氧化物薄膜電晶體、陣列基板及顯示裝置的製作方法
2023-05-28 00:09:31
專利名稱：氧化物薄膜電晶體、陣列基板及顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及顯示技術領域，尤其涉及氧化物薄膜電晶體、陣列基板及顯示裝置。
背景技術：
隨著顯示技術的不斷發展，由於氧化物薄膜電晶體具有電子遷移率高、製備溫度低、均一性好、對可見光透明和閾值電壓低等特點，因此，氧化物薄膜電晶體越來越受到人們的廣泛使用。現有技術在製造氧化物薄膜電晶體時，由於氧化物薄膜電晶體的氧化物有源層為金屬氧化物，穩定性差，易受到刻蝕環境中氧氣、氫氣及水的影響，因此，為了防止在刻蝕氧 化物薄膜電晶體的源極和漏極時氧化物有源層受到影響，增設了 ESL(Etch Stop Layer，刻蝕阻擋層)以用來保護氧化物有源層。然而，正是由於增設了 ESL，且製作ESL的工藝流程難以控制，若ESL的製作環節控制不到位，例如，製作出的ESL的厚度不均勻，則可能影響氧化物薄膜電晶體的特性，因此，不但導致氧化物薄膜電晶體的製造工藝變得複雜、製造成本增加，而且使得製造陣列基板的產能及良品率降低。
實用新型內容本實用新型的實施例提供氧化物薄膜電晶體、陣列基板及顯示裝置，能夠簡化製造工藝、降低成本，進一步地，提高陣列基板的產能、良品率及穩定性。為達到上述目的，本實用新型的實施例採用如下技術方案本實用新型提供一種氧化物薄膜電晶體，包括設置於基板上的柵極、柵絕緣層、源極、漏極，所述源極和漏極之間形成有溝道，還包括設置於所述溝道內的氧化物有源層，其中，所述氧化物有源層與所述源極、漏極接觸。所述氧化物薄膜電晶體具體包括設置於所述基板上的所述柵極；設置於所述柵極上的所述柵絕緣層；設置於所述柵絕緣層上的所述源極、漏極，所述源極和漏極之間形成有所述溝道；設置於所述溝道內的氧化物有源層。所述氧化物薄膜電晶體具體包括設置於所述基板上的所述源極、漏極，所述源極和漏極之間形成有所述溝道；設置於所述溝道內的所述氧化物有源層；設置於所述源極、漏極和所述氧化物有源層上的所述柵絕緣層；設置於所述柵絕緣層上的所述柵極。[0019]所述氧化物有源層延伸至所述源極和/或漏極上，以使得所述氧化物有源層與所述源極和/或漏極部分重疊。本實用新型還提供一種陣列基板，包括具有上述任意特徵的氧化物薄膜電晶體。本實用新型還提供一種顯示裝置，包括以上所述的陣列基板。本實用新型實施例提供氧化物薄膜電晶體、陣列基板及顯示裝置，氧化物薄膜電晶體包括設置於基板上的柵極、柵絕緣層、源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道，以及設置於溝道內的氧化物有源層，其中，氧化物有源層與源極、漏極接觸。通過該方案，由於無需再製作ESL，，使得氧化物薄膜電晶體的製造 工藝簡化、成本降低，進一步地，也提高了陣列基板的生廣廣能、良品率及穩定性。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例提供的一種氧化物薄膜電晶體的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的另一種氧化物薄膜電晶體的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的一種氧化物薄膜電晶體的製造方法流程圖；圖4為本實用新型實施例提供的一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖一；圖5為本實用新型實施例提供的一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖二 ；圖6為本實用新型實施例提供的一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖三；圖7為本實用新型實施例提供的一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖四；圖8為本實用新型實施例提供的另一種氧化物薄膜電晶體的製造方法流程圖；圖9為本實用新型實施例提供的另一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖一;圖10為本實用新型實施例提供的另一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖二 ；圖11為本實用新型實施例提供的另一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖三；圖12為本實用新型實施例提供的另一種氧化物薄膜電晶體製造過程中的結構示意圖四。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。需要說明的是本實用新型實施例的「上」 「下」只是參考附圖對本實用新型實施例進行說明，不作為限定用語。本實用新型實施例提供一種氧化物薄膜電晶體包括設置於基板上的柵極、柵絕緣層、源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道，還包括設置於溝道內的氧化物有源層，其中，氧化物有源層與源極、漏極接觸。示例性的，如圖1所示，氧化物薄膜電晶體I具體可以包括設置於基板10上的柵極11，設置於柵極11上的柵絕緣層12，設置於柵絕緣層12 上的源極13、漏極14，源極13和漏極14之間形成有溝道15，設置於溝道15內的氧化物有源層16，其中，氧化物有源層16與源極13、漏極14接觸。進一步地，氧化物薄膜電晶體I還可以包括設置於氧化物有源層16上的保護層17。示例性的，如圖2所示，氧化物薄膜電晶體I具體可以包括設置於基板10上的源極13、漏極14,源極13和漏極14之間形成有溝道15,設置於溝道15內的氧化物有源層16，，其中，氧化物有源層16與源極13、漏極14接觸，設置於源極13、漏極14和氧化物有源層16上的柵絕緣層12，設置於柵絕緣層12上的柵極11。進一步地，氧化物薄膜電晶體I還可以包括設置於柵極11上的保護層17。需要說明的是，上述源極13、漏極14之間形成的溝道15的長度可根據氧化物薄膜電晶體I的特性要求進行適應性調整，本實用新型不做限制，其中，本實用新型實施例中溝道15的長度定義為源極13和漏極14之間的距離。進一步地，氧化物有源層16的位置可根據實際設計進行適應性調整，本實用新型不做限制，優選地，氧化物有源層16與柵極11相對應。進一步地，溝道內的氧化物有源層16延伸至源極13和/或漏極14上，以使得氧化物有源層16與源極13和/或漏極14部分重疊。可以理解的是，由於接觸面積越大則接觸電阻越小，因此氧化物有源層16延伸至源極13和/或漏極14上的主要目的是為了使得氧化物有源層16能夠更好的與源極13和/或漏極14接觸以減小氧化物有源層16與源極13和/或漏極14之間的接觸電阻，其中，氧化物有源層16與源極13和/或漏極14重疊部分的面積可根據實際設計需求進行適應性調整，本實用新型不做限制。進一步地，氧化物有源層16的材料可以為銦鎵鋅氧化物，也可以為氧化鋅錫等其他任意滿足設計要求的材料。需要說明的是，圖1和圖2提供的兩種氧化物薄膜電晶體的區別僅在於，圖1的氧化物薄膜電晶體為「底柵」結構，即柵極設置於氧化物有源層的下方；圖2的氧化物薄膜電晶體為「頂柵」結構，即柵極設置於氧化物有源層的上方。也就是說，本實用新型實施例所提出的氧化物薄膜電晶體的結構，既可以適用於「底柵」結構的氧化物薄膜電晶體，也可以適用於「頂柵」結構的氧化物薄膜電晶體。本實用新型實施例提供氧化物薄膜電晶體，包括設置於基板上的柵極、柵絕緣層、源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道，以及設置於溝道內的氧化物有源層，其中，氧化物有源層與源極、漏極接觸。通過該方案，由於無需再製作ESL，使得氧化物薄膜電晶體的製造工藝簡化、成本降低，進一步地，也提高了陣列基板的生產產能、良品率及穩定性。本實用新型實施例提供的氧化物薄膜電晶體I的製造方法，包括在基板上形成柵極、柵絕緣層、源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道，還包括在溝道內形成氧化物有源層，其中，氧化物有源層與源極、漏極接觸。與上述實施例中提出的「底柵」結構的氧化物薄膜電晶體相對應，示例性的，這種「底柵」結構的氧化物薄膜電晶體的製造方法具體可以包括在基板上形成柵極；在柵極上形成柵絕緣層；在柵絕緣層上形成源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道；在溝道內形成氧化物有源層。示例性的，如圖3所示，該方法包括
·[0057]SlOl、在基板上形成柵極。如圖4所示，在基板10上形成柵極11。具體的，在基板10上形成柵金屬薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作柵極11的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以形成柵極11。S102、在柵極上形成柵絕緣層。如圖5所示，在柵極11上沉積形成薄膜，即形成柵絕緣層12。S103、在柵絕緣層上形成源極、漏極，以及源極、漏極之間的溝道。如圖6所示,在柵絕緣層12上形成源極13、漏極14,源極13、漏極14之間形成有溝道15。具體的，在柵絕緣層12上形成源漏金屬薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作源極13和漏極14，以及源極13和漏極14之間的溝道的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以形成源極13、漏極14，以及源極13和漏極14之間形成有溝道15。需要說明的是，上述源極13和漏極14之間形成的溝道15的長度可根據氧化物薄膜電晶體的特性要求進行適應性調整，本實用新型不做限制，其中，本實用新型實施例中溝道15的長度定義為源極13和漏極14之間的距離。S104、在溝道內形成氧化物有源層，以使得氧化物有源層與源極、漏極接觸。如圖7所示，在溝道15內形成氧化物有源層16，以使得氧化物有源層16與源極13、漏極14接觸。具體的，在溝道15內形成氧化物半導體薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作氧化物有源層16的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以在溝道內形成氧化物有源層16，並且，以使得氧化物有源層16與源極13、漏極14接觸。S105、在氧化物有源層上形成保護層。如圖1所示，在氧化物有源層16上形成保護層17，以使得保護層17對氧化物有源層16起到保護作用。具體的，在氧化物有源層16上形成薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作保護層17的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以形成保護層17。進一步地，溝道內的氧化物有源層16可以延伸至源極13和/或漏極14上，以使得氧化物有源層16與源極13和/或漏極14部分重疊。[0073]可以理解的是，由於接觸面積越大則接觸電阻越小，因此氧化物有源層16延伸至源極13和/或漏極14上的主要目的是為了使得氧化物有源層16能夠更好的與源極13和/或漏極14接觸以減小接觸電阻，其中，氧化物有源層16與源極13和/或漏極14重疊部分的面積可根據實際設計需求進行適應性調整，本實用新型不做限制。至此，製造成如圖1所示的氧化物薄膜電晶體。與上述實施例中提出的「頂柵」結構的氧化物薄膜電晶體相對應，示例性的，這種「頂柵」結構的氧化物薄膜電晶體的製造方法具體可以包括在基板上形成源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道；在溝道 形成氧化物有源層；在源極、漏極和氧化物有源層上形成柵絕緣層；在柵絕緣層上形成柵極。示例性的，如圖8所示，該方法包括S201、在基板上形成源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道。如圖9所示，在基板10上形成源極13、漏極14，源極13和漏極14之間形成有溝道15。具體的，在基板10上形成源漏金屬薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作源極13和漏極14，以及源極13和漏極14之間的溝道的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以形成源極13、漏極14，以及源極13和漏極14之間形成有溝道15。需要說明的是，上述源極13和漏極14之間形成的溝道15的長度可根據氧化物薄膜電晶體的特性要求進行適應性調整，本實用新型不做限制，其中，本實用新型實施例中溝道15的長度定義為源極13和漏極14之間的距離。S202、在溝道內形成氧化物有源層，以使得氧化物有源層與源極、漏極接觸。如圖10所示，在溝道15內形成氧化物有源層16，以使得氧化物有源，16與源極13、漏極14接觸。具體的，在溝道15內形成氧化物半導體薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作氧化物有源層16的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以在溝道內形成氧化物有源層16，並且，以使得氧化物有源層16與源極13、漏極14接觸。S203、在源極、漏極和氧化物有源層上形成柵絕緣層。如圖11所示，在源極13、漏極14和氧化物有源層16上形成柵絕緣層12。S204、在柵絕緣層上形成柵極。如圖12所示，在柵絕緣層12上形成柵極11。具體的，在柵絕緣層12上形成柵金屬薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作柵極11的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以形成柵極11。S205、在柵極上形成保護層。如圖2所示，在柵極11上形成保護層17，以使得保護層17對柵極11起到保護作用。具體的，在柵極11上形成薄膜，在該薄膜上塗覆光刻膠，將製作保護層17的掩膜板置於該光刻膠上並進行曝光，顯影后對該薄膜進行刻蝕，以形成保護層17。進一步地，溝道內的氧化物有源層16可以延伸至源極13和/或漏極14上，以使得氧化物有源層16與源極13和/或漏極14部分重疊。可以理解的是，由於接觸面積越大則接觸電阻越小，因此氧化物有源層16延伸至源極13和/或漏極14上的主要目的是為了使得氧化物有源層16能夠更好的與源極13和/或漏極14接觸以減小接觸電阻，其中，氧化物有源層16與源極13和/或漏極14重疊部分的面積可根據實際設計需求進行適應性調整，本實用新型不做限制。至此，製造成如圖2所示的氧化物薄膜電晶體。需要說明的是，以上像素結構的製造方法中提供的示意圖均是本實用新型實施例提供的像素結構的截面圖，且上述示意圖中各個結構元件的形狀、大小、各個結構元件之間的距離以及連接關係僅是示意性的，具體的，可根據實際設計及製造工藝進行適應性調整，本實用新型不做限制。·本實用新型實施例提供氧化物薄膜電晶體的製造方法，通過在基板上形成柵極、柵絕緣層、源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道，以及在溝道內形成氧化物有源層，以使得氧化物有源層與源極、漏極接觸。通過該方案，由於無需再製作ESL，使得氧化物薄膜電晶體的製造工藝簡化、成本降低，進一步地，也提高了陣列基板的生產產能、良品率及穩定性。本實用新型實施例提供一種陣列基板，包括上述實施例中所述的氧化物薄膜電晶體，該氧化物薄膜電晶體的結構已在上述實施例中進行了詳細的說明，此處不再贅述。本實用新型實施例提供一種顯示裝置，可以為液晶顯示裝置，包括上述實施例所提出的陣列基板。本實用新型實施例提供的液晶顯示裝置，可以為液晶顯示器、液晶電視、數碼相框、手機及平板電腦等具有顯示功能的產品或者裝置，故本實用新型不做限制。本實用新型實施例提供的顯示裝置，可以為0LED(0rganic Light-EmittingDiode，有機發光二級管)顯示裝置，包括上述實施例所提出的陣列基板。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種氧化物薄膜電晶體，包括設置於基板上的柵極、柵絕緣層、源極、漏極，所述源極和漏極之間形成有溝道，其特徵在於，還包括設置於所述溝道內的氧化物有源層，其中，所述氧化物有源層與所述源極、漏極接觸。
2.根據權利要求1所述的氧化物薄膜電晶體，其特徵在於，所述氧化物薄膜電晶體具體包括設置於所述基板上的所述柵極；設置於所述柵極上的所述柵絕緣層；設置於所述柵絕緣層上的所述源極、漏極，所述源極和漏極之間形成有所述溝道；設置於所述溝道內的氧化物有源層。
3.根據權利要求1所述的氧化物薄膜電晶體，其特徵在於，所述氧化物薄膜電晶體具體包括設置於所述基板上的所述源極、漏極，所述源極和漏極之間形成有所述溝道；設置於所述溝道內的所述氧化物有源層；設置於所述源極、漏極和所述氧化物有源層上的所述柵絕緣層；設置於所述柵絕緣層上的所述柵極。
4.根據權利要求1-3任一項所述的氧化物薄膜電晶體，其特徵在於，所述氧化物有源層延伸至所述源極和/或漏極上，以使得所述氧化物有源層與所述源極和/或漏極部分重疊。
5.一種陣列基板，其特徵在於，包括如權利要求1-4任一項所述的氧化物薄膜電晶體。
6.一種顯示裝置，其特徵在於，包括如權利要求5所述的陣列基板。
專利摘要本實用新型提供氧化物薄膜電晶體、陣列基板及顯示裝置，涉及顯示技術領域，能夠簡化製造工藝、降低成本，進一步地，提高陣列基板的產能、良品率及穩定性。氧化物薄膜電晶體包括設置於基板上的柵極、柵絕緣層、源極、漏極，源極和漏極之間形成有溝道，還包括設置於溝道內的氧化物有源層，其中，氧化物有源層與源極、漏極接觸。
文檔編號G09F9/33GK202839622SQ20122053903
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月19日 優先權日2012年10月19日
發明者段獻學, 白明基 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 合肥京東方光電科技有限公司