金属和合金，再利用光刻和刻蚀的方法制备形成栅线和栅电极图形。

2、利用化学气相沉积法(CVD)制备出SiNx或者SiOxNy薄膜层作为栅绝缘层，在栅绝缘层之上再利用CVD的方法同时沉积出半导体层(如：a-Si层)和掺杂半导体层(如：N+a-Si层)，利用光刻和干法刻蚀的工艺形成硅岛和一定的导电的沟道。

3、利用磁控溅射的方法在掺杂半导体层上沉积一层金属层，利用光刻和刻蚀的方法形成源漏电极，制备该源漏电极所用的材料包括Mo、Cr、Ti和MoW等高熔点的稀有技术或者合金，形成的该源漏电极分别和掺杂半导体层形成良好的接触。

4、利用CVD方法沉积一层钝化层(如：SiOxNy)，利用光刻和刻蚀的工艺制备出沟道保护层，同时在保护层上刻蚀形成过孔。

5、利用磁控溅射的方法沉积像素电极层(如：ITO导电薄膜)，利用光刻和刻蚀工艺形成像素电极图形，同时使像素电极通过过孔和漏电极连接。

由以上工艺形成的TFT结构具有如下特点：结构简单，易于制备；每一层形成图形所用的工艺比较简单；良品率较高；可以采用6mask、5mask、4mask、甚至3mask工艺都能够完成，而且设备不需要进行改变。

但是随着TFT LCD电视市场需求不断扩大，生产线代数不断增加，面板的尺寸越来越大，因此用作电视的面板要求不同于作为电脑显示器的面板要求。例如面板尺寸的增加使栅线和源漏电极公共线长度增加，同时总线电阻增大，就可能产生信号延迟问题，引起诸如：X方向串扰(x-talk)以及横线方向亮度不均(H-dim)等问题。因此，利用以上工艺进行大尺寸电视用屏时，需要解决以上问题。

对于大尺寸电视用屏，源漏电极公共线目前取代象Mo、Cr等高电阻难熔金属或者合金的是Al或者Al合金，但是由于Al与N+层的接触不太好，功函数相差比较大，首先必须在底层要沉积一层薄的Mo层作为过渡层；同时为了解决像素电极和Al的接触不良的问题，需要在Al层的上面再沉积一层薄的Mo层，这样不但解决了同ITO接触电阻大的问题而且还解决了纯Al在受热过程中的小丘(Hillock)问题。但是如果采用这种三明治的结构又会产生如下不足：

1、引起刻蚀方面的问题，例如源漏电极断线，原因是中间层的Al金属和底部以及顶部Mo金属腐蚀速度有差异。

2、降低了产能，因为需要沉积两种金属，而且还需沉积三层，和沉积一种金属相比，增加了沉积时间。

3、增加了成本，由于目前市场价格Mo的价格远高于Al的价格。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种TFT LCD的薄膜晶体管结构及其制备方法，通过变更源漏电极的结构及其制造方法，克服源漏电极断线缺陷，并同时提高产能，降低生产成本降低。

为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管结构，包括：基板，形成在所述基板上的栅极、栅绝缘层、半导体层、掺杂半导体层、源漏电极、钝化层和像素电极，其中像素电极同源漏电极的漏极端相连接，其中在所述掺杂半导体层上部及所述源漏电极的下方设置有SiNx或者SiOxNy层；所述SiNx或者SiOxNy层的厚度为8-15nm。

上述方案中所述源漏电极的材料优选为铝合金，包括两元铝合金和多元铝合金。

为了实现上述目的，本发明同时提供一种薄膜晶体管结构的制造方法，包括：

步骤1，提供一基板，在所述基板上利用磁控溅射的方法沉积一层金属薄膜，利用光刻和刻蚀的方法制备形成栅电极图形；

步骤2，在完成步骤1的基板上利用化学气相沉积法依次沉积栅绝缘层，半导体层和掺杂半导体层；