薄膜晶体管及其制作方法、阵列基板、显示装置制造方法及图纸

技术编号:7838639 阅读:143 留言:0更新日期:2012-10-12 04:46
本发明专利技术公开了一种薄膜晶体管及制备方法、阵列基板、显示装置,属于电气元件领域,为解决现有技术中栅极绝缘层过刻以及晶体管的电学性能不稳定的问题而设计。一种薄膜晶体管,包括:基板以及依次设置在基板上的栅极、第一栅极绝缘层和有源层,所述第一栅极绝缘层包裹所述栅极,所述有源层包裹所述第一栅极绝缘层,所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气元件领域,尤其涉及一种薄膜晶体管及其制备方法、阵列基板、显示装置。
技术介绍
随着薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称TFT)液晶显示技术的发展,用户对于薄膜晶体管液晶显示屏的要求也越来越高。其中氧化物晶体管技术具有迁移率高、均匀性好特点,故使用氧化物晶体管的液晶显示器为液晶显示技术的发展方向之一。在现有技术中,使用氧化物晶体管的液晶显示屏,例如铟镓锌氧化物晶体管,因其易于大面积生产以及与现有的生产线的兼容性好等优点而受到广泛关注。但是,作为栅极绝缘层的氧化硅或氮化硅易不能有效地阻挡氢、水气扩散至有源·层,从而破坏形成的氧化物晶体管的电学性能;并且会使氧化物晶体管阀值电压的漂移,从而增大形成的氧化物晶体管的电能消耗过大。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种可较好地控制电学性能的TFT及其制备方法、阵列基板、显示装置。为达到上述目的,本专利技术的实施例采用如下技术方案一种薄膜晶体管,包括基板以及依次设置在基板上的栅极、第一栅极绝缘层和有源层;所述第一栅极绝缘层包裹所述栅极,所述有源层包裹所述第一栅极绝缘层,且所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝。一种阵列基板,包括至少一个薄膜晶体管;所述薄膜晶体管,包括基板以及依次设置在基板上的栅极、第一栅极绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层;所述第一栅极绝缘层包裹所述栅极,所述有源层包裹所述第一栅极绝缘层,且所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝。一种显示装置,包括至少一个薄膜晶体管;所述薄膜晶体管,包括基板以及依次设置在基板上的栅极、第一栅极绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层;所述第一栅极绝缘层包裹所述栅极,所述有源层包裹所述第一栅极绝缘层,所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝。一种薄膜晶体管制备方法,包括在基板上通过构图工艺形成栅极;形成包裹所述栅极的第一栅极绝缘层,其中所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝;形成有源层。本专利技术实施例提供的一种TFT及其制备方法、阵列基板、显示装置,使有源层包裹栅极绝缘层和栅极,并且形成包含氧化铝的栅极绝缘层,因为氧化铝具有较好的致密性,从而有效地防止了扩散氢和水汽入栅极绝缘层和栅极,从而使TFT的电学性能更加稳定 ’另外可以更好地控制栅极绝缘层的厚度,更好地对TFT的阀值电压进行调整,降低了充电过程中电能的损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术所述的TFT的第一种结构示意图;图2为本专利技术所述的TFT的第二种结构示意图;图3为本专利技术所述的TFT的第三种结构示意图;图4为本专利技术实施例I所述的阵列基板的结构示意图; 图5为本专利技术实施例I所述的阵列基板中刻蚀形成通孔的结构示意图;图6为本专利技术实施例2所述的阵列基板的结构示意图;图7为本专利技术实施例3所述的阵列基板的结构示意图;图8为本专利技术与实施例I相对应的TFT制备方法的流程图;图9为本专利技术与实施例2相对应的TFT制备方法的流程图;图10为本专利技术与实施例3相对应的TFT制备方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术实施例一种TFT及其制备方法、阵列基板、显示装置进行详细描述。应当明确,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。一种TFT,如图I所示,包括基板I以及依次设置在基板I栅极2、第一栅极绝缘层3、有源层4和源漏电极层6,所述第一栅极绝缘层3包裹所述栅极2,所述有源层4包裹所述第一栅极绝缘层3,所述第一栅极绝缘层3的材料包括氧化铝。源漏电极层6覆盖在基板I上延伸出的有源层4并充分接触。所述栅极2的材料可选择钥、钥钕合金、铝、铝钕合金、钛、铜中的一种或多种材料形成的单层或多层复合叠层,优先选择钥、铝或含钥铝合金组成的单层或多层复合膜。栅极2的厚度为1000 3000nm。优选的,可以在源漏电极层形成有蚀刻阻挡层以及钝化层等。其中,所述源漏电极层6的材料可为钥、钨钥合金、铝钕合金或铜中的一种或组八口 o所述有源层4的材料可为铟镓锌氧化物、铟镓锌氧化物、铪铟锌氧化物、铟锌锡氧化物、钇铟锌氧化物或非晶硅。所述刻蚀阻挡层的材料可为二氧化硅、氧化铪、三氧化二铝、氮化铝、氧化硅中的一种或组合。所述钝化层的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚维酮中的一种或组合。优选的,铝(Al)作为栅极2的材料的制备过程中,可以通过等离子轰击栅极的方式实现形成包括氧化铝材料的第一栅极绝缘层3,在制备的过程中发生的反应x02>Al=A10x+2xe (AlOx为非晶态氧化铝,x为氧化铝中氧离子与铝离子的摩尔比),通过该反应原位生成非晶态氧化铝。本专利技术实施例提供的一种TFT,使有源层包裹栅极绝缘层和栅极,并且形成包含氧化铝的栅极绝缘层,因为氧化铝较好的致密性,从而有效地防止了扩散氢和水汽入栅极绝缘层和栅极,从而使TFT的电学性能更加稳定;另外可以更好地控制栅极绝缘层的厚度,更好地对TFT的阀值电压进行调整,降低了充电过程中电能的损耗。为了进一步的控制TFT的电学性能,可选的,如图2所示,在所述第一栅极绝缘层3和所述有源层4之间还设置有第二栅极绝缘层10 ;所述第二栅极绝缘层10包裹所述第一栅极绝缘层3,所述第二栅极绝缘层10的材料包括氮氧化铝。 原位反应生成氮氧化铝的实现过程为用等离子氮轰击非晶态氧化铝AlOx过程会发生如下反应A10x+(l-2x/3)N3_=Al(0xN(l-2x/3))+3(l-2x/3)e,通过该反应生成非晶态氮氧化铝。为了进一步提高TFT的导电性能,可选的,如图3所示,所述栅极2,分层设置有内侧栅极层2a和外侧栅极层2b ;所述内侧栅极层2a的材料为铜,所述外侧栅极层2b的材料包括招。实施例I与上述的TFT相对应,本专利技术还提供了一种阵列基板,如图4所示,包括至少一个TFT ;所述TFT,包括基板I以及依次设置在基板I上的栅极2、第一栅极绝缘层3、有源层4、刻蚀阻挡层5、源漏电极层6、钝化层7和像素电极8 ;所述第一栅极绝缘层3包裹所述栅极2,所述有源层4包裹所述第一栅极绝缘层3,且所述第一栅极绝缘层3的材料包括氧化招。在基板I上方设置有包含铝的栅极2 ;在栅极2上自下而上依次设置有包含氧化铝的第一栅极绝缘层3、有源层4和刻蚀阻挡层5 ;包含氧化铝的第一栅极绝缘层3包裹栅极2,并且通过对包含铝的栅极2进行原位反应形成;有源层4在氧化铝的第一栅极绝缘层3两侧的基板I上延伸;源漏电极层6覆盖在基板I上延伸出的有源层4并充分接触,且与刻蚀阻挡层5接触;在形成了栅极2、第一栅极绝缘层3、有源层4、刻蚀阻挡层5和源漏电极层6的基板I上覆盖钝化层7 ;通过在钝化层7上进行刻蚀,如图5所示,形成露出源漏电极层6 —侧的漏极的通孔9 ;在该通孔9内以及钝化层7表面设置有像素电极8,如图4所示,使像素电极8接触源漏电极层6 —侧的漏极。其中,所述源漏电极层6的材料可为钥、钨钥合金、铝钕合金或铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜晶体管,包括基板以及依次设置在基板上的栅极、第一栅极绝缘层和有源层,所述第一栅极绝缘层包裹所述栅极,所述有源层包裹所述第一栅极绝缘层,其特征在于,所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝。2.根据权利要求I所述的薄膜晶体管,其特征在于,在所述第一栅极绝缘层和所述有源层之间还设置有第二栅极绝缘层;所述第二栅极绝缘层包裹所述第一栅极绝缘层,所述第二栅极绝缘层的材料包括氮氧化铝。3.根据权利要求I或2所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述栅极的材料包括铝。4.根据权利要求3所述的薄膜晶体管,其特征在于,所述栅极,分层设置有内侧栅极层和外侧栅极层;所述内侧栅极层的材料包括铜,所述外侧栅极层的材料包括铝。5.一种阵列基板,包括至少一个薄膜晶体管;所述薄膜晶体管,包括基板以及依次设 置在基板上的栅极、第一栅极绝缘层、有源层、刻蚀阻挡层,所述第一栅极绝缘层包裹所述栅极,所述有源层包裹所述第一栅极绝缘层,其特征在于,所述第一栅极绝缘层的材料包括氧化铝。6.根据权利要求5所述的阵列基板,其特征在于,在所述第一栅极绝缘层和所述有源层之间还设置有第二栅极绝缘层;所述第二栅极绝缘层包裹所述第一栅极绝缘层,所述第二栅极绝缘层的材料包括氮氧化铝...

【专利技术属性】
技术研发人员:王东方
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:

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