[发明专利]一种氧化物TFT及其制造方法

说明书

一种氧化物TFT，包括设置在基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极，所述栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极呈交错型或共面型的底栅结构布置，所述有源层具有与源极和漏极接触的接触端部，所述有源层为含有铟元素的氧化物半导体层，所述源极和漏极均由含铟的合金薄膜图形化而成。这种氧化物TFT的有源层与源极和漏极的接触端部可有效地被导体化，且不会影响有源层的沟道部位。

技术领域

本发明涉及一种氧化物TFT及其制造方法，属显示技术领域。

背景技术

氧化物TFT(薄膜晶体管)为采用IGZO等氧化物半导体膜层作为有源层的TFT器件。由于氧化物半导体的载流子迁移率高、导通电流大，故氧化物TFT适合用在充放电流较大的高分辨率、高刷新率TFT显示器中，以及用在以电流驱动为主的OLED显示屏和micro-LED显示器中。

氧化物TFT一般采用底栅结构，其栅极及栅绝缘层设置在有源层底部，而源极和漏极一般与有源层膜块的两个端部形成接触，当源极和漏极垫设在上述接触端部的之下时为共面型结构，而当源极和漏极覆盖在上述接触端部之上时为交错型结构。由于有源层在一般状态下呈现为高绝缘性，因而在氧化物TFT的制造过程中，需预先将有源层的上述接触端部转变为导体，其一般是对接触端部实施离子注入、强紫外辐照等方法来实现的，上述方法在工艺上往往很难控制，其会影响到有源层的沟道部位(即源极和漏极之间的有源层区域)而使TFT器件的稳定性变差。

发明内容

本发明的目的为提供一种氧化物TFT及其制造方法，其有源层与源极和漏极的接触端部可有效地被导体化，且不会影响有源层的沟道部位，所采用的技术方案如下：

一种氧化物TFT，包括设置在基板上的栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极，所述栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极呈交错型或共面型的底栅结构布置，所述有源层具有与源极和漏极接触的接触端部，其特征在于：所述有源层为含有铟元素的氧化物半导体层，所述源极和漏极均由含铟的合金薄膜图形化而成。

由此，在所述氧化物TFT中，源极和漏极均由含铟的合金薄膜图形化而成，源极和漏极中的铟原子扩散到有源层的接触端部中，其使得接触端部的铟元素浓度高于其他部位，其被掺杂为导体。

具体地，在所述氧化物TFT中，栅极为设置在基板(一般为玻璃基板)表面的金属电极，其可由钼、铝、铬等金属或合金的单层或多层薄膜(栅极金属层)图形化(光刻)而成，其厚度一般为200〜300 nm。

所述栅绝缘层覆盖栅极，其可为无机绝缘材料(如Al₂O₃、Si₃N₄、SiO₂、HfO₂)的膜层，其厚度一般为200〜500 nm。

所述有源层设置在栅绝缘层的外表面，其为厚度约50〜100nm的非晶态氧化物半导体薄膜，有源层一般通过光刻等工艺图形化为处于栅极之上的膜块。具体地，所述有源层可以是IGZO(氧化铟镓锌)薄膜，或是其他包含氧化铟的四元氧化物薄膜，如除氧化铟之外还包括氧化锡、氧化锌、氧化镓中的任意两种氧化物的氧化物薄膜。一般地，除了与源极和漏极的接触端部之外，有源层的金属元素与氧元素符合化学计量比因而呈高阻态，优选其表面电阻超过10¹⁰Ω。

所述源极和漏极由含铟的合金薄膜图形化而成，其容易通过磁控溅射等真空沉积工艺进行镀膜，并光刻形成所需的图案(包括源极、漏极及其连出线路的图案)。当TFT被设计为共面型结构时，源极和漏极垫设在有源层的两个接触端部的之下；而当TFT被设计为交错型结构时，源极和漏极覆盖在有源层的两个接触端部之上。源极和漏极一般对向地搭接在有源层沟道部位的两端，其与有源层构成可由栅极电压控制通断的导电通道。