[发明专利]一种薄膜晶体管的源漏电极及制备方法、薄膜晶体管及制备方法

说明书

本发明公开了一种薄膜晶体管的源漏电极，由依次叠设的钼层和铜层构成，所述铜层设于所述钼层的上方；所述钼层设于薄膜晶体管的有源层的上方；所述钼层和钼层的晶格生长方向垂直；所述钼层的厚度为20～40nm；所述铜层的厚度为150～250nm。本发明还公开了上述源漏电极的制备方法及包含上述源漏电极的薄膜晶体管及其制备方法。本发明克服了现有技术中的铜电极容易氧化、铜电极沉积在金属氧化物有源层上之后铜原子向氧化物扩散的缺陷，具有高电导率的特点，还可以实现两层电极之间的应力平衡，使得电极剥离率降低，结合强度得到提高。

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管的制备领域，特别涉及一种薄膜晶体管的源漏电极及制备方法、薄膜晶体管及制备方法。

背景技术

薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)，是一种用途广泛的半导体器件，主要用于显示器中驱动液晶排列变化、或驱动OLED像素发光等。薄膜晶体管的结构至少包含栅极、栅极绝缘层、有源层、和源漏电极。

随着大尺寸、高分辨率、高刷新率显示器的普及，TFT必须具有优良的迁移率和电导率才能缩短信号的延迟、降低能耗、提升显示质量。

迁移率主要由TFT的有源层材料决定。目前流行的有源层材料有(低温)多晶硅、非晶硅、金属氧化物等。低温多晶硅、金属氧化物的电子迁移率较高，但用低温多晶硅做有源层的TFT生产工序较长、光罩数更多、成本更高。相比之下，金属氧化物制程简单、成本低廉，备受青睐，显示行业最有名的金属氧化物材料是IGZO。

电导率则由电极材料决定。现常用的高导电极材料有银、铜、铝、铝钕合金、钼、钛等。这几种材料之中，薄膜电阻率相对较低的有银(2.1μΩ·cm)和铜(2.3μΩ·cm)。银存在沉积时容易出现银颗粒聚集的问题，严重影响电子传输，此外银的成本非常昂贵，导致银电极的使用非常受限。

铜无论从电阻率、稳定性还是成本来看，都十分理想，但是铜存在着以下问题：1)铜容易被氧化，氧化铜的电阻率则较高；2)铜电极沉积在金属氧化物有源层上之后，铜原子会向氧化物扩散，在有源层中产生类受主型缺陷，使得有源层电学性能劣化；3)铜(包括银)和金属氧化物的接触电阻较高，说明能级不匹配；4)铜电极自身存在张应力(应力＞0)，沉积在有源层上之后会出现翘曲、剥离的现象。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种薄膜晶体管的源漏电极，能够阻止铜离子的扩散，降低接触电阻，提高电导率。

本发明的目的之二在于提供上述膜晶体管的源漏电极的制备方法。

本发明的目的之三在于提供包含上述源漏电极的薄膜晶体管。

本发明的目的之四在于提供上述薄膜晶体管的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种薄膜晶体管的源漏电极，由依次叠设的钼层和铜层构成，所述铜层设于所述钼层的上方；所述钼层设于薄膜晶体管的有源层的上方；所述钼层和钼层的晶格生长方向相互垂直。

所述钼层的厚度为20～40nm。

所述铜层的厚度为150～250nm。

所述薄膜晶体管的源漏电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)在5～25sccm的Ar气环境下，气压为1～7mTorr，以50～200瓦功率，在薄膜晶体管的有源层的溅射制备钼薄膜作为钼层；

(2)在10～30sccm的Ar气环境下，气压为1～7mTorr，以100～500瓦功率，在钼层溅射制备铜薄膜作为铜层。

一种薄膜晶体管，包括上述的源漏电极。

所述的薄膜晶体管，由下至上依次包括基板、底栅极、栅极绝缘层、有源层、钼层和铜层。