一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及显示技术领域，公开一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置，能够解决薄膜晶体管中有源层在背沟道刻蚀工艺中易被损伤的问题，从而可以使用背沟道刻蚀工艺进行制备薄膜晶体管，以减少构图工艺次数，降低成本。上述薄膜晶体管包括：栅极、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极包括设置于有源层上的第一导电层，所述第一导电层包括在对应刻蚀液中的刻蚀速率大于有源层材料的刻蚀速率的材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示
，特别涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置。
技术介绍
新兴的以铟嫁锌氧(Indium-Gallium-ZincOxide, IGZ0)薄膜晶体管(Thin FilmTransistor, TFT)为代表的金属氧化物半导体TFT技术因兼具多晶硅TFT和非晶硅TFT的优点，被认为是下一代显示技术中最具潜力的器件。尤其在TFT面板的制备方面，IGZOTFT的制备工艺与现有的非晶硅TFT生产工艺因为IGZO TFT与非晶硅TFT采用类似的器件结构并可以低温制备而相互兼容，即可以采用工艺过程简单、成本低的背沟道刻蚀(BackChannel Etch，BCE)工艺。但由于IGZO化学稳定性较差，其作为有源层的材料时，易被刻蚀液损伤，从而使现有技术中IGZO TFT的BCE制造工艺难以实现。
技术实现思路
本专利技术提供了一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置，用以实现一种新的背沟道TFT结构，简化基于氧化物半导体TFT的制作工艺。为达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案:—种薄膜晶体管，包括栅极、有源层、源极和漏极，所述源极和漏极包括设置于有源层上的第一导电层；其中:在对应的刻蚀液中，所述第一导电层的材料的刻蚀速率大于所述有源层的材料的刻蚀速率。上述薄膜晶体管中，源极和漏极包括设置于有源层上的第一导电层，且第一导电层的材料的刻蚀速率大于有源层材料的刻蚀速率，因此，利用第一导电层和有源层刻蚀速率的差异在刻蚀源极和漏极的过程中可以减小刻蚀工艺对有源层的损伤。从而可以解决薄膜晶体管的有源层易被源极和漏极形成工序中使用的刻蚀液腐蚀的问题。因此，本专利技术的薄膜晶体管TFT可以使用背沟道刻蚀工艺制造而无需设置刻蚀阻挡层，减少构图工艺次数，降低制造成本。因此，当本专利技术的TFT的有源层为易被腐蚀的氧化物半导体材料时，也可以使用背沟道刻蚀工艺制造，从而可以简化氧化物半导体TFT的制作工艺。优选地，所述源极和漏极还包括设置在第一导电层上的第二导电层，且所述第二导电层的导电性大于所述第一导电层的导电性。优选地，所述有源层的材料包括氧化物半导体； 所述第一导电层的材料包括掺杂氧的氮化锌、掺杂镓的氧化锌、掺杂硅的氧化锌、掺杂锗的氧化锌、掺杂钛的氧化锌、掺杂铪的氧化锌、掺杂钇的氧化锌、掺杂锆的氧化锌、掺杂氟的氧化锌或者掺杂铟的氧化镉中的一种或几种；所述刻蚀液包括酸性溶液或碱性溶液。优选地，所述有源层的材料包括铟镓锌氧化物；所述刻蚀液包括盐酸、甲酸、乙酸或四甲基氢氧化铵。优选地，所述第二导电层的材料包括钼、铝、钛和铜中的一种或几种。本专利技术还提供了一种薄膜晶体管的制备方法，包括:步骤1、提供衬底基板，在所述衬底基板上形成栅金属层薄膜，通过构图工艺形成包括栅极的图形；步骤2、在完成步骤I的衬底基板上形成栅绝缘层薄膜、有源层薄膜、源极和漏极层薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、源极和漏极的图形；所述源极和漏极层薄膜包括第一导电层薄膜，在对应的刻蚀液中，所述第一导电层薄膜的材料的刻蚀速率大于所述有源层的材料的刻蚀速率。优选地，所述步骤2包括:在完成步骤I的衬底基板上形成栅绝缘层薄膜、有源层薄膜、源极和漏极层薄膜，通过构图工艺形成包括有源层、源极和漏极的图形；所述源极和漏极层薄膜包括第一导电层薄膜和形成于第一导电层薄膜上的第二导电层薄膜，其中，在对应的刻蚀液中，所述第一导电层薄膜的材料的刻蚀速率大于所述有源层的材料的刻蚀速率，所述第二导电层薄膜的导电性大于所述第一导电层薄膜的导电性。优选地，所述有源层的材料包括氧化物半导体；所述第一导电层薄膜的材料包括掺杂氧的氮化锌、掺杂镓的氧化锌、掺杂硅的氧化锌、掺杂锗的氧化锌、掺杂钛的氧化锌、掺杂铪的氧化锌、掺杂钇的氧化锌、掺杂锆的氧化锌、掺杂氟的氧化锌或者掺杂铟的氧化镉中的一种或几种；所述刻蚀液包括酸性溶液或碱性溶液。优选地，所述第二导电层薄膜的材料包括钼、铝、钛和铜中的一种或几种。 可选地，所述步骤2包括:采用等离子体增强化学气相沉积方法依次在衬底基板沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜，采用磁控溅射或热蒸发方法沉积源极和漏极层薄膜；采用普通掩膜板通过第一次构图工艺对有源层薄膜进行构图，形成包括有源层的图形；采用普通掩膜板通过第二次构图工艺对源极和漏极层薄膜进行构图，形成包括源极和漏极的图形。优选地，所述步骤2包括:采用等离子体增强化学气相沉积方法依次在衬底基板沉积栅绝缘层薄膜、有源层薄膜，采用磁控溅射或热蒸发方法沉积源极和漏极层薄膜；在所述源极和漏极层薄膜上涂覆一层光刻胶；采用双色调掩膜版或灰阶掩膜版曝光，使光刻胶形成光刻胶完全去除区域、光刻胶完全保留区域和光刻胶半保留区域；光刻胶半保留区域对应源极和漏极的图形之间的缝隙所在区域，光刻胶全保留区域对应所述缝隙以外的有源层的图形所在区域，光刻胶完全去除区域对应于所述有源层以外的区域；显影处理后，光刻胶完全保留区域的光刻胶厚度没有发生变化，光刻胶完全去除区域的光刻胶被完全去除，光刻胶半保留区域的光刻胶厚度减小；通过第一次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶完全去除区域的源极和漏极层薄膜和有源层薄膜，形成包括有源层的图形；通过灰化工艺去除光刻胶半保留区域的光刻胶，暴露出该区域的源极和漏极层薄膜；通过第二次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源极和漏极层薄膜中的第二导电层薄膜；通过第三次刻蚀工艺完全刻蚀掉光刻胶半保留区域的源极和漏极层薄膜中的第一导电层薄膜，形成包括源极和漏极的图形；剥离剩余光刻胶。优选地，所述第二次刻蚀工艺采用干法刻蚀；所述第三次刻蚀工艺采用湿法刻蚀。另外，本专利技术还提供了一种阵列基板，该阵列基板包括上述技术方案中提供的任意一种薄膜晶体管。本专利技术还提供一种显示装置，该显示装置包括上述技术方案中所述的阵列基板。【附图说明】图1a为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图；图1b为本专利技术另一实施例提供的薄膜晶体管的结构示意图；图2为本专利技术提供的薄膜晶体管的制备方法的流程图；图3a为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的制备方法中经过第一次构图工艺形成有源层后的结构示意图；图3b为本专利技术实施例提供的薄膜晶体管的制备方法中经过第二次构图工艺形成源极和漏极后的结构不意图；图4a为本专利技术另一实施例提供的薄膜晶体管的制备方法中经过第一次构图工艺形成包括有源层的图形后的结构示意图；图4b为本专利技术另一实施例提供的薄膜晶体管的制备方法中经过第二次构图工艺形成包括源极和漏极的图形后的结构示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种薄膜晶体管，包括有源层、源极和漏极，源极和漏极包括设置于有源层上的第一导电层；其中:在对应的刻蚀液中，第一导电层的材料的刻蚀速率大于有源层的材料的刻蚀速率。上述薄膜晶体管中，源极和漏极包括设置于有源层上的第一导电层，且第一导电层的材料的刻蚀速率大于有源层材料的刻蚀速率，因此，利用第一导电层和有源层刻蚀速率的差异在刻蚀源极和漏当前第1页1 2 3&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括栅极、有源层、源极和漏极，其特征在于，所述源极和漏极包括设置于有源层上的第一导电层；其中：在对应的刻蚀液中，所述第一导电层的材料的刻蚀速率大于所述有源层的材料的刻蚀速率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙彦，李永谦，盖翠丽，李全虎，张保侠，尹静文，曹昆，吴仲远，王刚，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11