[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法和包括该薄膜晶体管的显示设备

权利要求书

1.一种薄膜晶体管，包括：

栅电极；

半导体，与所述栅电极重叠；

源电极，与所述半导体电连接；

漏电极，与所述半导体电连接且面向所述源电极；

堆叠的栅绝缘层，位于所述栅电极和所述半导体之间，并且包括氧化铝层和位于所述氧化铝层的下侧的金属氧化物层；

其中所述金属氧化物层是从铪、镁、钙、锆、硅、钇、锶、钽、钡和钛所组成的组中选择的一种金属氧化物，所述氧化铝层与所述半导体直接接触，所述金属氧化物层与所述栅电极直接接触，并且所述氧化铝层位于所述金属氧化物层上。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述金属氧化物层包括：HfO_x、YO_x、ZrO_x、TiO_x、MgO、CaO、SrO、BaO、Ta₂O₅、ZrSiO₄或HfSiO，其中0<x≤2。

3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述金属氧化物层具有10nm到300nm的厚度，并且所述氧化铝层具有10nm到200nm的厚度。

4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述氧化铝层与所述半导体接触。

5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中所述半导体包括氧化物半导体。

6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中所述氧化物半导体包括从锌、铟和锡所组成的组中选择的至少一种。

7.一种制造薄膜晶体管的方法，包括：

形成栅电极；

形成与所述栅电极重叠的半导体；

形成与所述半导体电连接的源电极和漏电极；以及

在所述栅电极和半导体之间形成包括氧化铝层和位于所述氧化铝层的下侧的金属氧化物层的堆叠的栅绝缘层；

其中所述金属氧化物层是从铪、镁、钙、锆、硅、钇、锶、钽、钡和钛所组成的组中选择的一种金属氧化物，所述氧化铝层与所述半导体直接接触，所述金属氧化物层与所述栅电极直接接触，并且所述氧化铝层位于所述金属氧化物层上。

8.根据权利要求7所述的方法，其中形成堆叠的栅绝缘层通过溶液工艺执行。

9.根据权利要求7所述的方法，其中形成堆叠的栅绝缘层包括：

形成金属氧化物层；以及

形成氧化铝层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中形成所述氧化铝层通过使用铝前驱体溶液来执行，所述铝前驱体溶液包括从氢氧化铝、醇铝、柠檬酸铝、醋酸铝、碳酸铝、甲(基丙)烯酸铝、硝酸铝、乙酰丙酮化铝、卤化铝、硫代氨基甲酸铝、磺酸铝、十一酸铝、硼酸铝和它们的水合物所组成的组中选择的至少一种；并且

形成所述金属氧化物层通过使用金属前驱体溶液来执行，所述金属前驱体溶液包括从金属氢氧化物、金属醇盐、金属柠檬酸盐、金属醋酸盐、金属碳酸盐、金属(甲基)丙烯酸盐、金属硝酸盐、金属乙酰丙酮化物、金属卤化物、金属硫代氨基甲酸盐、金属磺酸盐、金属十一酸酯、金属硼酸盐和它们的水合物所组成的组中选择的至少一种，其中金属包括从由铪、镁、钙、锆、硅、钇、锶、钽、钡和钛所组成的组中选择的一种。

11.根据权利要求7所述的方法，其中形成堆叠的栅绝缘层包括在100℃到400℃下进行退火。

12.根据权利要求7所述的方法，其中形成半导体通过溶液工艺来执行。

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成半导体包括：

涂覆前驱体溶液，所述前驱体溶液包括从锌、铟和锡所组成的组中选择的至少一种；以及

对所述前驱体溶液进行热处理，以形成氧化物半导体。

14.一种显示设备，包括根据权利要求1所述的薄膜晶体管。