一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管及液晶显示器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管及液晶显示器，氧化物薄膜晶体管包括设置在基板上的栅极和绝缘层，以及有源层、源极和漏极，栅极被绝缘层所覆盖，有源层、源极、漏极均设置在绝缘层的上表面上，源极、漏极相对设置，其特征在于：所述有源层为氧化物半导体层，所述源极、漏极均由氧化物导体层图形化而成，源极、漏极与有源层搭接而构成导电通道。本实用新型专利技术能够有效改善导电性，并且结构稳定可控，可确保改性后具有较好的稳定性，而且应用在液晶显示器上，能够有效地解决不同TFT器件的导电一致性问题，进而解决显示器显示不均的问题。示不均的问题。示不均的问题。

An oxide thin film transistor and liquid crystal display with improved conductivity

【技术实现步骤摘要】
nm；所述氧化物半导体层厚度约为50~100nm；所述氧化物导体层可以采用磁控溅射进行制作，并通过光刻方法进行图形化，其厚度一般为20~30 nm。
[0010]上述氧化物薄膜晶体管中，有源层为氧化物半导体层，源极、漏极由氧化物导体层图形化而成，由于氧化物导体层与氧化物半导体层都是含氧的金属化合物，氧化物导体层与氧化物半导体层相互接触时，氧元素非常容易在界面之间形成扩散而形成过渡层，因而其能够有效地改善导电性，代替现有的改性，而且氧化物导体层、氧化物半导体层都可以采用独立的工艺进行制作，其结构稳定可控，这样可确保不会出现改性后不稳定的情况。另外，由于沟道的长度是由源/漏极的图案所确定，源极、漏极采用极薄的氧化物导体层图形化而成，其图形的精度非常高，其蚀刻之后的边缘轮廓的误差非常小，其不会导致器件的沟道长度出现波动，能够有效地解决不同TFT器件的导电一致性问题。
[0011]优选方案中，所述氧化物导体层的电导率为101～103Ω/
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。氧化物导体层的电导率设置为101～103Ω/
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，一般依靠膜层内部的氧空位进行导电（而不是膜层内部析出的金属态进行导电），其有利于与氧化物半导体层接触后吸收氧化物半导体层内的电子而使其导体化。
[0012]一种优选方案中，所述氧化物半导体层由四元氧化物构成，其金属元素与氧元素符合化学计量比。所述氧化物半导体层，其沉积态的金属元素与氧元素符合化学计量比而呈高阻态，表面电阻超过10
10
Ω。具体地，所述氧化物半导体层可以由In、Sn、Zn、Ga中的任意三种金属元素与氧形成的四元氧化物构成，厚度约为50～100 nm。
[0013]另一种优选方案中，所述氧化物导体层由三元氧化物构成，其氧元素低于化学计量比。三元氧化物属于n型掺杂半导体，可以是掺铟氧化锡（ITO）、掺镓氧化锌（GZO）、掺锌氧化铟（IZO）或掺锌氧化铝(AZO)。所述氧化物导体层，其沉积态的氧元素低于化学计量比，前者约占后者的90～95%，呈缺氧低阻态。由此，氧化物导体层与氧化物半导体层接触后吸收氧化物半导体层内的电子而使其也导体化，因而与氧化物半导体层的兼容性更好。上述氧化物导体层为成熟的膜层，其选材方便，材料成本更低，容易采用磁控溅射工艺进行制作，以及兼容现有图形化工艺。
[0014]为了促进氧化物导体层与氧化物半导体层接触后使其导体化，可通过热处理后，使其接触界面出现扩散，优选所述有源层呈双层结构，包括金属元素与氧元素符合化学计量比的高阻态主层、以及接触界面的表层，所述表层的氧元素低于化学计量比而电阻降低。
[0015]上述氧化物薄膜晶体管可以为交错型设计或共面型设计。
[0016]一种优选方案中，在所述氧化物薄膜晶体管为交错型设计的情况下，所述源极、漏极的部分搭接在所述有源层的顶部。
[0017]更优选方案中，所述氧化物导体层为缺氧型膜层。
[0018]上述氧化物薄膜晶体管可以采用沟道蚀刻型结构；蚀刻时一般蚀刻到表层，但是由于氧化物导电膜的厚度非常薄，其工艺控制比较容易，几乎不会损伤到有源层。所述氧化物薄膜晶体管也可以采用沟道保护型结构，更优选方案中，所述氧化物薄膜晶体管还包括保护层，保护层覆盖在所述有源层的上表面上并处在源极和漏极之间。通常，所述保护层为高分子涂层。
[0019]另一种优选方案中，在所述氧化物薄膜晶体管为共面型设计的情况下，所述源极、漏极的部分垫设在所述有源层的底部。
[0020]更优选方案中，所述氧化物薄膜晶体管还包括金属线路，金属线路设置在所述绝缘层上并处在所述氧化物导体层的外围，且金属线路与所述源极和/或漏极搭接配合。所述金属线路可以由Al、Mo、Cu金属或合金薄膜图形化而成，金属或合金薄膜可采用磁控技术成膜，并采用光刻技术进行图形化。
[0021]一种再更优选方案中，所述氧化物薄膜晶体管还包括保护层，保护层覆盖在所述导电通道之上，所述金属线路覆盖在所述保护层之上，金属线路通过保护层上的通孔与所述源极和/或漏极形成连接。通常，所述保护层为高分子涂层或氧化硅、氮化硅等无机涂层。
[0022]另一种再更优选方案中，所述氧化物薄膜晶体管还包括保护层，保护层覆盖在所述导电通道之上，且所述源极和/或漏极在保护层的边缘露出形成搭接端，所述金属线路覆盖该搭接端而与源极和/或漏极形成连接。通常，所述保护层为高分子涂层或氧化硅、氮化硅等无机涂层。
[0023]本技术还提供了一种液晶显示器，包括由像素构成的像素阵列，其特征在于：每个所述像素至少包括一个所述的氧化物薄膜晶体管。
[0024]更优选方案中，所述氧化物导体层还被图形化为所述像素的像素电极。
[0025]本技术与现有技术相比，具有如下优点：
[0026]这种氧化物薄膜晶体管采用氧化物半导体层作为有源层，将氧化物导体层图形化而成源极、漏极，利用氧化物导体层与氧化物半导体层相互接触有效地改善导电性，并且氧化物导体层、氧化物半导体层都可以采用独立的工艺进行制作，其结构稳定可控，这样可确保不会出现改性后不稳定的情况。另外，由于沟道的长度是由源/漏极的图案所确定，源极、漏极采用极薄的氧化物导体层图形化而成，其图形的精度非常高，其蚀刻之后的边缘轮廓的误差非常小，其不会导致器件的沟道长度出现波动，应用在液晶显示器上时能够有效地解决不同TFT器件的导电一致性问题，进而解决显示器显示不均的问题。
附图说明
[0027]图1是本技术优选实施方式实施例一提供的氧化物薄膜晶体管的结构示意图。
[0028]图2是本技术优选实施方式实施例二提供的氧化物薄膜晶体管的结构示意图。
[0029]图3是本技术优选实施方式实施例三提供的氧化物薄膜晶体管的结构示意图。
[0030]图4是本技术优选实施方式实施例四提供的氧化物薄膜晶体管的结构示意图。
[0031]图5是本技术优选实施方式实施例四提供的液晶显示器的结构示意图（仅画出像素部分）。
[0032]图6是本技术优选实施方式实施例五提供的氧化物薄膜晶体管的结构示意图。
[0033]图7是本技术优选实施方式实施例五提供的液晶显示器的结构示意图（仅画出像素部分）。
具体实施方式
[0034]实施例一
[0035]如图1所示，这种改善导电性的氧化物薄膜晶体管1，包括设置在基板0上的栅极11和绝缘层12，以及有源层13、源极14和漏极15，栅极11被绝缘层12所覆盖，有源层13、源极14、漏极15均设置在绝缘层12的上表面上，源极14、漏极15相对设置；有源层13为氧化物半导体层131，源极14、漏极15均由氧化物导体层141图形化而成，源极14、漏极15与有源层13搭接而构成导电通道16；氧化物薄膜晶体管1还包括金属线路17，金属线路17设置在绝缘层12上并处在氧化物导体层141的外围，且金属线路17与源极14、漏极15搭接配合。
[0036]有源层13为氧化物半导体层131，源极14、漏极15由氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，包括设置在基板上的栅极和绝缘层，以及有源层、源极和漏极，栅极被绝缘层所覆盖，有源层、源极、漏极均设置在绝缘层的上表面上，源极、漏极相对设置，其特征在于：所述有源层为氧化物半导体层，所述源极、漏极均由氧化物导体层图形化而成，源极、漏极与有源层搭接而构成导电通道。2.根据权利要求1所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述氧化物导体层的电导率为101～103Ω/
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。3.根据权利要求1所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述氧化物半导体层由四元氧化物构成。4.根据权利要求1所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述氧化物导体层由三元氧化物构成。5.根据权利要求4所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述三元氧化物是掺铟氧化锡、掺镓氧化锌、掺锌氧化铟或掺锌氧化铝。6.根据权利要求1所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述有源层呈双层结构，包括高阻态主层、以及接触界面的表层。7.根据权利要求1所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述源极、漏极的部分搭接在所述有源层的顶部。8.根据权利要求7所述的一种改善导电性的氧化物薄膜晶体管，其特征在于：所述氧化物薄膜晶体管还包括金属线路，金属线路设置在所述绝缘层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈奕，陈玉云，杨秋强，吕岳敏，陈远明，余荣，
申请(专利权)人：汕头超声显示器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：