双栅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及显示装置制造方法及图纸

一种双栅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及显示装置。该双栅薄膜晶体管包括：衬底基板和依次设置在衬底基板上的第一栅极、第一栅绝缘层、有源层、第二栅绝缘层、第一电极、第二电极、第二栅极及连接电极，其中，所述第二栅极和第一电极、第二电极同层形成；所述第一栅绝缘层包括暴露一部分第一栅极的第一过孔，所述连接电极与第二栅极电连接且通过第一过孔与第一栅极电连接。该双栅薄膜晶体管，通过一道光刻工艺同时形成第一电极、第二电极和第二栅极，通过透明连接电极电连接第一栅极和第二栅极实现双栅结构，从而减少膜层和掩膜数量，缩短生产时间，降低生产成本，有效提升产能，提高薄膜晶体管的稳定性，优化薄膜晶体管的响应速度。

Double gate thin film transistor, method for producing the same, array substrate and display device

Double gate thin film transistor, method for producing the same, array substrate and display device. The dual gate thin film transistor includes: a substrate and a first gate electrode, which are sequentially arranged on a substrate of a first gate insulating layer, an active layer, a second gate insulating layer, a first electrode, the second electrode and the second gate electrode and connecting, among them, the second gate and the first electrode and the second electrode layer is formed with the first; a gate insulating layer includes exposing a portion of the first gate of the first through hole, the connecting electrode and the second gate is electrically connected through the first through hole and connected with the first electric gate. The dual gate thin film transistor by a photolithography process and forming a first electrode and a second electrode and a second gate, through the transparent connecting electrode is electrically connected with the first gate and the second gate to achieve double gate structure, thereby reducing the number of layers and the mask, shorten production time, reduce production costs, improve production capacity, improve the stability of thin film transistor the response speed, optimization of the thin film transistor.

【技术实现步骤摘要】
双栅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及显示装置
本专利技术的实施例涉及一种双栅薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板及显示装置。
技术介绍
随着显示技术的发展，液晶显示器(LiquidCrystalDisplay，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被日益广泛地应用于手机、电视、数字相机、笔记本电脑等各种消费性电子产品。薄膜晶体管作为开关部件和驱动部件普遍应用于各种显示器件中，随着便携式电子产品的发展，显示器件的尺寸越来越小，为了满足越来越小的显示器件水平，需要减少显示器件尺寸，在薄膜晶体管中所使用的非常重要的半导体材料也需要随着显示器件尺寸的减小而进行性能提升。传统的薄膜晶体管一般为单栅极结构，存在稳定性较差等问题。为解决单栅极薄膜晶体管存在的稳定性问题，一种新的双栅薄膜晶体管技术发展起来，在有源层两侧分别设置有顶栅极和底栅极，通过双栅极驱动有源层，可较容易控制阈值电压；同时，还可以大幅提升载流子迁移率。
技术实现思路
本专利技术至少一实施例提供一种双栅薄膜晶体管、双栅薄膜晶体管的制备方法、阵列基板及显示装置。本专利技术至少一个实施例提供一种双栅薄膜晶体管，其包括：衬底基板；第一栅极，设置在所述衬底基板上；第一栅绝缘层，设置在所述第一栅极上，所述第一栅绝缘层包括暴露一部分所述第一栅极的第一过孔；有源层，设置在所述第一栅绝缘层上，所述有源层与所述第一栅极在垂直于所述衬底基板的方向上至少部分重叠设置；第二栅绝缘层，设置在所述有源层上；第一电极和第二电极，设置为与所述有源层接触；第二栅极，设置在所述第二栅绝缘层上，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述第二栅极与所述有源层至少部分重叠，所述第二栅极和所述第一电极、第二电极同层形成；连接电极，所述连接电极与所述第二栅极电连接且通过所述第一过孔与所述第一栅极电连接。该双栅薄膜晶体管，通过一道光刻工艺同时形成第一电极、第二电极和第二栅极，通过透明连接电极电连接第一栅极和第二栅极实现双栅结构，可减少掩膜数量，缩短生产时间，降低生产成本，有效提升产品良率，提高薄膜晶体管的稳定性和可靠性，优化薄膜晶体管的响应速度。例如，本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管，还包括：第一钝化层，其中，所述第一钝化层设置在所述第二栅极上，所述第一钝化层包括暴露一部分所述第二栅极的第二过孔和暴露所述第一过孔的第三过孔，所述连接电极设置在所述第一钝化层上，所述连接电极通过所述第二过孔与所述第二栅极电连接以及通过所述第三过孔、第一过孔与所述第一栅极电连接。例如，在本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管中，所述第一电极和所述第二电极形成在所述第二栅绝缘层上，所述第二栅绝缘层包括至少暴露一部分所述有源层且分别位于所述第二栅极两侧的第四过孔和第五过孔，所述第一电极通过所述第四过孔与所述有源层电连接，所述第二电极通过所述第五过孔与所述有源层电连接。例如，在本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管中，所述第二栅绝缘层部分覆盖在所述有源层上，在平行于所述衬底基板的方向上，在所述第二栅极两侧，所述有源层有至少部分由所述第二栅绝缘层暴露的第一端和第二端，所述第一电极通过所述第一端与所述有源层进行搭接，所述第二电极通过所述第二端与所述有源层进行搭接。例如，在本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管中，所述连接电极的材料为透明导电材料。例如，在本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管中，所述第二栅极、所述第一电极和所述第二电极由选自钼、钼合金、铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金中的一种或多种形成。例如，在本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管中，所述有源层为非晶硅层、多晶硅层或金属氧化物半导体层。本专利技术至少一实施例提供一种阵列基板，其包括上述任一项所述的双栅薄膜晶体管。例如，本专利技术一实施例提供的阵列基板，还包括：设置在所述衬底基板上的栅线，其中，所述栅线与所述第一栅极电连接，所述第一过孔暴露一部分所述栅线，所述连接电极与所述第二栅极电连接并通过所述第一过孔与所述栅线电连接。例如，本专利技术一实施例提供的阵列基板，还包括：像素电极或公共电极，其中，所述像素电极或所述公共电极与所述连接电极同层形成。在本专利技术的一些实施例的阵列基板中，该双栅薄膜晶体管的连接电极与阵列基板中的像素电极或公共电极可通过同一透明导电薄膜通过一次构图工艺形成，简化制备工艺步骤，使阵列基板结构更加简单，有效提高产能。例如，在本专利技术一实施例提供的阵列基板中，所述像素电极和所述公共电极同层或非同层形成。本专利技术至少一实施例提供一种双栅薄膜晶体管的制备方法，其包括：提供衬底基板；在所述衬底基板上形成第一栅极；在所述第一栅极上形成第一栅绝缘层，并且在所述第一栅绝缘层中形成暴露一部分所述第一栅极的第一过孔；在所述第一栅绝缘层上形成有源层，所述有源层与所述第一栅极在垂直于所述衬底基板的方向上至少部分重叠设置；在所述有源层上形成第二栅绝缘层；通过同一导电薄膜形成第二栅极、第一电极和第二电极，其中，所述第二栅极位于所述第二栅绝缘层上且在垂直于所述衬底基板的方向上与所述有源层至少部分重叠设置，所述第一电极和所述第二电极与所述有源层接触；形成连接电极，所述连接电极电连接所述第二栅极并通过所述第一过孔电连接所述第一栅极。例如，本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管的制备方法还包括：在所述第二栅极上形成第一钝化层，并且在所述第一钝化层中形成暴露至少部分所述第二栅极的第二过孔和暴露所述第一过孔的第三过孔，所述连接电极通过所述第二过孔与所述第二栅极电连接以及通过所述第三过孔、第一过孔与所述第一栅极电连接。例如，在本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管的制备方法中，所述连接电极由透明导电薄膜形成。本专利技术至少一实施例提供一种显示装置，其包括上述任一项所述的阵列基板。需要理解的是本专利技术的上述概括说明和下面的详细说明都是示例性和解释性的，用于进一步说明所要求的专利技术。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。图1a为本专利技术一实施例提供的一种双栅薄膜晶体管的平面图；图1b为沿图1a中线A-A’方向双栅薄膜晶体管的截面结构示意图；图2a-2l为本专利技术一实施例提供的双栅薄膜晶体管的制备方法的工艺流程图；图3a为本专利技术一实施例提供的另一种双栅薄膜晶体管的平面图；图3b为沿图3a中线B-B’方向双栅薄膜晶体管的截面结构示意图；图4a为本专利技术一实施例提供的另一种双栅薄膜晶体管的平面图；图4b为沿图4a中线C-C’方向双栅薄膜晶体管的截面结构示意图；图5a为本专利技术一实施例提供的一种阵列基板的平面图；图5b为沿图5a中线D-D’方向阵列基板的截面结构示意图；图6为本专利技术一实施例提供的另一种阵列基板的截面结构示意图；图7为本专利技术一实施例提供的再一种阵列基板的截面结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，本公开使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双栅薄膜晶体管，包括：衬底基板；第一栅极，设置在所述衬底基板上；第一栅绝缘层，设置在所述第一栅极上，所述第一栅绝缘层包括暴露一部分所述第一栅极的第一过孔；有源层，设置在所述第一栅绝缘层上，所述有源层与所述第一栅极在垂直于所述衬底基板的方向上至少部分重叠设置；第二栅绝缘层，设置在所述有源层上；第一电极和第二电极，设置为与所述有源层接触；第二栅极，设置在所述第二栅绝缘层上，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述第二栅极与所述有源层至少部分重叠，所述第二栅极和所述第一电极、第二电极同层形成；连接电极，所述连接电极与所述第二栅极电连接且通过所述第一过孔与所述第一栅极电连接。

【技术特征摘要】
1.一种双栅薄膜晶体管，包括：衬底基板；第一栅极，设置在所述衬底基板上；第一栅绝缘层，设置在所述第一栅极上，所述第一栅绝缘层包括暴露一部分所述第一栅极的第一过孔；有源层，设置在所述第一栅绝缘层上，所述有源层与所述第一栅极在垂直于所述衬底基板的方向上至少部分重叠设置；第二栅绝缘层，设置在所述有源层上；第一电极和第二电极，设置为与所述有源层接触；第二栅极，设置在所述第二栅绝缘层上，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述第二栅极与所述有源层至少部分重叠，所述第二栅极和所述第一电极、第二电极同层形成；连接电极，所述连接电极与所述第二栅极电连接且通过所述第一过孔与所述第一栅极电连接。2.根据权利要求1所述的双栅薄膜晶体管，还包括第一钝化层，其中，所述第一钝化层设置在所述第二栅极上，所述第一钝化层包括暴露一部分所述第二栅极的第二过孔和暴露所述第一过孔的第三过孔，所述连接电极设置在所述第一钝化层上，所述连接电极通过所述第二过孔与所述第二栅极电连接以及通过所述第三过孔、第一过孔与所述第一栅极电连接。3.根据权利要求1所述的双栅薄膜晶体管，其中，所述第一电极和所述第二电极形成在所述第二栅绝缘层上，所述第二栅绝缘层包括至少暴露一部分所述有源层且分别位于所述第二栅极两侧的第四过孔和第五过孔，所述第一电极通过所述第四过孔与所述有源层电连接，所述第二电极通过所述第五过孔与所述有源层电连接。4.根据权利要求1所述的双栅薄膜晶体管，其中，所述第二栅绝缘层部分覆盖在所述有源层上，在平行于所述衬底基板的方向上，在所述第二栅极两侧，所述有源层有至少部分由所述第二栅绝缘层暴露的第一端和第二端，所述第一电极通过所述第一端与所述有源层进行搭接，所述第二电极通过所述第二端与所述有源层进行搭接。5.根据权利要求1所述的双栅薄膜晶体管，其中，所述连接电极的材料为透明导电材料。6.根据权利要求1所述的双栅薄膜晶体管，其中，所述第二栅极、所述第一电极和所述第二电极由选自钼、钼合金、铜、铜合...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲连杰，白金超，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11