[发明专利]薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板及显示装置。

背景技术

氧化物薄膜晶体管（Thin Film Transistor，TFT）与非晶硅TFT均可作为驱动管用于有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）面板及高分子发光二极管（polymer light-emitting diode，PLED）面板等显示面板中。氧化物TFT与非晶硅TFT相比，其载流子浓度是非晶硅TFT的10倍。另外，氧化物TFT可通过磁控溅射（Sputter）的方法制备，因此采用氧化物TFT无需大幅改变现有的液晶面板生产线。同时，由于没有离子注入及激光晶化等工艺所需设备的限制，相对于多晶硅技术，氧化物TFT更有利于大面积的显示面板的生产。

现在国际上氧化物TFT的工艺如下（底栅工艺）形成图1的TFT结构。在玻璃基板110上沉积栅金属并刻蚀形成栅极120，沉积栅绝缘层130及氧化物半导体层140，氧化物半导体通常为铟镓锌氧化物（indium gallium zinc oxide，IGZO）。利用湿刻对氧化物半导体层140进行刻蚀，随后沉积SiOx（硅的氧化物），形成刻蚀阻挡层（ESL）150并刻蚀，最后形成源极160和漏极170。

在现有的SiOx刻蚀阻挡层的制备过程中，反应气氛中的气体分子进入等离子体中，被分解为离子，同时这些带电离子具有非常高的能量，其在经过等离子体喷射至背板表面时会有轰击效应。这种现象会在作为基体的IGZO薄膜表面形成缺陷，在器件的使用过程中，导致TFT的半导体性能恶化。另外，SiOx作为的材料，不能很好地防止水汽向有缘层（氧化物半导体层）扩散（例如：将两块相同工艺，同为SiOx为刻蚀阻挡层材料的背板放入不同的湿度气氛中。经过一段时间后，两块显示面板的半导体特性将有很大的不同，在干燥气氛中的显示面板明显优于湿润气氛中的显示面板）。另外SiOx薄膜的制备一般为化学气相沉积（CVD），此设备是显示背板工业中的主要沉积设备，价格昂贵，占地面积大，而且耗能很大。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何制作一种有效防水汽的刻蚀阻挡层，以保证影响TFT特性。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种薄膜晶体管制作方法，在基板上形成包括：栅极、栅绝缘层、氧化物半导体层、源漏极层的图形，在形成所述氧化物半导体层图形之后，在所述氧化物半导体层的表面形成金属氧化物的刻蚀阻挡层的图形。

其中，在氧化物半导体层的表面形成金属氧化物的刻蚀阻挡层的图形的步骤具体包括：

在形成有所述氧化物半导体层的基板表面形成金属层；

通过构图工艺，形成金属氧化物的刻蚀阻挡层的图形。

其中，在形成有所述氧化物半导体层的基板表面形成金属层的步骤具体为：将所述含有金属离子的溶液注射到形成有所述氧化物半导体层的基板表面，并通过化学镀工艺在所述氧化物半导体层表面形成所述金属层。

其中，对所述金属层进行氧化处理形成金属氧化物的刻蚀阻挡层的图形；

所述氧化处理为对形成金属层的基板加热烘干，同时通入氧气。

其中，所述含有金属离子的溶液中包括：络合剂、稳定剂、表面活性剂、加速剂以及PH值调节剂中至少一种。

其中，所述金属氧化物为Al₂O₃。

本发明还提供了一种薄膜晶体管，包括：形成在基板上的栅极、栅绝缘层、氧化物半导体层及源漏极层，还包括形成在氧化物半导体层的背离所述基板表面的由金属氧化物制成的刻蚀阻挡层。

其中，所述金属氧化物为Al₂O₃。

本发明还提供了一种阵列基板，包括上述的薄膜晶体管。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的阵列基板。

（三）有益效果

本发明的薄膜晶体管制作方法在氧化物半导体层上形成金属氧化物作为刻蚀阻挡层，金属氧化物能够有效地阻挡外界水汽对氧化物薄膜晶体管的影响，而且在制作时也不会对氧化物半导体层产生损害，从而不会影响氧化物薄膜晶体管性能。

附图说明

图1是现有技术的一种薄膜晶体管结构示意图；

图2是本发明实施例的薄膜晶体管制作方法中在基板上形成栅极、栅绝缘层和氧化物半导体层的示意图；

图3是在图2的基础上形成含有铝离子的溶液示意图；