[实用新型]氧化物半导体薄膜晶体管与显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种氧化物半导体薄膜晶体管与显示装置。

背景技术

氧化物半导体薄膜晶体管TFT是透明非晶氧化物半导体TFT(TAOS-TFT)的代表，被视为新一代显示器用薄膜晶体管(TFT)最有希望的候补技术。近来将其应用于柔性显示器的开发成果接连不断。

一般制备TFT驱动基板的透明金属氧化物材料为IGZO(indium gallium zinc oxide)为铟镓锌氧化物。IGZO制备的TFT基板在空气中稳定性较差，对氧气和水蒸气比较敏感。主要是因为氧气和水蒸气可以透过IGZO上面的保护层，使非晶金属氧化物IGZO性能恶化，因此，需要在IGZO上制备高质量的保护膜，以提高TFT基板的稳定性。另外，IGZO薄膜晶体管TFT具有较好的弯曲性能，并且工艺温度低，可以用来制作柔性基板，同时具有良好的电学性能和稳定性，在未来的柔性显示市场具有良好的发展前景。

目前，比较流行的IGZO薄膜晶体管基板的结构为刻蚀阻挡型，在金属氧化物IGZO上加工一层刻蚀阻挡层，用来制作刻蚀阻挡层的材料一般是SiNx或者SiOx，可以在制备源漏电极时保护IGZO层不被破坏，从而提高TFT基板的性能。

如图1所示，为现有技术的IGZO薄膜晶体管的结构示意图，包括：形成在基板上的栅金属层11，在栅金属层11上形成的栅绝缘层12；形成在栅绝缘层12上的氧化物半导体层13，形成在氧化物半导体层13上的阻挡层14；形成在阻挡层14、氧化物半导体层13、栅绝缘层12上的源漏金属层15；形成在源漏金属层15、栅绝缘层12及部分阻挡层14上的钝化层16，以及形成在钝化层16上的像素电极层17。其中，像素电极17只有在制作阵列基板等显示器件时才需要制作，本身其实并不属于薄膜晶体管的一部分。

但是现有技术中还存在以下问题：氧化物半导体IGZO薄膜层与栅绝缘层以及阻挡层SiOx的界面特性较差，晶格匹配也不好，因此IGZO薄膜晶体管器件的稳定性也比较差。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的实施例提供了一种可以提高IGZO薄膜晶体管器件的稳定性，并且改善氧化物半导体层与SiOx的界面特性，使得晶格匹配更好的氧化物半导体薄膜晶体管与液晶显示器。

本实用新型提供的一种氧化物半导体薄膜晶体管，该氧化物半导体薄膜晶体管包括：

形成于基板上的栅金属层；

形成在所述栅金属层上的栅绝缘层；

形成在所述栅绝缘层上的第一过渡层；

形成在所述第一过渡层上的氧化物半导体层，所述第一过渡层的含氧量高于所述氧化物半导体层；以及

形成在所述氧化物半导体层上的阻挡层；

形成在所述阻挡层、所述氧化物半导体层、所述栅绝缘层上的源漏金属层；形成在所述源漏金属层、所述栅绝缘层及部分所述阻挡层上的钝化层。

还包括：形成在所述第一过渡层与所述氧化物半导体层的第三过渡层，所述第三过渡层的含氧量高于所述氧化物半导体层并低于所述第一过渡层。

还包括：形成在所述阻挡层与所述氧化物半导体层之间的第二过渡层，所述第二过渡层的含氧量高于所述氧化物半导体层。

还包括：形成在所述第二过渡层与所述氧化物半导体层之间的第四过渡层，所述第四过渡层含氧量高于所述氧化物半导体层并低于所述第二过渡层。

所述氧化物半导体层、所述第一过渡层、所述第二过渡层、所述第三过渡层与所述第四过渡层均包含：铟、镓、锌。

所述第二过渡层和所述第四过渡层在沿沟道方向的长度均小于所述氧化物半导体层的长度。

所述氧化物半导体层的沉积时氧气成分占气体百分比为10％～30％。

所述第一过渡层的沉积时氧气成分占气体百分比为30％～100％。

所述第二过渡层的沉积时氧气成分占气体百分比为30％～100％，第二过渡层沉积时氧气成分占气体百分比比第一过渡层低。

所述第三过渡层和所述第四过渡层与所述第一过渡层、所述第二过渡层气体比例采用相同的设定。

所述阻挡层采用SiO_x结构。

一种显示装置，包括：所述的氧化物半导体薄膜晶体管。

本实用新型的有益效果如下：