薄膜晶体管及其制造方法、具有该薄膜晶体管的显示基板和显示面板技术

本申请公开了一种薄膜晶体管、具有该薄膜晶体管的显示基板和显示面板以及该薄膜晶体管的制作方法。所述薄膜晶体管包括：衬底基板；衬底基板上的有源层，其具有沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；以及位于第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第一电极；和位于第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄膜晶体管及其制造方法、具有该薄膜晶体管的显示基板和显示面板
本专利技术涉及显示技术，具体地说，涉及一种薄膜晶体管、具有该薄膜晶体管的显示基板和显示面板、以及该薄膜晶体管的制造方法。
技术介绍
诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)的显示装置已被广泛使用。LCD和OLED显示装置使用薄膜晶体管(TFT)来控制显示面板中的像素。TFT的示例包括非晶硅TFT、多晶硅TFT、单晶硅TFT和金属氧化物TFT。
技术实现思路
在一方面，本专利技术提供了一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：衬底基板；衬底基板上的有源层，其包括沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；以及位于第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第一电极；以及位于第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。可选地，薄膜晶体管还包括：栅极绝缘层，其位于沟道区的远离衬底基板的一侧上；以及栅电极层，其位于栅极绝缘层的远离沟道区的一侧上。可选地，薄膜晶体管还包括：缓冲层，其位于有源层的靠近衬底基板的一侧上；以及遮光层，其位于缓冲层的远离沟道区的一侧上对应于沟道区的区域中，用于为沟道区遮蔽光。可选地，非晶碳材料包括氢化非晶碳材料。可选地，有源层由包括M1OaNb的材料制成，其中M1是单金属或金属的组合，a＞0，并且b≥0。可选地，有源层由氧化铟镓锌制成。可选地，薄膜晶体管还包括：钝化层，其位于栅电极层的远离衬底基板的一侧上；以及像素电极层，其位于钝化层的远离衬底基板的一侧上。可选地，有源层的厚度在约40nm至约50nm的范围内。可选地，第一电极和第二电极的厚度在约200nm至约500nm的范围内。在另一方面，本专利技术提供了一种制造薄膜晶体管的方法，包括以下步骤：在衬底基板上形成有源层，其具有沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；在第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上形成第一电极；以及在第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上形成第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。可选地，形成有源层的步骤、形成第一电极的步骤以及形成第二电极的步骤包括：在衬底基板上按次序形成半导体材料层和非晶碳材料层；对半导体材料层进行图案化以形成有源层；以及对非晶碳材料层进行图案化以形成第一电极和第二电极。可选地，通过利用单个掩模板对半导体材料层和非晶碳材料层进行图案化，来形成有源层、第一电极和第二电极。可选地，通过以下步骤来形成半导体材料层和非晶碳材料层：将半导体材料沉积在衬底基板上以形成半导体材料层，以及在半导体材料层上沉积非晶碳材料以在半导体材料层的远离衬底基板的一侧上形成非晶碳材料层。可选地，半导体材料包括氧化铟镓锡，并且在包括体积占约15％至约30％的范围内的氧的气氛中利用气相沉积处理将所述半导体材料沉积在衬底基板上。可选地，通过磁控溅射处理沉积非晶碳材料。可选地，利用单个掩模板形成有源层、第一电极和第二电极的步骤包括：在衬底基板上沉积半导体材料以形成半导体材料层；在半导体材料层上沉积非晶碳材料以在半导体材料层的远离衬底基板的一侧上形成非晶碳材料层；在非晶碳材料层的远离半导体材料层的一侧上形成光致抗蚀剂层；通过半色调掩模板或灰度色调掩模板暴露光致抗蚀剂层，以及将暴露的光致抗蚀剂层显影，以获得光致抗蚀剂图案，其具有对应于沟道区的第一部分、对应于第一电极接触区和第二电极接触区的第二部分以及在第一部分和第二部分以外的第三部分，第一部分被部分地曝光，第二部分基本不曝光，第三部分被完全曝光，并且去除第三部分中的光致抗蚀剂材料；去除第三部分中的半导体材料层和非晶碳材料层，从而形成有源层；去除第一部分中的光致抗蚀剂层，同时保留第二部分中的光致抗蚀剂层，从而暴露出第一部分中的非晶碳材料层；以及去除第一部分中的非晶碳材料层，从而形成第一电极和第二电极。可选地，通过利用氧的干蚀刻去除第一部分和第三部分中的非晶碳材料层。可选地，通过灰化去除第一部分中的光致抗蚀剂层。可选地，在形成有源层、第一电极和第二电极的步骤之后，所述方法还包括：在约230度至约400度的范围内的退火温度下使有源层退火。可选地，由有源层由包括M1OaNb的半导体材料制成，其中，M1是单金属或金属的组合，a＞0，并且b≥0。另一方面，本专利技术提供了一种显示设备，其包括本文所述的或通过本文所述的方法制造的薄膜晶体管。附图说明下面的图仅是根据各个公开的实施例的用于示意性目的的示例，并且不旨在限制本专利技术的范围。图1是示出一些实施例中的薄膜晶体管的结构的图。图2是示出一些实施例中的薄膜晶体管的结构的图。图3A至图3J示出了一些实施例中的制造薄膜晶体管的处理。具体实施方式现在将参照下面的实施例更具体地描述本公开。应该注意，在本文中仅出于示出和描述的目的提供以下对一些实施例的描述。其不旨在是穷举性的或者限于公开的具体形式。常规TFT通常使用用于制造诸如栅电极、源电极和漏电极的各种电极的金属材料。因为金属材料不透明，所以常规TFT的开口率相对低。另外，通常利用多个图案化步骤制造常规TFT。例如，通常通过至少8至9个图案化步骤制造氧化物TFT。具有常规TFT的显示面板的制造成本由于这些原因而保持相对较高。因此，本公开提供了一种新的薄膜晶体管、具有该薄膜晶体管的显示基板和显示面板、以及该薄膜晶体管的制造方法，其明显避免了由于现有技术的限制和不足导致的一个或多个问题。一方面，本公开提供了一种薄膜晶体管。在一些实施例中，该薄膜晶体管包括：衬底基板；衬底基板上的有源层，其具有沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；第一电极，其位于第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上；以及第二电极，其位于第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。可选地，有源层由包括M1OaNb的材料制成，其中M1是单金属或金属的组合，a＞0，并且b≥0。另一方面，本公开提供了一种制造薄膜晶体管的方法。在一些实施例中，所述方法包括以下步骤：在衬底基板上形成具有沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区的有源层；在第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上形成第一电极；以及在第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上形成第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。可选地，有源层由包括M1OaNb的材料制成，其中M1是单金属或金属的组合，a＞0，并且b≥0。图1是示出一些实施例中的薄膜晶体管的结构的图。参照图1，该实施例中的薄膜晶体管包括衬底基板BS、衬底基板BS上的有源层AL以及第一电极S和第二电极D。有源层AL包括沟道区CR、第一电极接触区SCR和第二电极接触区DCR。可选地，沟道区CR位于第一电极接触区SCR与第二电极接触区DCR之间(如图1所示)。第一电极S位于第一电极接触区SCR的远离衬底基板BS的一侧上。第二电极D位于第二电极接触区DCR的远离衬底基板BS的一侧上。具体地，第一电极S和第二电极D由非晶碳材料制成。如本文所用，术语“非晶碳”是指由“sp2”键合的碳和“sp3”键合的碳的混合物构成的含碳材料。“sp2”键合的碳是指共同与石墨结合的双键合的碳。“sp3”键合的碳是指单键合的碳。非晶碳不具有高度有序的晶体结构，而是通常采用分散在sp3键合的碳的非晶矩阵中的小纳米尺寸(或更大)的石墨岛的形式。可选地，非晶碳具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管，包括：衬底基板；衬底基板上的有源层，其包括沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；以及位于第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第一电极；以及位于第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种薄膜晶体管，包括：衬底基板；衬底基板上的有源层，其包括沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；以及位于第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第一电极；以及位于第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上的第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，还包括：栅极绝缘层，其位于沟道区的远离衬底基板的一侧上；以及栅电极层，其位于栅极绝缘层的远离沟道区的一侧上。3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，还包括：缓冲层，其位于有源层的靠近衬底基板的一侧上；以及遮光层，其位于缓冲层的远离沟道区的一侧上对应于沟道区的区域中，用于为沟道区遮蔽光。4.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，非晶碳材料包括氢化非晶碳材料。5.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，有源层由包括M1OaNb的材料制成，其中M1是单金属或金属的组合，a＞0，并且b≥0。6.根据权利要求5所述的薄膜晶体管，其中，有源层由氧化铟镓锌制成。7.根据权利要求2所述的薄膜晶体管，还包括：钝化层，其位于栅电极层的远离衬底基板的一侧上；以及像素电极层，其位于钝化层的远离衬底基板的一侧上。8.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，有源层的厚度在约40nm至约50nm的范围内。9.根据权利要求1所述的薄膜晶体管，其中，第一电极和第二电极的厚度在约200nm至约500nm的范围内。10.一种显示设备，包括根据权利要求1至9中的任一项所述的薄膜晶体管。11.一种制造薄膜晶体管的方法，包括步骤：在衬底基板上形成有源层，所述有源区具有沟道区、第一电极接触区和第二电极接触区；在第一电极接触区的远离衬底基板的一侧上形成第一电极；以及在第二电极接触区的远离衬底基板的一侧上形成第二电极；第一电极和第二电极由非晶碳材料制成。12.根据权利要求11所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，形成有源层的步骤、形成第一电极的步骤以及形成第二电极的步骤包括：在衬底基板上按次序形成半导体材料层和非晶碳材料层；对半导体材料层进行图案化以形成有源层；以及对非晶碳材料层进行图案化以形成第一电极和第二电极。13.根据权利要求12所述的制造薄膜晶体管的方法，其中，通过利用单个掩模板对半导体材料层和非晶碳材料层进行图案化，来形成有源层、第一电极和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珂，宁策，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11