薄膜晶体管制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种薄膜晶体管，解决了现有技术中薄膜晶体管可靠性差的问题。该薄膜晶体管的沟道区包括第一沟道层和设置在所述第一沟道层上方的第二沟道层；其中，所述第二沟道层的厚度小于所述第一沟道层的厚度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电显示
，具体涉及一种薄膜晶体管。
技术介绍
随着显示技术的进步，薄膜晶体管背板驱动的AMOLED(Active-MatrixOrganicLightEmittingDiode)屏体被称为终极显示器而备受关注。同时，大尺寸、高分辨率的显示屏也越来越受到市场的欢迎。平板显示行业主要的背板技术有非晶硅、LTPS(LowTemperaturePoly-silicon)、氧化物半导体、有机物半导体等。受限于电子迁移率，现阶段能很好驱动AMOLED屏体的背板技术只有LTPS和氧化物半导体技术。然而，LTPS技术因存在Mura(指显示器亮度不均匀，存在斑点)以及ELA(ExcimerLaserAnnealer)工艺难以大尺寸化等问题，主要在小尺寸AMOLED上应用。氧化物半导体TFT(ThinFilmTransistor)虽然比较适用于大尺寸AMOLED显示，但器件的可靠性较差。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种薄膜晶体管，解决了现有技术中薄膜晶体管的可靠性差的问题。本技术一实施例提供的一种薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的沟道区包括第一沟道层和设置在所述第一沟道层上方的第二沟道层；其中，所述第二沟道层的厚度小于所述第一沟道层的厚度。进一步地，所述第一沟道层的厚度为25nm-50nm，所述第二沟道层的厚度为20nm-40nm。进一步地，所述第一沟道层的厚度为50nm，所述第二沟道层的厚度为20nm。进一步地，所述第一沟道层的制备氧分压小于第二沟道层的制备氧分压；其中所述制备氧分压为氧气在制备沟道层时所输入混合气体中的体积占比。进一步地，所述薄膜晶体管的沟道区进一步包括：第三沟道层，设置在所述第一沟道层下方；其中所述第三沟道层的厚度小于所述第一沟道层的厚度。进一步地，所述第一沟道层的制备氧分压为6.25％，所述第二沟道层的制备氧分压为50％。进一步地，所述第三沟道层的制备氧分压大于所述第一沟道层的制备氧分压。进一步地，所述薄膜晶体管进一步包括：基板、栅极、栅极绝缘层、源极和漏极；其中，所述栅极设置在所述基板表面，所述栅极绝缘层覆盖在所述栅极上方，所述沟道区的第一沟道层设置在所述栅极绝缘层上方，所述源极和漏极与所述第二沟道层的上表面相搭接。进一步地，所述薄膜晶体管进一步包括：刻蚀阻挡层，所述刻蚀阻挡层覆盖所述薄膜晶体管表面并露出所述源极和所述漏极。本技术实施例提供的一种薄膜晶体管，考虑到导电沟道主要形成在沟道区的下方，因此将沟道区设置成双层结构。其中位于下方的第一沟道层的厚度较大，以保证起到形成导电沟道的作用；位于上方的第二沟道层的厚度较小，膜层更为稳定，可起到提高可靠性的作用。由此可见，本技术通过形成双层结构的沟道区并控制两层沟道层的厚度参数，可在不影响沟道区导电性能的情况下有效提高薄膜晶体管的可靠性。附图说明图1所示为本技术一实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图。图2a～2e所示分别为本技术几个实施例所提供的薄膜晶体管的导电实验结果示意图。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。本技术一实施例提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管的沟道区包括第一沟道层11和设置在第一沟道层11上方的第二沟道层12；其中，第二沟道层12的厚度小于第一沟道层11的厚度。具体而言，之所以将沟道区设置成双层结构，是考虑到导电沟道主要形成在沟道区的下方，为了保证沟道区能够起到形成导电沟道的作用，位于下方的第一沟道层11的厚度较大；而位于上方的第二沟道层12的厚度较小，膜层更为稳定，可起到提高器件可靠性的作用。由此可见，本技术通过形成双层结构的沟道区并控制两层沟道层的厚度参数，可在不影响沟道区导电性能的情况下有效提高薄膜晶体管的可靠性。在本专利技术一实施例中，还可以通过控制制备沟道层时的制备氧分压来进一步提高薄膜晶体管的可靠性。一般来说，制备一个沟道层时的制备氧分压越大，即氧气在制备该沟道层时所输入混合气体(例如，氧气和氩气的混合气体)中的体积占比越大，则该沟道层的导电性能越低，但膜层稳定性越高。因此，由于第一沟道层11的作用主要是形成导电沟道，因而第一沟道层11的制备氧分压可以相对较小；由于第二沟道层12的作用主要是保证薄膜晶体管的可靠性，因此第二沟道层12的制备氧分压相比于第一沟道层11的制备氧分压可相对较大。在本专利技术另一实施例中，在第一沟道层11和薄膜晶体管的栅极绝缘层4之间还可进一步设置一个第三沟道层，起到从栅极绝缘层4到沟道区的过渡作用，以进一步提高薄膜晶体管的可靠性。该第三沟道层的厚度可小于第一沟道层11的厚度，制备氧分压可相比于第一沟道层11高，以保证较好的膜层稳定性。这样导电沟道仍主要形成在第一沟道层11中。图1所示为本技术一实施例提供的一种薄膜晶体管的结构示意图。如图1所示，该薄膜晶体管包括：基板2、栅极3、栅极绝缘层4、沟道区、源极5和漏极6。沟道区由第一沟道层11和设置在第一沟道层11上方的第二沟道层12构成。栅极3设置在基板2表面，栅极绝缘层4覆盖在栅极3上方，沟道区的第一沟道层11设置在栅极绝缘层4上方，源极5和漏极6与第二沟道层12的上表面相搭接。当栅极3相对于源极5的偏置电压达到阈值电压时，第一沟道层11内便会形成用于导电的导电沟道，从而使薄膜晶体管处于导通状态。在本专利技术一实施例中，在制备源极5和漏极6的过程中可能会用到蚀刻工艺，为了防止薄膜晶体管除源极5和漏极6外的其他部分被蚀刻，在制备源极5和漏极6的过程中可采用刻蚀阻挡层7覆盖薄膜晶体管表面，这样最终形成的薄膜晶体管就包括了一个覆盖薄膜晶体管表面并露出源极5和漏极6的刻蚀阻挡层7。应当理解，图1所示的薄膜晶体管结构仅为本技术的一个实施例，在本技术的其他实施例中，该薄膜晶体管还可能采用其他结构(例如，进一步包括前述的第三沟道层)，本技术对所提供的薄膜晶体管除沟道区以外其他部分的结构并不做限定。为了验证上述第一沟道层11和第二沟道层12的厚度调整对薄膜晶体管可靠性的影响，在本技术一实施例中，进行了一系列对比实验。按照如下表所示的实验参数制备不同的第一沟道层11与第二沟道层12，其中第一沟道层11的厚度范围为25nm-50nm，第二沟道层12的厚度为20nm-40nm，第一沟道层11的制备氧分压为6.25％，第二沟道层12的制备氧分压为50％：如上表所示，第一沟道层11和第二沟道层12的厚度组合如下表：如上表所示，第一沟道层11和第二沟道层12的厚度组合可分为两种。第一种情况下组合1和组合2所组成的沟道区总厚度为50nm，其中第一沟道层11的厚度为25nm或30nm，第二沟道层12的厚度分别为25nm或20nm。第二种情况下组合1和组合2所组成的沟道区总厚度为70nm，其中第一沟道层11的厚度为30nm～50nm，第二沟道层12的厚度为20nm～40nm。针对上述第一沟道层11与第二沟道层12的厚度组合，为了验证第一沟道层11与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的沟道区包括第一沟道层和设置在所述第一沟道层上方的第二沟道层；其中，所述第二沟道层的厚度小于所述第一沟道层的厚度。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的沟道区包括第一沟道层和设置在所述第一沟道层上方的第二沟道层；其中，所述第二沟道层的厚度小于所述第一沟道层的厚度。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一沟道层的厚度为25nm-50nm，所述第二沟道层的厚度为20nm-40nm。3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一沟道层的厚度为50nm，所述第二沟道层的厚度为20nm。4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述第一沟道层的制备氧分压小于第二沟道层的制备氧分压；其中所述制备氧分压为氧气在制备沟道层时所输入混合气体中的体积占比。5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述薄膜晶体管的沟道区进一步包括：第三沟道层；其中所述薄膜晶体管进一步包括栅极绝缘层，所述第三沟道层...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡世星，郭瑞，
申请(专利权)人：昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32