[发明专利]一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管工艺制作领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板和显示装置。

背景技术

在各种显示装置的像素单元中，通过施加驱动电压来驱动显示装置的薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）被大量使用。在TFT的有源层一直使用稳定性和加工性较好的非晶硅（a-Si）材料，但是a-Si材料的载流子迁移率较低，不能满足大尺寸、高分辨率显示器件的要求，特别是不能满足下一代有源矩阵式有机发光显示器件（Active Matrix Organic Light Emitting Device，AMOLED）的要求。

铟镓锌氧化物（In-Ga-Zn-Oxide，IGZO）薄膜晶体管（即IGZO-TFT），由于其有源层（IGZO）具有较高的载流子迁移率，以及较高的热学性能、化学稳定性，成为人们的研究热点。制备高性能、高稳定性的IGZO薄膜晶体管成为各厂商研究的重点和难点。

制约IGZO薄膜晶体管高性能和高稳定性的因素很多，其中，IGZO-TFT的各绝缘层，例如栅极绝缘层、刻蚀阻挡层（Etch Stop Layer，ESL）和钝化层（Passivation，PVX）的致密度会影响IGZO-TFT的性能和稳定性。并且，ESL和PVX与有源层的接触界面的成膜质量也会影响IGZO-TFT的性能和稳定性。当ESL、PVX层作为绝缘绝缘层的致密度较低时，在制作后续膜层过程中的有害物质如氢（H）、H₂O有可能会扩散到有源层IGZO中，或者扩散到源极和漏极所在的S/D层，导致IGZO-TFT特性的严重劣化，产生驱动电压不稳定，寿命大幅度下降等问题。

并且，ESL和PVX分别与有源层IGZO的接触界面成膜质量较差时，即界面的表面形貌较差时，IGZO-TFT的稳定性和特性也会严重下降。

现有技术在制作ESL和PVX层时，在高温条件，如在300℃-400℃的条件，采用等离子体化学气相沉积（PECVD）制作ESL和PVX层，由于有源层与ESL和PVX层均有接触面，高温条件制作的ESL和PVX层致密度较好，但是高温条件成膜工艺，形成的ESL层与IGZO层或PVX层与IGZO层的表面形貌不太好，TFT性能和稳定特较差。在低温度条件下，制备的ESL和PVX层致密度较差，无法避免残留有一定数量的H或H₂O，扩散到TFT的IGZO层，从而造成IGZO-TFT特性的严重劣化，产生驱动电压不稳定，寿命大幅度下降等问题。

发明内容

本发明实施例提供一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板和显示装置，用以提高薄膜晶体管驱动电压的稳定性及薄膜晶体管的寿命。

本发明实施例提供的一种薄膜晶体管的制作方法包括：形成包括栅极、有源层和源漏极层的图形，以及形成包括栅极绝缘层和刻蚀阻挡层的图形；所述栅极绝缘层位于所述栅极和有源层之间，所述刻蚀阻挡层位于所述有源层和源漏极层之间，

所述栅极绝缘层位于所述有源层之上，所述栅极绝缘层由至少两层绝缘层制作而成；或者

所述刻蚀阻挡层位于所述有源层之上，所述刻蚀阻挡层由至少两层绝缘层制作而成；

其中，所述栅极绝缘层或刻蚀阻挡层为至少两层绝缘层时，距离所述有源层最近的一层在150℃-200℃的温度条件下制作而成，其余的绝缘层在300℃-400℃的温度条件下制作而成。

较佳地，所述栅极绝缘层或刻蚀阻挡层为至少两层绝缘层时，距离有源层最近的一层绝缘层由氧化硅材料制作而成，其余一层绝缘层由氧化硅、氮化硅，和氮氧化硅中的其中一种材料制作而成。

较佳地，还包括：在形成有所述各膜层的薄膜晶体管的基板上形成包括钝化层的图形；所述钝化层由至少两层绝缘层制作而成；其中，距离有源层最近的一层在150℃-200℃的温度条件下制作而成，其余的绝缘层在300℃-400℃的温度条件下制作而成。

较佳地，所述刻蚀阻挡层位于所述有源层之上，所述刻蚀阻挡层由两层绝缘层制作而成，形成所述刻蚀阻挡层图形，具体为：

在形成有栅极、栅极绝缘层、有源层的基板上，在150℃-200℃的温度条件下，沉积第一绝缘层；在形成有第一绝缘层的基板上，在300℃-400℃的温度条件下，沉积第二绝缘层；同时对所述第一绝缘层和第二绝缘层进行曝光、显影、光刻和刻蚀工艺，形成包括刻蚀阻挡层的图形；或者

所述栅极绝缘层位于所述有源层之上，所述栅极绝缘层由两层绝缘层制作而成，形成所述栅极绝缘层图形，具体为：