薄膜晶体管阵列驱动背板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜晶体管阵列驱动背板及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
薄膜晶体管阵列驱动背板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种薄膜晶体管阵列驱动背板及其制备方法
。

技术介绍

[0002]薄膜晶体管阵列驱动背板在显示
有着重要的应用，例如可以制作成显示面板
。
[0003]薄膜晶体管阵列驱动背板中的薄膜晶体管是构成驱动背板中各种驱动电路的重要组成部分
。
在相关技术中，驱动电路中对不同薄膜晶体管的亚阈值摆幅的需求不同，因而亟需一种包含有两种亚阈值摆幅的薄膜晶体管的驱动背板
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种薄膜晶体管阵列驱动背板及其制备方法，以使得薄膜晶体管阵列驱动背板包含两种亚阈值摆幅的薄膜晶体管
。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种薄膜晶体管阵列驱动背板，包括：多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；其中，所述第一薄膜晶体管的有源层包括层叠设置于衬底一侧的第一金属氧化物层和第二金属氧化物层，所述第二薄膜晶体管的有源层仅包括所述第一金属氧化物层，所述第二金属氧化物层用于调节所述第一薄膜晶体管的亚阈值摆幅
。
[0006]可选地，所述第一薄膜晶体管的亚阈值摆幅与所述第二薄膜晶体管的亚阈值摆幅的比值大于等于2，或者小于等于
0.5。
[0007]可选地，所述第一金属氧化物层的材料为
A
a
B
b
R
c
O
nr/>，且
a、b、c
满足下列关系：
90
％
≤a/(a+b+c)≤99.8
％，0％
≤b/(a+b+c)≤10
％，
0.1
％
≤c/(a+b+c)≤5
％，
a+b+c
＝1；
[0008]其中，元素
A
为
In
，
Ga
，
Sn,Zn
中的一种或至少两种的组合；
[0009]元素
B
为
Si、Ti、Ta、Bi
，
Nb
元素的一种或至少两种的组合；
[0010]元素
R
为稀土元素
Ce、Pr、Tb、Dy、Yb
中的一种或至少两种的组合
。
[0011]可选地，所述第二金属氧化物层的材料与所述第一金属氧化物层的材料的刻蚀选择比大于
10。
[0012]可选地，所述第一金属氧化物层为含锡氧化物，且锡原子占总的金属阳离子比例大于等于
10
％；
[0013]或者，所述第一金属氧化物层为结晶形态的薄膜；
[0014]或者，所述第一金属氧化物层为经过相关薄膜工艺处理后的第一金属氧化物层；其中，经过所述相关薄膜工艺处理后的第一金属氧化物层的抗刻蚀能力高于未经所述相关薄膜工艺处理后的第一金属氧化物层的抗刻蚀能力
。
[0015]可选地，所述第一金属氧化物层的厚度为
5nm
～
100nm
，所述第二金属氧化物层的厚度为
5nm
～
50nm。
[0016]可选地，所述薄膜晶体管的结构为顶栅自对准结构
、
刻蚀阻挡层结构或者背沟道结构
。
[0017]可选地，所述第二金属氧化物层的材料为氧化物，其载流子浓度为
1.0
×
10
16
cm
‑3～
5.0
×
10
18
cm
‑3。
[0018]根据本专利技术的另一方面，提供了一种薄膜晶体管阵列驱动背板的制备方法，所述薄膜晶体管阵列驱动背板的制备方法包括：
[0019]于衬底的一侧形成第一薄膜晶体管的有源层和第二薄膜晶体管的有源层；
[0020]其中，所述第一薄膜晶体管的有源层包括层叠于所述衬底一侧的第一金属氧化物层和第二金属氧化物层，所述第二薄膜晶体管的有源层仅包括第一金属氧化物层
。
[0021]可选地，所述于衬底上形成第一薄膜晶体管的有源层和第二薄膜晶体管的有源层包括：
[0022]于所述衬底的一侧整面形成第一金属氧化物材料层；
[0023]于所述第一金属氧化物材料层上整面形成第二金属氧化物材料层；
[0024]以灰度掩膜版为掩膜，于所述第一薄膜晶体管的有源层区域和所述第二薄膜晶体管的有源层区域形成厚度不同的光刻胶，其中，位于所述第一薄膜晶体管的有源层区域的光刻胶的厚度大于位于所述第二薄膜晶体管的有源层区域的光刻胶的厚度；
[0025]图案化所述第一金属氧化物材料层和所述第二金属氧化物材料层；
[0026]去除所述第二薄膜晶体管的有源层区域的光刻胶；
[0027]刻蚀所述第二薄膜晶体管的有源层区域的第二金属氧化物层；
[0028]去除所述第一薄膜晶体管的有源层区域的光刻胶
。
[0029]可选地，所述于衬底上形成第一薄膜晶体管的有源层和第二薄膜晶体管的有源层包括：
[0030]于所述衬底的一侧整面形成第一金属氧化物材料层；
[0031]于所述第一金属氧化物材料层上整面形成第二金属氧化物材料层；
[0032]于所述第一薄膜晶体管的有源层区域及所述第二薄膜晶体管的有源层区域形成光刻胶；
[0033]图案化所述第一金属氧化物材料层及所述第二金属氧化物材料层；
[0034]去除所述光刻胶；
[0035]于所述第一薄膜晶体管的有源层区域形成光刻胶；
[0036]刻蚀所述第二薄膜晶体管的有源层区域的第二金属氧化物层；
[0037]去除所述第一薄膜晶体管的有源层区域的光刻胶
。
[0038]可选地，所述于所述第一金属氧化物材料层上整面形成第二金属氧化物材料层之前还包括：
[0039]对所述第一金属氧化物材料层进行相关薄膜工艺处理以提高所述第一金属氧化物材料层的抗刻蚀能力和界面态调控
。
[0040]可选地，所述相关薄膜工艺包括气氛热退火
、
等离子体处理
、
溶液处理和激光处理工艺中的一种或至少两种的组合
。
[0041]本专利技术实施例的技术方案，通过设置第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管的有源层的结构不同，也即第一薄膜晶体管的有源层包含第一金属氧化物层和第二金属氧化物层，
第二薄膜晶体管的有源层仅包含第二金属氧化物层
。
一方面，通过设置第二金属氧化物层，可以有效抵抗后续薄膜工艺过程对第一有源层的损伤，减少界面态的产生，调节载流子的传输路径和分布，从而降低器件的亚阈值摆幅
。
另一方面，在沉积第二金属氧化物层前，通过对第一金属氧化物层进行相关的薄膜处理工艺，可以调控第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，包括：多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管；其中，所述第一薄膜晶体管的有源层包括层叠设置于衬底一侧的第一金属氧化物层和第二金属氧化物层，所述第二薄膜晶体管的有源层仅包括所述第一金属氧化物层，所述第二金属氧化物层用于调节所述第一薄膜晶体管的亚阈值摆幅
。2.
根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，所述第一薄膜晶体管的亚阈值摆幅与所述第二薄膜晶体管的亚阈值摆幅的比值大于等于2，或者小于等于
0.5。3.
根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，所述第一金属氧化物层的材料为
A
a
B
b
R
c
O
n
，且
a、b、c
满足下列关系：
90
％
≤a/(a+b+c)≤99.8
％，0％
≤b/(a+b+c)≤10
％，
0.1
％
≤c/(a+b+c)≤5
％，
a+b+c
＝1；其中，元素
A
为
In
，
Ga
，
Sn,Zn
中的一种或至少两种的组合；元素
B
为
Si、Ti、Ta、Bi
，
Nb
元素的一种或至少两种的组合；元素
R
为稀土元素
Ce、Pr、Tb、Dy、Yb
中的一种或至少两种的组合
。4.
根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，所述第二金属氧化物层的材料与所述第一金属氧化物层的材料的刻蚀选择比大于
10。5.
根据权利要求4所述的薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，所述第一金属氧化物层为含锡氧化物，且锡原子占总的金属阳离子比例大于等于
10
％；或者，所述第一金属氧化物层为结晶形态的薄膜；或者，所述第一金属氧化物层为经过相关薄膜工艺处理后的第一金属氧化物层；其中，经过所述相关薄膜工艺处理后的第一金属氧化物层的抗刻蚀能力高于未经所述相关薄膜工艺处理后的第一金属氧化物层的抗刻蚀能力
。6.
根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，所述第一金属氧化物层的厚度为
5nm
～
100nm
，所述第二金属氧化物层的厚度为
5nm
～
50nm。7.
根据权利要求1所述的薄膜晶体管阵列驱动背板，其特征在于，所述薄膜晶体管的结构为顶栅自对准结构
、
刻蚀阻挡...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐华，徐苗，李民，庞佳威，张艳丽，陈子楷，邓瑞钊，
申请(专利权)人：广州新视界光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：