[发明专利]薄膜晶体管及其制作方法和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜晶体管显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法和显示装置。

背景技术

近年来，显示技术得到快速的发展，同时用于驱动并控制像素的薄膜晶体管技术也随之得到发展，已由原来的非晶硅薄膜晶体管发展到现在的低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管等。

非晶硅薄膜晶体管，因其特性的限制（如迁移率、开态电流等），难以用于需要较大电流和快速响应的场合，而低温多晶硅薄膜晶体管，其特性优于非晶硅，可以用于有机发光显示器，但是因其均匀性不佳，制备中大尺寸的面板仍有困难。因此，氧化物薄膜晶体管日益受到重视，其电子迁移率、开态电流、开关特性等特性优于非晶硅，虽然某些特性不如多晶硅，但由于氧化物的均匀性较好，与多晶硅相比，由于没有均匀性问题，在掩膜数量和制作难度上均有优势，在制作大尺寸的显示器方面也没有难度，足以用于需要快速响应和较大电流的应用，如高频、高分辨率、大尺寸的显示器以及有机发光显示器等。

氧化物薄膜晶体管至少应包含栅电极、栅极绝缘层、源漏极以及半导体层等，为改善半导体层与源漏电极层之间的接触特性，增大电子迁移率，往往在半导体层之上采用溅射方式形成欧姆接触层，如图1所示为现有的氧化物薄膜晶体管结构示意图，包括基板1、栅电极2、栅极绝缘层3、半导体层4、欧姆接触层5a和欧姆接触层5b、刻蚀阻挡层6、源电极7a和漏电极7b。在进行氧化物薄膜晶体管制作的过程中，一般在基板1上首先设置栅电极2，然后在栅电极2之上依次形成栅极绝缘层3、半导体层4、欧姆接触层5a和欧姆接触层5b、刻蚀阻挡层6、源漏电极7、钝化保护层8及ITO像素电极9。在形成欧姆接触层5a和欧姆接触层5b时，一般采用在半导体层之上首先沉积导电特性优于氧化物半导体导电特性的氧化物薄膜，然后通过刻蚀工艺使其形成能够使半导体层与源漏电极层之间欧姆接触连通的欧姆接触层，从而减少源漏电极与半导体层间的肖特基效应，改善源漏电极与半导体层之间的接触特性。

发明人在实施本发明的过程中，发现由于氧化物薄膜晶体管中半导体层与欧姆接触层同属于氧化物材料，因此采用现有的薄膜晶体管制作方法，欧姆接触层采用溅射方式形成在半导体层之上，需对形成欧姆接触层的氧化物薄膜采用刻蚀药液进行刻蚀，然而在刻蚀过程中，刻蚀过程很难控制，并且刻蚀药液很容易会对氧化物半导体层的材料特性产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄膜晶体管及其制作方法和显示装置，以解决现有技术中，在制作氧化物薄膜晶体管时，欧姆接触层的刻蚀工艺难控制，并且刻蚀液会对氧化物半导体层材料特性产生不利影响的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的薄膜晶体管制作方法，包括形成栅电极、栅极绝缘层、刻蚀阻挡层和源漏电极的过程，还包括形成半导体层和欧姆接触层的过程，所述形成半导体层和欧姆接触层的过程包括：

对于所述栅极绝缘层，在栅电极上方沟道内待形成半导体层和欧姆接触层的位置处，通过构图工艺形成包括放置半导体层图案的第一凹槽和放置欧姆接触层图案的第二凹槽的栅极绝缘层图案；

在所述栅极绝缘层上，对应所述半导体图案形状的图案化位置处形成半导体层，对应所述欧姆接触层图案形状的图案化位置处形成欧姆接触层。

本发明另一方面还提供了一种薄膜晶体管，对于所述栅极绝缘层，在栅电极上方沟道内待形成半导体层和欧姆接触层的位置处，通过构图工艺形成包括放置半导体层图案的第一凹槽和放置欧姆接触层图案的第二凹槽的栅极绝缘层图案，且所述半导体层形成在所述第一凹槽内，所述欧姆接触层形成在所述第二凹槽内。

本发明再一方面还提供了一种显示装置，包括上述薄膜晶体管。

本发明提供的薄膜晶体管及其制作方法，通过在预先图形化的栅极绝缘层上形成半导体层和欧姆接触层，能够直接形成所需的形状，并且无需对欧姆接触层进行刻蚀，避免了刻蚀药液对氧化物半导体层及欧姆接触层的材料影响。

附图说明

图1为现有技术中薄膜晶体管的截面示意图；

图2为本发明中薄膜晶体管制作流程示意图；

图3A-图3G为本发明实施例中薄膜晶体管制作实施过程示意图；

图4A-图4H为本发明实施例中薄膜晶体管制作实施过程另一示意图；

图5为本发明实施例提供的具有梯次导电特性的薄膜晶体管结构示意图。

具体实施方式