薄膜晶体管器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种薄膜晶体管器件及其制备方法，所述薄膜晶体管器件包括：基板、有源层、栅极绝缘层、导电层以及栅极层。所述薄膜晶体管的制备方法包括以下步骤：遮光层制备步骤、缓冲层制备步骤、有源层制备步骤以及栅极层制备步骤。本发明专利技术的技术效果在于，栅极绝缘层上表面上各处位置均存在导电层，使得整个栅极绝缘层下面对应的有源层都可以被调控，加大薄膜晶体管器件的开启电流，增强薄膜晶体管器件的电学特性，提高显示装置的显示效果。

Thin film transistor devices and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管器件及其制备方法
本专利技术涉及显示器领域，特别涉及一种薄膜晶体管器件及其制备方法。
技术介绍
由于顶栅结构的TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)具有较低的寄生电容，较优良的电学特性，因此被广泛应用于显示装置中。现有技术中在制作顶栅结构的薄膜晶体管器件TFT时，由于要采用到栅极Gate与栅极绝缘图案GI的自对准工艺，而栅极Gate通常采用湿法刻蚀工艺制作，栅极绝缘图案GI通过干法刻蚀工艺制作，在利用湿法刻蚀工艺刻蚀栅极Gate时，由于刻蚀液会在光刻胶下面多刻蚀一小段距离，这样导致栅极Gate相比栅极绝缘图案GI短出一小段距离，即栅极Gate与栅极绝缘图案GI在衬底基板上的正投影不能完全重合。由于栅极绝缘图案GI上方两侧均有一小段距离无栅极Gate，导致缺少栅极Gate覆盖的栅极绝缘图案GI下方的有源层图案IGZO没有被栅极Gate调控，进而导致顶栅结构的TFT的开启电流不足，从而影响顶栅TFT的电学特性，使得显示装置的显示效果也受到影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决现有的薄膜晶体管器件中栅极绝缘层上表面边缘处无栅极层，导致栅极绝缘层下方的有源层的边缘处未被调控，薄膜晶体管器件的电学特性差、显示装置显示效果不佳等技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种薄膜晶体管器件，包括：基板；有源层，设于所述基板一侧的表面；栅极绝缘层，设于所述有源层远离所述基板一侧的表面；导电层，设于所述栅极绝缘层远离所述有源层一侧的表面；以及栅极层，设于所述导电层远离所述栅极绝缘层一侧的表面。进一步地，所述导电层的材质包括氧化物半导体，所述氧化物半导体包括铟镓锌氧化物；所述导体层的厚度为100A～400A。进一步地，所述导电层的尺寸与所述栅极绝缘层的尺寸一致，且所述导电层与所述栅极绝缘层相对设置；所述栅极层的尺寸小于所述导电层的尺寸，且所述栅极层与所述导电层相对设置。进一步地，所述薄膜晶体管器件还包括：遮光层，设于所述基板一侧的表面；以及缓冲层，设于所述遮光层远离所述基板一侧的表面；其中，所述有源层设于所述缓冲层远离所述基板一侧的表面，且与所述遮光层相对设置。进一步地，所述薄膜晶体管器件还包括：介电层，设于所述栅极层远离所述导电层一侧的表面；介电层过孔，穿过所述介电层，且与所述有源层相对设置；源漏极层，设于所述介电层远离所述缓冲层一侧的表面，且穿过所述介电层过孔连接至所述有源层；保护层，设于所述源漏极层及所述介电层远离所述缓冲层一侧的表面；保护层过孔，穿过所述保护层，且与所述源漏极层相对设置；以及像素电极层，设于所述保护层过孔内侧壁，且延伸至所述保护层远离所述源漏极层一侧的表面，所述像素电极层连接至所述源漏极层。为实现上述目的，本专利技术还提供一种薄膜晶体管器件的制备方法包括如下步骤：遮光层制备步骤，在一基板上制备出一遮光层；缓冲层制备步骤，在所述遮光层及所述基板的上表面制备出一缓冲层；有源层制备步骤，在所述缓冲层的上表面制备出一有源层；以及栅极层制备步骤，在所述有源层的上表面依次制备出栅极绝缘层、导电层及栅极层。进一步地，所述栅极层制备步骤包括以下步骤：无机层形成步骤，在所述有源层及所述缓冲层的上表面沉积无机材料，形成一无机层；半导体层形成步骤，在所述无机层的上表面沉积氧化物半导体材料，形成一半导体层；金属层形成步骤，在所述半导体层的上表面沉积金属材料，形成一金属层；以及刻蚀步骤，刻蚀出栅极层、导电层及栅极绝缘层。进一步地，所述刻蚀步骤包括以下步骤：光刻胶涂布步骤，在所述第一金属层的上表面涂布一光刻胶；第一刻蚀步骤，利用湿法刻蚀工艺将所述金属层刻蚀成栅极层；第二刻蚀步骤，利用干法刻蚀工艺将所述半导体层刻蚀成导电层，将所述无机层刻蚀成栅极绝缘层，使得所述导电层的尺寸与所述栅极绝缘层的尺寸一致；光刻胶剥离步骤，剥离光刻胶；以及导体化步骤，导体化处理未被所述栅极绝缘层覆盖的有源层。进一步地，在所述第二刻蚀步骤中，刻蚀气体包括三氯化硼。进一步地，在所述导体化步骤中，离子轰击处理或离子注入处理所述基板；其中，所述离子轰击处理的离子包括氩气离子或氦气离子；所述离子注入处理的离子包括铝离子或钙离子。本专利技术的技术效果在于，在栅极层及栅极绝缘层之间增加一导电层，且所述导电层与所述栅极绝缘层使用同一刻蚀工艺刻蚀所得，使得导电图案与栅极绝缘层在基板上的正投影重合，即栅极绝缘层上表面上各处位置均存在导电层，所述导电层弥补了现有技术中栅极绝缘层边缘处的上方一小段距离无栅极的缺陷，使得整个栅极绝缘层下面对应的有源层都可以被栅极层调控，加大薄膜晶体管器件的开启电流，增强薄膜晶体管器件的电学特性，提高显示装置的显示效果。附图说明图1为本专利技术实施例所述的薄膜晶体管器件的制备方法的流程图；图2为本专利技术实施例所述的缓冲层制备步骤之后的薄膜晶体管器件的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的有源层制备步骤之后的薄膜晶体管器件的结构示意图；图4为本专利技术实施例所述的栅极层制备步骤的流程图；图5为本专利技术实施例所述的刻蚀步骤的流程图；图6为本专利技术实施例所述的栅极层制备步骤之后的薄膜晶体管器件的结构示意图；图7为本专利技术实施例所述的介电层开孔步骤之后的薄膜晶体管器件的结构示意图；图8为本专利技术实施例所述的源漏极层制备步骤之后的薄膜晶体管器件的结构示意图；图9为本专利技术实施例所述的保护层开孔步骤之后的薄膜晶体管器件的结构示意图；图10为本专利技术实施例所述的薄膜晶体管器件的结构示意图。部分组件标识如下：1、基板；2、遮光层；3、缓冲层；4、有源层；41、半导体部；42、导体部；5、栅极绝缘层；6、导电层；7、栅极层；8、介电层；81、介电层过孔；9、源漏极层；10、保护层；101、保护层过孔；11、像素电极层。具体实施方式以下结合说明书附图详细说明本专利技术的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本专利技术的
技术实现思路
，以举例证明本专利技术可以实施，使得本专利技术公开的
技术实现思路
更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本专利技术。然而本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本专利技术的范围。本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，本文所使用的方向用语是用来解释和说明本专利技术，而不是用来限定本专利技术的保护范围。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。此外，为了便于理解和描述，附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。当某些组件，被描述为“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接置于所述另一组件上；也可以存在一中间组件，所述组件置于所述中间组件上，且所述中间组件置于另一组件上。当一个组件被描述为“安装至”或“连接至”另一组件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个组件通过一中间组件“安装至”或“连接至”另一个组件。如图1～10所示，本实施例提供一种薄膜晶体管器件的制备方法，包括以下步骤S1～S8。S1遮光层制备步骤，在基板1的上表面沉积遮光材料，经黄光工艺及刻蚀工艺后形成遮光层图案，即遮光层2。S2缓冲层制备步骤，在遮光层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄膜晶体管器件，其特征在于，包括：基板；有源层，设于所述基板一侧的表面；栅极绝缘层，设于所述有源层远离所述基板一侧的表面；导电层，设于所述栅极绝缘层远离所述有源层一侧的表面；以及栅极层，设于所述导电层远离所述栅极绝缘层一侧的表面。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管器件，其特征在于，包括：基板；有源层，设于所述基板一侧的表面；栅极绝缘层，设于所述有源层远离所述基板一侧的表面；导电层，设于所述栅极绝缘层远离所述有源层一侧的表面；以及栅极层，设于所述导电层远离所述栅极绝缘层一侧的表面。2.如权利要求1所述的薄膜晶体管器件，其特征在于，所述导电层的材质包括氧化物半导体，所述氧化物半导体包括铟镓锌；所述导体层的厚度为100A～400A。3.如权利要求1所述的薄膜晶体管器件，其特征在于，所述导电层的尺寸与所述栅极绝缘层的尺寸一致，且所述导电层与所述栅极绝缘层相对设置；所述栅极层的尺寸小于所述导电层的尺寸，且所述栅极层与所述导电层相对设置。4.如权利要求1所述的薄膜晶体管器件，其特征在于，还包括：遮光层，设于所述基板一侧的表面；以及缓冲层，设于所述遮光层远离所述基板一侧的表面；其中，所述有源层设于所述缓冲层远离所述基板一侧的表面，且与所述遮光层相对设置。5.如权利要求1所述的薄膜晶体管器件，其特征在于，还包括：介电层，设于所述栅极层远离所述导电层一侧的表面；介电层过孔，穿过所述介电层，且与所述有源层相对设置；源漏极层，设于所述介电层远离所述缓冲层一侧的表面，且穿过所述介电层过孔连接至所述有源层；保护层，设于所述源漏极层及所述介电层远离所述缓冲层一侧的表面；保护层过孔，穿过所述保护层，且与所述源漏极层相对设置；以及像素电极层，设于所述保护层过孔内侧壁，且延伸至所述保护层远离所述源漏极层一侧的表面，所述像素电极层连接至所述源漏极层。6.一种薄膜晶体管器件的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子然，
申请(专利权)人：深圳市华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44