[发明专利]一种薄膜晶体管及其制备方法

说明书

本发明提供一种薄膜晶体管及其制备方法，所述薄膜晶体管依次包括基板、栅极、栅极绝缘层、有源层、接触层以及源漏极，所述栅极包括金属阻挡层和导电层，所述金属阻挡层为钼合金层，所述钼合金层包括钼以及另外两种金属元素；本发明提供一种薄膜晶体管及其制备方法，所述栅极包括金属阻挡层和导电层栅极，所述金属阻挡层为钼合金层，所述钼合金层可以为MoNbTa三元合金、MoNbNi三元合金中的一种，所述钼合金层可以增加导电层与基板的附着性，避免栅极在加工的过程中发生底切现象，以确保薄膜晶体管的正常运行，以维持其元件特性，进而提升显示面板的良率。

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术

在半导体制程中，薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)常用作开关元件。一般而言，薄膜晶体管包括栅极、栅极绝缘层、沟道层、以及源极与漏极。其中，栅极、源极与漏极分别例如是由铝、铬、铜、钨、钽、钛等组成的单一金属层或金属叠层。在上述导电材料中，铜因如电阻率低、蚀刻特性(etching characteristics)好等优点被广泛地使用在薄膜晶体管的电极结构中，其中薄膜晶体管的电极例如是栅极、源极或漏极，而栅极绝缘层则多采用二氧化硅、氧化硅等材料制成。

随着液晶面板朝着大尺寸化发展，铜制程已经被广泛应用在液晶面板工艺中。在制作栅极的过程中，为了增加铜与基板的附着性以及阻挡铜的扩散，通常在基板上先溅镀一层金属钼阻挡层，然后再溅镀导电层，尽管导电层/钼阻挡层的结构蚀刻速率较好，且形成较理想的taper角。但是在制程中，钼阻挡层容易被蚀刻液氧化腐蚀，造成栅极发生底切(undercut)现象，甚至导电层被掏空。

具体地，栅极底切现象会使得薄膜晶体管的无法正常运作；再者，若使用导电层/钼阻挡层的结构来制作与薄膜晶体管连接的扫描线或数据线等配线时，上述底切现象会使得配线的阻抗增加，甚至会使得扫描线或数据线产生断路的现象，从而影响与其连接的薄膜晶体管的元件特性，降低产品的良率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种薄膜晶体管及其制备方法，以解决现有技术存在的栅极在加工过程中发生底切现象，影响薄膜晶体管的元件特性、降低产品良率的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种薄膜晶体管，包括基板、栅极、栅极绝缘层、有源层、接触层以及源漏极；所述栅极形成于所述基板上；所述栅极绝缘层形成于所述栅极上；所述有源层形成于所述栅极绝缘层上；所述接触层形成于所述有源层上；所述源漏极形成在所述接触层和所述栅极绝缘层上；其中，所述栅极包括金属阻挡层和导电层，所述金属阻挡层为钼合金层，所述钼合金层包括钼以及另外两种金属元素。

进一步地，所述另外两种金属元素为钨、钕、铌和钽中的任意两种。

进一步地，所述钼合金层为MoNbTa三元合金，其中Ta的重量百分比为0.05-20％。

进一步地，所述钼合金层为MoNbNi三元合金，其中Ni的重量百分比为0.05-50％。

进一步地，所述钼合金层中钼的重量百分比为30～95％，另外两种金属元素的重量百分比均为0.10～40％。

进一步地，所述有源层为a-Si或IGZO。

为了实现上述目的，本发明还提供一种薄膜晶体管的制备方法，包括如下步骤，基板提供步骤，提供一基板；栅极制备步骤，在所述基板上表面制备一栅极；栅极绝缘层制备步骤，在所述栅极上表面制备一栅极绝缘层；有源层制备步骤，在所述栅极绝缘层上表面制备一有源层；接触层制备步骤，在所述有源层上表面制备一接触层；以及源漏极制备步骤，在所述接触层和所述栅极绝缘层上表面制备一源漏极；其中，所述栅极制备步骤包括如下步骤，金属阻挡层制备步骤，在所述基板上表面制备一金属阻挡层；以及导电层制备步骤，在所述金属阻挡层上表面制备一导电层；所述金属阻挡层为钼合金层，所述钼合金层包括钼以及另外两种金属元素。