薄膜晶体管、阵列基板的制备方法、阵列基板及显示装置制造方法及图纸

一种薄膜晶体管和阵列基板的制备方法、阵列基板和显示装置。薄膜晶体管的制备方法包括：形成半导体层；对所述半导体层的一区域的表面层进行改性处理，以使所述半导体层的所述区域在沿垂直于所述半导体层的第一方向上的一部分形成蚀刻阻挡层，所述半导体层在蚀刻阻挡层的平行于所述半导体层的表面的第二方向的两侧保留有未被改性处理的部分；以及在所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极形成在所述区域的垂直于所述第二方向的中线两侧，且在所述第二方向上彼此间隔。采用本发明专利技术的薄膜晶体管的制备方法，可以有效防止金属蚀刻液腐蚀有源层，提高薄膜晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种薄膜晶体管和阵列基板的制备方法，阵列基板及显示装置。
技术介绍
金属氧化物半导体晶体管是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管。例如，金属氧化物半导体晶体管可以包括栅极、源电极和漏电极以及有源层。栅极、源电极和漏电极例如通过金属材料制作。在形成沟道区之后，例如包括形成金属电极的步骤。金属电极例如通过湿法蚀刻制备，因此，在形成金属电极时，金属蚀刻液可以腐蚀源电极和漏电极之间的半导体材料，进而影响产品性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种薄膜晶体管、阵列基板的制备方法、阵列基板及显示装置。本专利技术实施例的薄膜晶体管的蚀刻方法，可以有效避免蚀刻液的腐蚀，提高产品性能。本专利技术的一个方面提供了一种薄膜晶体管的制备方法，包括：形成半导体层；对所述半导体层的一区域的表面层进行改性处理，以使所述半导体层的所述区域在沿垂直于所述半导体层的第一方向上的一部分形成蚀刻阻挡层，所述半导体层在蚀刻阻挡层的平行于所述半导体层的表面的第二方向的两侧保留有未被改性处理的部分；以及在所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极形成在所述区域的垂直于所述第二方向的中线两侧，且在所述第二方向上彼此间隔。在一个实施例中，在所述第一方向上，所述源电极和所述漏电极均与所述蚀刻阻挡层部分重叠，且均与所述半导体层的所述区域之外的部分至少部分重叠。在一个实施例中，所述改性处理包括离子注入。在一个实施例中，在形成所述蚀刻阻挡层之后且在形成所述源电极和所述漏电极之前，对所述半导体层进行图案化以形成有源层图案。在一个实施例中，形成所述蚀刻阻挡层以及形成所述有源层图案包括：在所述半导体层上涂覆光刻胶，并采用灰色调或半色调掩模板对所述光刻胶进行曝光和显影，以形成光刻胶图案；该光刻胶图案包括光刻胶完全去除区域、第一厚度区域和第二厚度区域，所述第一厚度区域的光刻胶的厚度大于所述第二厚度区域的光刻胶的厚度，所述光刻胶完全去除区域对应于要形成所述蚀刻阻挡层的区域，所述光刻胶完全去除区域和所述第一厚度区域对应于要形成所述有源层图案的区域；以所述光刻胶图案为掩模对所述半导体层进行离子注入，以形成所述蚀刻阻挡层；对所述光刻胶图案进行灰化处理，使所述第二厚度区域的光刻胶去除，并使所述第一厚度区域的光刻胶减薄；以所述第一厚度区域的剩余光刻胶和所述刻蚀阻挡层为掩模，对所述半导体层进行蚀刻，以形成所述有源层图案；以及去除所述第一厚度区域的剩余光刻胶。在一个实施例中，形成所述半导体层的材料为金属氧化物半导体。在一个实施例中，形成所述半导体层的材料包括IGZO、ZnO和IZO的至少之一。在一个实施例中，所述改性处理包括对所述半导体层注入锡离子和钛离子的至少之一。在一个实施例中，形成所述源电极和所述漏电极的材料包括铜、铝和钼的至少之一。在一个实施例中，在形成所述蚀刻阻挡层之后，所述制备方法包括对所述蚀刻阻挡层进行等离子体处理。在一个实施例中，所述等离子体处理所使用的等离子体包括一氧化二氮或氧气形成的等离子体。本专利技术的另一个方面提供了一种阵列基板的制备方法，包括：提供衬底基板；以及在所述衬底基板上形成薄膜晶体管；所述薄膜晶体管采用如上所述的薄膜晶体管的制备方法制备。本专利技术的再一个方面提供了一种阵列基板，包括：衬底基板；设置于所述衬底基板上的薄膜晶体管，其中所述薄膜晶体管包括有源层和蚀刻阻挡层，所述蚀刻阻挡层的至少一部分嵌入到所述有源层内。在一个实施例中，所述蚀刻阻挡层的表面与所述有源层的表面齐平。在一个实施例中，阵列基板还包括源漏金属层图案，所述源漏金属层图案包括薄膜晶体管的源电极和漏电极；所述源电极和漏电极在垂直于所述有衬底基板的第一方向上均与所述蚀刻阻挡层部分重叠，且在平行于所述衬底基板的第二方向上彼此间隔。在一个实施例中，所述蚀刻阻挡层与所述源电极和漏电极至少之一重叠的部分沿所述第二方向的尺寸大于1μm。在一个实施例中，所述蚀刻阻挡层与所述源电极和漏电极至少之一重叠的部分沿所述第二方向的尺寸在2-4μm的范围内。在一个实施例中，所述有源层的材料包括金属氧化物半导体；所述蚀刻阻挡层包括在所述金属氧化物半导体中掺杂有锡离子和钛离子的至少之一的化合物。在一个实施例中，所述有源层的材料包括IGZO、ZnO和IZO的至少之一。在一个实施例中，所述蚀刻阻挡层的厚度大于等于3nm。在一个实施例中，所述蚀刻阻挡层的厚度在5-15nm的范围内。本专利技术的又一个方面提供了一种显示装置，包括如上所述的阵列基板。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。图1a-图1d为本公开实施例的薄膜晶体管的制备过程示意图；图2a-图2f为本公开实施例中采用半曝光技术形成有源层图案的过程示意图；图3a为本公开实施例的阵列基板的剖视示意图；图3b为本公开实施例的阵列基板中包括蚀刻阻挡层的有源层结构示意图；图3c为本公开实施例的阵列基板中源漏电极与蚀刻阻挡层重叠的部分的示意图；以及图3d为本专利技术实施例的阵列基板中蚀刻阻挡层的厚度示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。薄膜晶体管的半导体层例如可以通过非晶硅(a-Si)和多晶硅制备。采用非晶硅和多晶硅制备的半导体层有各自的优缺点。非晶硅(a-Si)易于在低温下大面积制备，且技术成熟，因此，被广泛应用于半导体器件的制备中。a-Si材料的带隙只有1.7v，对可见光不透明，并且在可见光的范围内具有光敏性。在制备显示装置时，为了防止半导体材料的性能受到影响，通常需要设置黑矩阵来加以遮挡。通过设置黑矩阵来遮挡光线的方式，增加了制备液晶显示器的工艺的复杂性，并且提高了成本，降低了可靠性和开口率。多晶硅具有优越的性能，但其制备工艺复杂，成本高，且在可见光波段亦不透明。并且氢化非晶硅半导体的迁移率很难超过1cm2.v-1.s-1。目前，采用氢化非晶硅制备薄膜晶体管的技术已经成熟，很难再获得突破性提高。金属氧化物半导体晶体管(即薄膜晶体管，以下简称为薄膜晶体管)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管。在薄膜晶体管的制备工艺中，例如，在形成半导体层之后，还包括形成金属电极的步骤。例如，金属电极可以采用湿法制备。通常情况下，湿法蚀刻中使用的金属蚀刻液会腐蚀金属氧化物半导体层的半导体材料，从而影响薄膜晶体管的性能。本公开的一个方面提供了一种薄膜晶体管的制备方法，包括：形成半导体层；对所述半导体层的一区域的表面层进行改性处理，以使所述半导体层的所述区域在沿垂直于所述半导体层的第一方向上的一部分形成蚀刻阻挡层，所述半导体层在蚀刻阻挡层的平行于所述半导体层的表面的第二方向的两侧保留有未被改性处理的部分；以及在所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极形成在所述区域的垂直于所述第二方向的中线两侧，且在所述第二方向上彼此间隔。本公开的实施例通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管的制备方法，包括：形成半导体层；对所述半导体层的一区域的表面层进行改性处理，以使所述半导体层的所述区域在沿垂直于所述半导体层的第一方向上的一部分形成蚀刻阻挡层，所述半导体层在蚀刻阻挡层的平行于所述半导体层的表面的第二方向的两侧保留有未被改性处理的部分；以及在所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极形成在所述区域的垂直于所述第二方向的中线两侧，且在所述第二方向上彼此间隔。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管的制备方法，包括：形成半导体层；对所述半导体层的一区域的表面层进行改性处理，以使所述半导体层的所述区域在沿垂直于所述半导体层的第一方向上的一部分形成蚀刻阻挡层，所述半导体层在蚀刻阻挡层的平行于所述半导体层的表面的第二方向的两侧保留有未被改性处理的部分；以及在所述半导体层上形成源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极形成在所述区域的垂直于所述第二方向的中线两侧，且在所述第二方向上彼此间隔。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述第一方向上，所述源电极和所述漏电极均与所述蚀刻阻挡层部分重叠，且均与所述半导体层的所述区域之外的部分至少部分重叠。3.根据权利要求1所述的薄膜晶体管的制备方法，其中，所述改性处理包括离子注入。4.根据权利要求1-3中任一项所述的薄膜晶体管的制备方法，其中，在形成所述蚀刻阻挡层之后且在形成所述源电极和所述漏电极之前，对所述半导体层进行图案化以形成有源层图案。5.根据权利要求4所述的薄膜晶体管的制备方法，其中，形成所述蚀刻阻挡层以及形成所述有源层图案包括：在所述半导体层上涂覆光刻胶，并采用灰色调或半色调掩模板对所述光刻胶进行曝光和显影，以形成光刻胶图案；该光刻胶图案包括光刻胶完全去除区域、第一厚度区域和第二厚度区域，所述第一厚度区域的光刻胶的厚度大于所述第二厚度区域的光刻胶的厚度，所述光刻胶完全去除区域对应于要形成所述蚀刻阻挡层的区域，所述光刻胶完全去除区域和所述第一厚度区域对应于要形成所述有源层图案的区域；以所述光刻胶图案为掩模对所述半导体层进行离子注入，以形成所述蚀刻阻挡层；对所述光刻胶图案进行灰化处理，使所述第二厚度区域的光刻胶去除，并使所述第一厚度区域的光刻胶减薄；以所述第一厚度区域的剩余光刻胶和所述刻蚀阻挡层为掩模，对所述半
\t导体层进行蚀刻，以形成所述有源层图案；以及去除所述第一厚度区域的剩余光刻胶。6.根据权利要求1-3任一项所述的薄膜晶体管的制备方法，其中，形成所述半导体层的材料为金属氧化物半导体。7.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制备方法，其中，形成所述半导体层的材料包括IGZO、ZnO和IZO的至少之一。8.根据权利要求6所述的薄膜晶体管的制备方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁策，杨维，胡合合，
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