一种薄膜晶体管及其制作方法和阵列基板技术

本发明专利技术公开了一种薄膜晶体管，包括：形成于基板上的栅极，形成于栅极上覆盖整个基板的栅绝缘层，形成于栅绝缘层上的半导体层，形成于半导体层上的阻挡层，形成于栅绝缘层上的位于阻挡层两侧的源极和漏极，以及形成于漏极上的信号端子；所述半导体层为氧化物半导体薄膜层，且所述源极、漏极与所述半导体层同层设置。本发明专利技术还同时公开了薄膜晶体管的制作方法和一种阵列基板，本发明专利技术可有效解决源漏极与氧化物半导体层电学接触不良的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种薄膜晶体管，包括：形成于基板上的栅极，形成于栅极上覆盖整个基板的栅绝缘层，形成于栅绝缘层上的半导体层，形成于半导体层上的阻挡层，形成于栅绝缘层上的位于阻挡层两侧的源极和漏极，以及形成于漏极上的信号端子；所述半导体层为氧化物半导体薄膜层，且所述源极、漏极与所述半导体层同层设置。本专利技术还同时公开了薄膜晶体管的制作方法和一种阵列基板，本专利技术可有效解决源漏极与氧化物半导体层电学接触不良的问题。【专利说明】一种薄膜晶体管及其制作方法和阵列基板
本专利技术涉及显示器
，尤其涉及一种薄膜晶体管及其制作方法和阵列基 板。
技术介绍
目前，氧化物薄膜晶体管主要为多晶氧化物半导体材料的氧化锌基薄膜场效应晶 体管，而非晶氧化物半导体，如：铟镓锌氧化物（IGZ0)半导体作为氧化物薄膜晶体管的半 导体层，其高迁移率、低亚阀值、低电流以及可低温制作等优良性能备受液晶行业的关注。 但是，现有非晶氧化物半导体薄膜晶体管还存在一些问题有待解决，例如：金属材料的源漏 极与非晶氧化物半导体层之间难以形成良好的电学接触。 本专利技术中所述氧化物薄膜晶体管应用于X射线平板检测装置中，不同于现有技术 中的氧化物薄膜晶体管，对应的阵列基板为非晶硅探测器的阵列基板，不同于一般显示器 中的阵列基板。所述氧化物薄膜晶体管的剖面结构如图1所示，包括： 形成于基板1上的栅极2 ; 形成于栅极2上覆盖整个基板1的栅绝缘层3 ; 形成于栅绝缘层3上的半导体层5 ; 形成于半导体层5上的欧姆层6 ; 形成于欧姆层6上的源漏极7 ; 形成于漏极上的由P层8、I层9、N层10组成的信号端子（PIN); 形成于N层10上的导电层11 ; 覆盖于源漏极7、半导体层5和导电层11上的第一钝化层12 ; 设置于第一钝化层12上与导电层11相连的第一电极13 ; 设置于第二钝化层14和第一钝化层12上与源极相连的第二电极15。 其中，所述信号端子即为具有PIN结构的光电二极管，向导电层11施加电压后，和 导电层11相连接的第一电极13也因此有电压，氧化物薄膜晶体管上方的液晶分子在电场 的控制下翻转，在所述PIN上还对应设置有感光层（图1中未示出），入射光通过液晶分子 层照射到感光层上，这时，由于PIN上方的导电层11和下方的漏极7b之间存在电压差，PIN 则进入反向导通状态，将光信号转换成电信号，传输到漏极7b。 同时，向栅极2施加电压，因此电信号从漏极7b经过欧姆层6和半导体层5传输 到源极7a，和源极7a相连接的第二电极15得到信号，并且第二电极15和平板检测装置的 检测电路相连接，因此可以检测到X射线的光强信息等。 上述源漏极7 -般采用铝，钥，钛及氧化铟等金属制备，这类氧化物薄膜晶体管的 电学特性往往受半导体层5载流子的影响，使源漏极7与半导体层5的界面接触电阻形成 异质结或同质结，这也大大影响了驱动电流。虽然现有技术中的氧化物薄膜晶体管采用欧 姆层6设置于源漏极7和半导体层5之间减小接触电阻，但由于金属的价带和半导体的价 带不同，仍然存在一定的电阻。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种薄膜晶体管及其制作方法和阵列基 板，可有效解决源漏极与氧化物半导体层电学接触不良的问题。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的： 本专利技术公开了一种薄膜晶体管，包括： 形成于基板上的栅极，形成于栅极上覆盖整个基板的栅绝缘层，形成于栅绝缘层 上的半导体层，形成于半导体层上的阻挡层，形成于栅绝缘层上的的源极和漏极，以及形成 于漏极上的信号端子； 所述半导体层为氧化物半导体薄膜层，且所述源极、漏极与所述半导体层同层设 置。 其中，所述信号端子为PIN结构的光电二极管，包括：形成于所述漏极上由高掺杂 的氢化非晶硅构成的P层、形成于所述P层上的I层、形成于I层上的N层。 进一步地，所述薄膜晶体管还包括：形成于所述信号端子的N层上的导电层。 进一步地，所述薄膜晶体管还包括： 形成于导电层上的第一钝化层、位于第一钝化层对应于源极区域的第一过孔和位 于第一钝化层对应于漏极区域的第二过孔。 进一步地，所述薄膜晶体管还包括： 形成于第一钝化层上的第一电极和第二电极，以及形成于第一电极和第二电极上 的第二钝化层，其中，所述第一电极通过所述第一过孔和所述导电层电性连接、所述第二电 极通过第二过孔和所述漏极电性连接。 其中，所述第一钝化层和所述第二钝化层由高掺杂的氮化硅材料构成。 本专利技术还提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括上文所述的薄膜晶体管。 本专利技术还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括： 在基板上形成栅极； 在栅极和整个基板上形成栅绝缘层； 在所述形成有栅绝缘层的基板上形成氧化物半导体薄膜层； 在所述氧化物半导体薄膜层上形成阻挡层； 对所述阻挡层两侧的氧化物半导体薄膜层进行掺杂处理形成源极和漏极； 在所述漏极上形成信号端子。 其中，所述对阻挡层两侧的氧化物半导体薄膜层掺杂处理形成源极和漏极，具体 包括： 在氧化物半导体薄膜层和阻挡层上形成高掺杂的氢化非晶硅层； 对高掺杂的氢化非晶硅层进行构图工艺，形成所述信号端子中的P层。 其中，所述在漏极上形成信号端子，具体包括： 在所述由高掺杂的氢化非晶硅构成的P层上，依次形成I层和N层，其中，I层由 本征硅构成，N层由N型硅构成。 进一步地，所述方法还包括： 在所述信号端子上形成导电层。 进一步地，所述方法还包括： 在所述导电层上形成第一钝化层； 在第一钝化层中形成对应于源极区域的第一过孔和对应于漏极区域的第二过孔。 进一步地，所述方法还包括： 在所述第一钝化层上形成第一电极和第二电极，在第一电极和第二电极上的第二 钝化层，其中，所述第一电极通过所述第一过孔和所述导电层电性连接、所述第二电极通过 第二过孔和所述漏极电性连接。 本专利技术提供的薄膜晶体管及其制作方法和阵列基板，在形成薄膜晶体管的源漏极 时，直接将高掺杂的非晶硅薄膜沉积在阻挡层两侧的氧化物半导体薄膜层上，当高掺杂非 晶硅沉积在氧化物半导体表面时，高掺杂非晶硅含有大量的不饱和氢键，造成氢离子向非 晶金属氧化物半导体层扩散，使得非晶金属氧化物的表面形成Η离子的高掺杂区域而呈导 体特性，能够提供大量载流子，界面处的氧化物半导体薄膜则呈现出导体的电学特性，形成 源、漏极。同一种材料的源漏极与半导体层之间的价带能级的差很小，且晶格匹配性较好， 两者之间对驱动电流信号的影响较小，故减少了电子流动的障碍，从而可有效解决源漏极 与氧化物半导体层电学接触不良的问题，提升薄膜晶体管的电学特性，有利于提高器件的 显示品质。 此外，本专利技术不需另外沉积一层金属材料用于形成源漏极，即省去了源漏极的掩 模工艺形成过程，从而降低了生产成本。 【专利附图】【附图说明】 图1为现有X射线检测装置阵列基板的剖面结构示意图； 图2为本专利技术薄膜晶体管的制作方法流程示意图； 图3为本专利技术形成栅极后的结构示意图； 图4为本专利技术形成半导体层后的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，包括：形成于基板上的栅极，形成于栅极上覆盖整个基板的栅绝缘层，形成于栅绝缘层上的半导体层，形成于半导体层上的阻挡层，形成于栅绝缘层上的的源极和漏极，以及形成于漏极上的信号端子；其特征在于，所述半导体层为氧化物半导体薄膜层，且所述源极、漏极与所述半导体层同层设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阎长江，龙君，朱孝会，谢振宇，陈旭，
申请(专利权)人：北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11