一种金属氧化物半导体薄膜晶体管及阵列基板制造技术

本实用新型专利技术涉及显示技术领域，公开了一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，包括基板及在所述基板上形成的金属氧化物半导体薄膜晶体管，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管包括栅电极、栅极扩散阻挡粘附层、栅极绝缘层、金属氧化物有源层、源漏扩散阻挡粘附层、源漏电极；其中所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层分别与栅极或源漏电极相邻，所述栅极扩散阻挡粘附层位于栅极与氧化物有源层之间，所述源漏扩散阻挡粘附层位于源漏电极与氧化物有源层之间。采用该技术方案可以有效抑制铜离子的扩散，并增加铜金属与其他层之间的粘附力，避免器件性能的下降。

【技术实现步骤摘要】
一种金属氧化物半导体薄膜晶体管及阵列基板
本技术涉及显示
，特别涉及一种金属氧化物半导体薄膜晶体管及阵列基板。
技术介绍
随着信息时代的到来，显示器正在加速向平板化、节能化的方向发展。平板显示器(FlatPanelDisplay，FPD)是目前最为流行的一类显示设备。平板显示领域中应用最广泛的技术就是薄膜晶体管技术(ThinFilmTransistor，TFT)。当前主流的薄膜晶体管技术的有源层材料为Si材料，包括非晶硅、多晶硅等。然而非晶硅薄膜晶体管稳定性较差且迁移率较低，而多晶硅薄膜晶体管由于晶界的存在，其制备均一性较差且成本偏高。这些技术无法同时满足现在以及将来超高分辨率、超大尺寸、柔性显示的要求。相比较而言，氧化物薄膜晶体管具有迁移率相对较高、均匀性良好、制程温度较低且与目前的非晶硅产线兼容等优点被认为是下一代最有前景的TFT技术之一，目前受到国内外学术界和产业界的广泛关注。近年来，显示面板的分辨率迅速增加，导致薄膜晶体管开关选择时间以及像素充电时间的设定值越来越短，RC延迟的存在使得这一问题更加雪上加霜。一种解决办法是使用高电导率的铜作为电极。但是铜具有一定的扩散性，在高温制程中，铜离子会扩散进入氧化物薄膜晶体管有源层内，造成器件性能的下降，另外由于铜金属与其他层之间的粘附力不好，容易发生膜脱落或者膜起泡的问题。目前为了阻挡铜离子扩散进入氧化物半导体层，主要采用氮化物(CN105161523A、CN103765597B、CN104600123A)或者掺杂有其他杂质离子(CN105789320A)，但是由于氮化物中的氮元素与氧化物半导体层中的氧元素性质很相近，氮化物中的氮元素可能会取代氧化物半导体中的氧元素，造成氧化物半导体层中的氧空位及载流子浓度不稳定，从而导致器件性能不稳定。而掺杂其他的杂质离子，如硼或磷，这些杂质离子同样会扩散进入半导体层中形成缺陷态，造成器件性能的下降。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术实施例的目的在于提供一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，可以有效抑制铜离子的扩散，并增加铜金属与其他层之间的粘附力，避免器件性能的下降。本技术实施例提供的一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，包括基板及在所述基板上形成的金属氧化物半导体薄膜晶体管，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管包括栅电极、栅极扩散阻挡粘附层、栅极绝缘层、金属氧化物有源层、源漏扩散阻挡粘附层、源漏电极；其中所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层分别与栅极或源漏电极相邻，所述栅极扩散阻挡粘附层位于栅极与氧化物有源层之间，所述源漏扩散阻挡粘附层位于源漏电极与氧化物有源层之间。可选地，所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层至少一层的材料包括金属合金AxBy。可选地，所述的金属合金AxBy中A为W、Ta、Au、Ag、Hf的一种或多种，B为Ti、Ni、Mo、Nb的一种或多种。可选地，所述的金属合金AxBy中0.5≤x≤0.9，0.1≤y≤0.5。可选地，所述栅极扩散阻挡粘附层或源漏扩散阻挡粘附层的厚度为5nm-100nm。可选地，所述的薄膜晶体管可以为底栅底接触、底栅顶接触、顶栅底接触、顶栅顶接触的任意一种。另外，本技术实施例还提供了一种阵列基板，包括如上任一项所述的金属氧化物半导体薄膜晶体管。由上可见，应用本实施例技术方案，由于在栅电极及源漏电极与金属氧化物有源层相近的一侧添加一层金属合金的扩散阻挡粘附层，可以有效抑制铜离子的扩散，并增加铜金属与其他层之间的粘附力，避免膜脱落或者膜起泡的问题，同时也避免了因为铜离子扩散进半导体层造成器件性能的下降。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的一种底栅顶接触的薄膜晶体管结构示意图；图2为本技术提供的一种底栅底接触的薄膜晶体管结构示意图；图3为本技术提供的一种顶栅顶接触的薄膜晶体管结构示意图；图4为本技术提供的一种底栅底接触的薄膜晶体管结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例：本实施例提供一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，包括基板及在所述基板上形成的金属氧化物半导体薄膜晶体管，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管包括栅电极、栅极扩散阻挡粘附层、栅极绝缘层、金属氧化物有源层、源漏扩散阻挡粘附层、源漏电极；其中所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层分别与栅极或源漏电极相邻，所述栅极扩散阻挡粘附层位于栅极与氧化物有源层之间，所述源漏扩散阻挡粘附层位于源漏电极与氧化物有源层之间。可以但不限于，所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层至少一层的材料包括金属合金AxBy。所述的金属合金AxBy中A为W、Ta、Au、Ag、Hf的一种或多种，B为Ti、Ni、Mo、Nb的一种或多种。所述的金属合金AxBy中0.5≤x≤0.9，0.1≤y≤0.5。所述栅极扩散阻挡粘附层或源漏扩散阻挡粘附层的厚度为5nm-100nm。所述的薄膜晶体管可以为底栅底接触、底栅顶接触、顶栅底接触、顶栅顶接触的任意一种。由于金属合金AxBy中A元素具有较高的原子量及密度，因而可以具有较高的铜离子扩散阻挡能力，不容易发生铜离子扩散进入氧化物半导体的问题，B元素具有极好的不同表面粘附力，因而可以使铜金属与其他层间具有较强的粘附能力，不容易产生膜脱落或膜气泡等问题。可见，通过在栅电极及源漏电极与金属氧化物有源层相近的一侧添加扩散阻挡粘附层，可以有效抑制铜离子的扩散以及增加膜层间的粘附力，避免器件性能的下降。如图1所示，该金属氧化物半导体薄膜晶体管包括基板01、栅电极02、栅极扩散阻挡粘附层03、栅极绝缘层04、金属氧化物半导体有源层05、源漏扩散阻挡粘附层06、源漏电极07。可以但不限于，图1中提供的金属氧化物薄膜晶体管的制备方法主要包括以下步骤：步骤S201：在基板01上制备并图案化导电层作为氧化物薄膜晶体管的栅电极02。具体实施时，使用光刻工艺将在基板01上沉积的金属导电层(简称导电层)，进行图案化可获得栅电极02；其中，金属导电层所使用的金属可为铝、铜、钼、钛、银、金的任一单质或合金。需要说明的是，金属导电层的厚度范围优选在100nm-3000nm范围内，但其具体厚度以及构成材料不限于实施例中的情况。步骤S202：在所述的栅电极02上制备并图案化栅极扩散阻挡粘附层03，具体的，所述栅极扩散阻挡粘附层03为W0.9Ti0.1，所述栅极扩散阻挡粘附层03的厚度范围在5nm-100nm范围内。步骤S203：在所述的栅极扩散阻挡粘附层03上沉积绝缘层薄膜作为氧化物薄膜晶体管的栅极绝缘层04。具体的，所述栅极绝缘层04为氧化硅、氮化硅、氧化锆、氧化铝、氧化钽薄膜中的一种或多种组合。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，包括基板及在所述基板上形成的金属氧化物半导体薄膜晶体管，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管包括栅电极、栅极扩散阻挡粘附层、栅极绝缘层、金属氧化物有源层、源漏扩散阻挡粘附层、源漏电极；其中所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层分别与栅极或源漏电极相邻，所述栅极扩散阻挡粘附层位于栅极与氧化物有源层之间，所述源漏扩散阻挡粘附层位于源漏电极与氧化物有源层之间。

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，包括基板及在所述基板上形成的金属氧化物半导体薄膜晶体管，所述金属氧化物半导体薄膜晶体管包括栅电极、栅极扩散阻挡粘附层、栅极绝缘层、金属氧化物有源层、源漏扩散阻挡粘附层、源漏电极；其中所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层分别与栅极或源漏电极相邻，所述栅极扩散阻挡粘附层位于栅极与氧化物有源层之间，所述源漏扩散阻挡粘附层位于源漏电极与氧化物有源层之间。2.如权利要求1所述的一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极扩散阻挡粘附层和源漏扩散阻挡粘附层至少一层的材料包括金属合金AxBy。3.如权利要求2所述的一种金属氧化物半导体薄膜晶体管，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：林振国，谢志强，任思雨，苏君海，李建华，
申请(专利权)人：信利惠州智能显示有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44