[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法、显示基板和显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其是一种薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)及其制备方法、显示基板和显示设备。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器由于可以做得更轻更薄，可视角度更大，无辐射，并且能够显著节省电能，从而在当前的平板显示设备市场占据了主导地位，被认为是最可能的下一代新型平面显示器。有源矩阵OLED为每一个像素配备了用于控制该像素的薄膜晶体管作为开关，所述薄膜晶体管通常包括栅极、源极和漏极以及栅绝缘层和有源层。

氧化物(Oxide)，如铟镓锌氧化物(IGZO)、铟锡锌氧化物(ITZO)等和非晶硅均可作为薄膜晶体管的有源层材料，与非晶硅薄膜晶体管相比，氧化物薄膜晶体管的载流子浓度是非晶硅薄膜晶体管的十倍左右，载流子迁移率是非晶硅薄膜晶体管的20-30倍，因此，氧化物薄膜晶体管可以大大地提高薄膜晶体管对于像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，进而实现更快的刷新率。氧化物薄膜晶体管能够满足需要快速响应和较大电流的应用场合，如高频、高分辨率、大尺寸的显示器以及有机发光显示器等，因此，氧化物薄膜晶体管成为用于新一代LCD，OLED显示设备的半导体组件。

图1A为现有技术中刻蚀阻挡型氧化物薄膜晶体管的结构示意图，图1B为图1A所示氧化物薄膜晶体管沿A-A’的截面图，如图1A和图1B所示，图1B中，11为基板，12为栅极，13为栅极绝缘层，14为有源层，15为刻蚀阻挡层，16为源漏电极，现有的氧化物薄膜晶体管中，由于氧化物半导体层多为非晶半导体氧化物，因此，其与源漏(SD)金属层的欧姆接触存在问题，从而容易导致薄膜晶体管的稳定性不良。另外，薄膜晶体管的沟道长度会影响薄膜晶体管的开启电流，沟道长度越小薄膜晶体管的开启电流就越大，然而现有的刻蚀阻挡型氧化物薄膜晶体管中，由于刻蚀阻挡层的存在，使得现有氧化物薄膜晶体管的沟道长度较大，开启电流较小，严重降低了薄膜晶体管的性能，不利于高性能显示设备的开发。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种薄膜晶体管及其制备方法、显示基板和显示设备。

根据本发明的一方面，提出一种薄膜晶体管，包括：基板、有源层、第一刻蚀阻挡层、第二刻蚀阻挡层、源电极和漏电极，其中：

所述有源层设置于所述基板的上方；

所述第一刻蚀阻挡层设置于所述有源层的上方；

所述第二刻蚀阻挡层设置于所述第一刻蚀阻挡层的上方；

所述源电极和漏电极设置于所述第二刻蚀阻挡层的上方，利用所述第一刻蚀阻挡层和第二刻蚀阻挡层中的过孔，所述源电极和漏电极彼此通过所述有源层连接；

其中，处于沟道位置处的第一刻蚀阻挡层的长度小于处于沟道位置处的第二刻蚀阻挡层的长度。

其中，所述第一刻蚀阻挡层的刻蚀速率高于第二刻蚀阻挡层的刻蚀速率。

其中，所述第一刻蚀阻挡层与第二刻蚀阻挡层均采用氧化硅制作；或者所述第一刻蚀阻挡层采用氮化硅制作，而第二刻蚀阻挡层采用氧化硅制作。

其中，还包括钝化层，所述钝化层设置于所述源电极和漏电极的上方。

其中，所述有源层为金属氧化物半导体材料。

根据本发明的另一方面，还提出一种阵列基板，包括如上所述的薄膜晶体管。

根据本发明的另一方面，还提出一种显示设备，包括如上所述的阵列基板。

根据本发明的再一方面，还提出一种薄膜晶体管的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

在基板上形成半导体层，并进行图形化，得到有源层；

在所述有源层上形成第一刻蚀阻挡材料层；

在所述第一刻蚀阻挡材料层上形成第二刻蚀阻挡材料层，进行图形化，得到第一刻蚀阻挡层和第二刻蚀阻挡层，其中，处于沟道位置处的第一刻蚀阻挡层的长度小于处于沟道位置处的第二刻蚀阻挡层的长度；

在所述第二刻蚀阻挡层上形成电极材料层，并进行图形化，得到源电极和漏电极，利用所述第一刻蚀阻挡层和第二刻蚀阻挡层中的过孔，所述源电极和漏电极彼此通过有源层连接。

其中，所述第一刻蚀阻挡材料层的刻蚀速率高于第二刻蚀阻挡材料层的刻蚀速率。

其中，所述第一刻蚀阻挡层的沉积速率大于所述第二刻蚀阻挡层的沉积速率，所述第一刻蚀阻挡材料层与第二刻蚀阻挡材料层均采用氧化硅制作；或者所述第一刻蚀阻挡层采用氮化硅制作，而第二刻蚀阻挡层采用氧化硅制作。

其中，所述有源层为金属氧化物半导体材料。