[发明专利]一种薄膜晶体管及相应的制备方法、显示基板和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其是一种薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)及相应的制备方法、显示基板和显示装置。

背景技术

氧化物薄膜晶体管与非晶硅薄膜晶体管均可作为驱动管用于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有源矩阵有机发光二极管显示器(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，AMOLED)、有机发光二极管显示器(Organic Light-Emitting Diode，OLED)及高分子发光二极管(polymer light-emitting diode，PLED)显示器等显示设备中。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数倍。另外，氧化物薄膜晶体管可通过磁控溅射(Sputter)的方法制备，因此采用氧化物薄膜晶体管无需大幅改变现有的液晶面板等显示设备的生产线。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，相对于多晶硅薄膜晶体管技术，氧化物薄膜晶体管更有利于大面积的显示面板的生产。

现有技术中，通常利用氧化物半导体材料作为薄膜晶体管的有源层，但是目前主流氧化物半导体材料不易实现背沟道刻蚀结构，这大大阻碍了氧化物薄膜晶体管的发展和应用。另外，现行薄膜晶体管制备工艺中使用的金属电极致密性不足，考虑到曝光显影过程中对药液的阻挡作用，现行薄膜晶体管制备工艺很难满足氧化物薄膜晶体管的制备要求。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，为了保护所使用的氧化物半导体材料在后续图形化过程中免遭显影液和刻蚀液的侵蚀，本发明提出一种薄膜晶体管及相应的制备方法、显示基板和显示装置，金属氧化物，比如氮氧化锌的特性为对酸液和碱液相对敏感，但其同时具有对等离子轰击耐受性较强的特点，因此本发明使用金属氧化物作为有源层材料；另外，本发明从有源层保护层和金属电极结构两方面来重新设计薄膜晶体管的制备工艺。

根据本发明的一方面，提出一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：有源层4、金属保护层5、连接阻挡层7和源漏电极6，其中：

所述金属保护层5形成于所述有源层4的上表面；

所述源漏电极6形成于所述金属保护层5的上表面；

所述连接阻挡层7由所述金属保护层5形成。

其中，所述有源层4由金属氧化物制成。

其中，所述金属保护层5由能够对显影液和刻蚀液起阻挡作用的导电材料制成。

其中，对于暴露在所述源漏电极6的沟道区中的金属保护层5进行钝化处理来形成所述连接阻挡层7，或者将位于所述源漏电极6的沟道区中的金属保护层5去除来形成所述连接阻挡层7。

对于顶栅结构的薄膜晶体管，还包括位于所述源漏电极6之上的栅极绝缘层3，以及位于所述栅极绝缘层3之上的栅极层2；对于底栅结构的薄膜晶体管，还包括位于所述有源层4之下的栅极绝缘层3，以及位于所述栅极绝缘层3之下的栅极层2。

根据本发明的另一方面，还提出一种显示基板，包括如上所述的薄膜晶体管。

根据本发明的另一方面，还提出一种显示装置，包括如上所述的显示基板。

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，该方法包括以下步骤：

在基板1上形成有源层4，并进行图形化；

在所述有源层4上形成金属保护层5，并进行图形化；

在所述金属保护层5上形成源漏电极6，并进行图形化；

由所述金属保护层5形成连接阻挡层7。

其中，所述有源层4由金属氧化物制成。

其中，所述金属保护层5由能够对显影液和刻蚀液起阻挡作用的导电材料制成。

其中，对于暴露在所述源漏电极6的沟道区中的金属保护层5进行钝化处理来形成所述连接阻挡层7，或者将位于所述源漏电极6的沟道区中的金属保护层5去除以形成所述连接阻挡层7。

其中，对于顶栅结构的薄膜晶体管，还包括在所述源漏电极6上形成栅极绝缘层3，以及在所述栅极绝缘层3上形成栅极层2的步骤；对于底栅结构的薄膜晶体管时，在形成所述有源层4之前，还包括在所述基板1上形成栅极层2，以及在形成有所述栅极层2的基板上形成栅极绝缘层3的步骤。

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

(1)本发明在金属氧化物有源层形成之后利用金属保护层对其进行保护，目的之一为利用该金属保护层在金属氧化物有源层图形化的过程中阻挡显影液的侵蚀，从而保护金属氧化物有源层背沟道，同时还能改善有源层与电极的欧姆接触；