[发明专利]共面型薄膜晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜晶体管技术领域，尤其涉及一种共面型薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板、液晶面板、显示装置。

背景技术

在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和低辐射等特点。

在共面型薄膜晶体管结构中，如图1所示，共面型薄膜晶体管10，包括覆于基板01上的栅极02、覆于栅极02上的栅极绝缘层03、覆于栅极绝缘层03上的源极和漏极，其中，源极和漏极均为两层结构，底层铜层041，顶层为钛层042、覆于源极和漏极上的半导体层05，其中，半导体层05为IGZO半导体层、覆于半导体层05上的绝缘层06。其中，沟道区07位于源极和漏极之间。在沟道区07处，由于铜层、钛层同时刻蚀，在沟道区处的侧面，源极和漏极会与半导体层发生接触，即，铜层041直接与半导体层05接触。而对于IGZO半导体而言，存在铜原子在IGZO薄膜的扩散问题，这个会导致TFT器件的短路，开关失效。

在这种情况下，针对铜原子的扩散问题，本发明提出一种新的共面型薄膜晶体管结构：在沟道处的侧面设置阻挡层，将铜层与半导体层隔离开来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决因铜层中的铜原子在半导体层中扩散而导致薄膜晶体管器件短路的共面型薄膜液晶管。

本发明提供一种共面型薄膜晶体管，包括：栅极；源极；漏极；以及沟道区，位于源极和漏极之间；其中，所述源极和漏极均包括位于底部的铜层、以及位于所述铜层上方且部分位于所述沟道区侧面的钛层；所述沟道区内设有半导体层，所述钛层与所述半导体层接触。

优选地，所述钛层包括钛阻挡层，所述钛阻挡层设置于所述沟道区侧面，所述钛阻挡层覆盖所述铜层，且隔离所述铜层和半导体层。

优选地，所述源极的铜层和漏极的铜层之间的距离大于所述源极的钛层和漏极的钛层之间的距离。

优选地，还包括栅极绝缘层，所述栅极绝缘层的下方是所述栅极，所述栅极绝缘层的上方是所述源极、漏极和半导体层。

优选地，所述栅极绝缘层采用SiO_X和SiN_X组合膜层,其中，SiN_X膜层位于所述栅极的上方，所述SiO_X膜层位于所述SiN_X膜层的上方。

优选地，所述半导体层为IGZO半导体层

本发明又提供一种阵列基板，包括纵横交错的栅极线和数据线，还包括前述的共面型薄膜晶体管，所述共面型薄膜晶体管位于所述栅极线和数据线的交叉处。

本发明又提供一种制造共面型薄膜晶体管的方法，该方法包括：

第一步：形成栅极；

第二步：形成覆于所述栅极上的栅极绝缘层；

第三步：形成覆于所述栅极绝缘层的源极和漏极，所述源极和漏极至少由金属钛形成的钛层构成，并在源极和漏极之间形成沟道区，所述钛层位于沟道区；

第四步：形成位于沟道区内的半导体层，半导体层与源极的钛层和漏极的钛层接触。

优选地，所述第三步的具体步骤为：

在栅极绝缘层上沉积由金属铜形成的铜层；

在铜层上涂布一层第一光阻层；

对第一光阻层进行曝光，光阻层上曝光的长度为a；同时对位于光阻层下方的铜层进行过刻处理，铜层刻蚀的长度为b，其中，b>a>0；

移除第一光阻层；

在铜层上沉积由金属钛形成的钛层，且钛层位于铜层的表面和侧面；

在钛层上涂布一层第二光阻层；

对第二光阻层进行曝光，光阻层上曝光的长度为a；同时对位于光阻层下方的钛层进行刻蚀处理，形成沟道区且沟道区侧面设有钛阻挡层；

移除第二光阻层；

在沟槽区溅射半导体层。

优选地，所述第二步的具体步骤为：

在栅极上覆盖SiN_X膜层；

在SiN_X膜层上形成SiO_X膜层。

本发明在沟道区处将铜层与半导体层隔离开来，从而在后续钛层图案化过程中，将沟道区处的铜层覆盖起来，从而阻挡铜层与半导体层接触。

附图说明

图1为现有共面型薄膜晶体管的结构示意图；

图2为本发明共面型薄膜晶体管的结构示意图；

图3-图8为本发明共面型薄膜晶体管的制造方法的分解结构示意图。