[发明专利]薄膜晶体管及其制作方法、OLED背板和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法、OLED背板和显示装置。

背景技术

薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管，应用广泛。于显示领域如OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光)显示，薄膜晶体管主要用于形成驱动电路，控制一个独立像素上显示信号的加载。

薄膜晶体管主要包括：有源层、栅电极、栅绝缘层、源电极和漏电极。目前，在OLED显示领域中，一般先在基板上沉积一层铝膜(或者铝的合金薄膜，本文以下统称铝膜)用以形成栅电极；栅电极之上，使用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)方法沉积氧化硅作为栅绝缘层，但用以形成栅电极的铝膜再经该工序后，表面容易出现小丘(hillock)，变得不平整，影响栅绝缘层与后续形成的有源层之间的匹配性，导致薄膜晶体管的性能受到影响。

发明内容

本发明提供一种薄膜晶体管及其制作方法、OLED背板和显示装置，能够有效减少铝膜表面小丘(hillock)的产生，提高有源层性能的稳定性，并且降低产品的功耗，提高产品市场竞争力。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种薄膜晶体管，包括：栅电极、栅绝缘层、有源层、源电极和漏电极，其中，所述栅电极形成于基板和所述栅绝缘层之间，所述栅电极和所述基板之间设置有第一过渡层，所述第一过渡层形成材料的热膨胀系数介于所述基板的形成材料的热膨胀系数和所述栅电极的形成材料的热膨胀系数之间；且，所述栅绝缘层形成材料的成膜温度低于第一极限温度。

优选地，所述栅电极的形成材料为铝，所述第一极限温度为150℃。

优选地，所述基板为玻璃基板，所述第一过渡层的形成材料为氧化铝。

优选地，所述第一过渡层的厚度为50～200nm。

优选地，所述有源层的形成材料为氧化物半导体材料。

优选地，所述栅绝缘层的形成材料为氧化铝。

进一步地，所述有源层和所述栅绝缘层之间还设置有第二过渡层，所述第二过渡层的材料为所述有源层形成材料的高氧化物。

可选地，所述高氧化物中含氧量的质量百分比为50％～80％。

本发明还提供一种OLED背板，包括：任一项所述的薄膜晶体管。

本发明还提供一种显示装置，包括：任一项所述的薄膜晶体管，或者，所述的OLED背板。

另一方面，本发明还提供一种薄膜晶体管的制造方法，包括：

在基板上形成第一过渡层，所述第一过渡层形成材料的热膨胀系数介于所述基板的形成材料的热膨胀系数和栅电极的形成材料的热膨胀系数之间，所述栅电极设置在所述第一过渡层上；

形成包括所述栅电极在内的栅金属层图形；

在低于第一极限温度的条件下，形成栅绝缘层；

继续后续工序形成有源层、源电极和漏电极。

可选地，所述形成包括所述栅电极在内的栅金属层图形，具体为：在所述第一过渡层上形成铝薄膜，并通过构图工艺形成包括栅电极在内的栅金属层图形；所述第一极限温度为150℃。

可选地，所述基板为玻璃基板，所述第一过渡层的形成材料为氧化铝。

可选地，所述在基板上形成第一过渡层，具体为：采用溅射方法在基板上形成氧化铝薄膜；所述在所述第一过渡层上形成铝薄膜，具体为：采用溅射方法在所述氧化铝薄膜上形成铝薄膜。

可选地，所述有源层的形成材料为氧化物半导体材料；在形成有源层之前，所述制造方法还包括：在所述栅绝缘层上形成第二过渡层，所述第二过渡层的材料为所述有源层形成材料的高氧化物。

现有技术中，栅电极一般是在基板沉积一层铝膜(或铝的合金)然后刻蚀而成；栅电极之上，使用PECVD方法沉积氧化硅(或氮化硅)作为栅绝缘层，发明人发现：PECVD成膜温度较高(一般大于300℃)，而用以形成栅电极的铝膜再经高温处理，很容易造成铝膜的hillock(表面出现小丘)问题。发明人仔细研究后发现产生hillock的原因是由于基板(一般为玻璃)与铝膜之间的热膨胀大小不同，因此导致铝膜发生膨胀变形时其在基板一侧的膨胀将受到限制，随温度的不断升高，铝膜的弹性形变增大，在某一极限温度下(对纯铝膜而言，大约在100～150℃之间)，铝膜内部承受的压缩应力达到极限，这时它将通过原子扩散的方式释放压缩应力，此时就会在薄膜表面就形成小丘，即hillock。