薄膜晶體管及其制作方法、oled背板和顯示裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種薄膜晶體管及其制作方法、OLED背板和顯示裝置，涉及顯示領(lǐng)域，能夠有效減少鋁膜表面小丘(hillock)的產(chǎn)生，提高有源層性能的穩(wěn)定性，并且降低產(chǎn)品的功耗。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管，包括：柵電極、柵絕緣層、有源層、源電極和漏電極，其中，所述柵電極形成于基板和所述柵絕緣層之間，所述柵電極和所述基板之間設(shè)置有第一過(guò)渡層，所述第一過(guò)渡層形成材料的熱膨脹系數(shù)介于所述基板的形成材料的熱膨脹系數(shù)和所述柵電極的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間；且，所述柵絕緣層形成材料的成膜溫度低于第一極限溫度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】薄膜晶體管及其制作方法、OLED背板和顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法、OLED背板和顯示
裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜晶體管是一種絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管，應(yīng)用廣泛。于顯示領(lǐng)域如OLED(OrganicLight Emitting D1de,有機(jī)發(fā)光)顯示,薄膜晶體管主要用于形成驅(qū)動(dòng)電路,控制一個(gè)獨(dú)立像素上顯示信號(hào)的加載。
[0003]薄膜晶體管主要包括:有源層、柵電極、柵絕緣層、源電極和漏電極。目前，在OLED顯示領(lǐng)域中，一般先在基板上沉積一層鋁膜(或者鋁的合金薄膜，本文以下統(tǒng)稱(chēng)鋁膜)用以形成柵電極；柵電極之上，使用 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposit1n,等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)方法沉積氧化硅作為柵絕緣層，但用以形成柵電極的鋁膜再經(jīng)該工序后，表面容易出現(xiàn)小丘(hillock)，變得不平整，影響柵絕緣層與后續(xù)形成的有源層之間的匹配性，導(dǎo)致薄膜晶體管的性能受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種薄膜晶體管及其制作方法、OLED背板和顯示裝置，能夠有效減少招月旲表面小丘(hillock)的廣生，提聞?dòng)性磳有阅艿姆€(wěn)定性，并且降低廣品的功耗，提聞廣品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管，包括:柵電極、柵絕緣層、有源層、源電極和漏電極，其中，所述柵電極形成于基板和所述柵絕緣層之間，所述柵電極和所述基板之間設(shè)置有第一過(guò)渡層，所述第一過(guò)渡層形成材料的熱膨脹系數(shù)介于所述基板的形成材料的熱膨脹系數(shù)和所述柵電極的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間；且，所述柵絕緣層形成材料的成膜溫度低于第一極限溫度。
[0007]優(yōu)選地，所述柵電極的形成材料為鋁，所述第一極限溫度為150°C。
[0008]優(yōu)選地，所述基板為玻璃基板，所述第一過(guò)渡層的形成材料為氧化鋁。
[0009]優(yōu)選地，所述第一過(guò)渡層的厚度為50~200nm。
[0010]優(yōu)選地，所述有源層的形成材料為氧化物半導(dǎo)體材料。
[0011]優(yōu)選地，所述柵絕緣層的形成材料為氧化鋁。
[0012]進(jìn)一步地，所述有源層和所述柵絕緣層之間還設(shè)置有第二過(guò)渡層，所述第二過(guò)渡層的材料為所述有源層形成材料的高氧化物。
[0013]可選地，所述高氧化物中含氧量的質(zhì)量百分比為50%~80%。
[0014]本發(fā)明還提供一種OLED背板，包括:任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管。
[0015]本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括:任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，或者，所述的OLED背板。[0016]另一方面，本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管的制造方法，包括:
[0017]在基板上形成第一過(guò)渡層，所述第一過(guò)渡層形成材料的熱膨脹系數(shù)介于所述基板的形成材料的熱膨脹系數(shù)和柵電極的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間，所述柵電極設(shè)置在所述第一過(guò)渡層上；
[0018]形成包括所述柵電極在內(nèi)的柵金屬層圖形；
[0019]在低于第一極限溫度的條件下，形成柵絕緣層；
[0020]繼續(xù)后續(xù)工序形成有源層、源電極和漏電極。
[0021]可選地，所述形成包括所述柵電極在內(nèi)的柵金屬層圖形，具體為:在所述第一過(guò)渡層上形成鋁薄膜，并通過(guò)構(gòu)圖工藝形成包括柵電極在內(nèi)的柵金屬層圖形；所述第一極限溫度為150。。。
[0022]可選地，所述基板為玻璃基板，所述第一過(guò)渡層的形成材料為氧化鋁。
[0023]可選地，所述在基板上形成第一過(guò)渡層，具體為:采用濺射方法在基板上形成氧化鋁薄膜；所述在所述第一過(guò)渡層上形成鋁薄膜，具體為:采用濺射方法在所述氧化鋁薄膜上形成鋁薄膜。
[0024]可選地，所述有源層的形成材料為氧化物半導(dǎo)體材料；在形成有源層之前，所述制造方法還包括:在所述柵絕緣層上形成第二過(guò)渡層，所述第二過(guò)渡層的材料為所述有源層形成材料的高氧化物。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)中，柵電極一般是在基板沉積一層鋁膜(或鋁的合金)然后刻蝕而成；柵電極之上，使用PECVD方法沉積氧化硅(或氮化硅)作為柵絕緣層，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)=PECVD成膜溫度較高(一般大于300°C )，而用以形成柵電極的鋁膜再經(jīng)高溫處理，很容易造成鋁膜的hillock(表面出現(xiàn)小丘)問(wèn)題。發(fā)明人仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生hillock的原因是由于基板(一般為玻璃)與鋁膜之間的熱膨脹大小不同，因此導(dǎo)致鋁膜發(fā)生膨脹變形時(shí)其在基板一側(cè)的膨脹將受到限制，隨溫度的不斷升高，鋁膜的彈性形變?cè)龃螅谀骋粯O限溫度下(對(duì)純鋁膜而言，大約在100?150°C之間)，鋁膜內(nèi)部承受的壓縮應(yīng)力達(dá)到極限，這時(shí)它將通過(guò)原子擴(kuò)散的方式釋放壓縮應(yīng)力，此時(shí)就會(huì)在薄膜表面就形成小丘，即hillock。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管及其制作方法、OLED背板和顯示裝置，在柵電極和基板之間設(shè)置熱膨脹系數(shù)介于基板形成材料的熱膨脹系數(shù)和柵電極形成材料的熱膨脹系數(shù)之間的第一過(guò)渡層；且，改變柵絕緣層的材料或成膜方式以使柵絕緣層形成材料的成膜溫度低于柵電極材料內(nèi)部承受的壓縮應(yīng)力的極限值(柵電極形成材料如果為鋁膜，則該極限值對(duì)應(yīng)的溫度在100?150°C之間，具體取值可以預(yù)先通過(guò)試驗(yàn)確定)，這樣可以有效緩解基板與柵電極形成膜層(如鋁膜)之間受熱時(shí)應(yīng)力釋放不一致的問(wèn)題，從而在一定程度下減少hillock的產(chǎn)生，提高有源層性能的穩(wěn)定性，并且降低產(chǎn)品的功耗，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的薄膜晶體管的制造方法流程圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的IPS陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]附圖標(biāo)記
[0033]10-基板，11-第一過(guò)渡層，12-柵電極，13-柵絕緣層，14-有源層，141-第二過(guò)渡層，15-源電極，16-漏電極，17-刻蝕阻擋層，18-鈍化層，19-第一透明導(dǎo)電層，20-第二透明導(dǎo)電層。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明提供一種薄膜晶體管及其制作方法、OLED背板和顯示裝置，能夠有效減少招月旲表面小丘(hillock)的廣生，提聞?dòng)性磳有阅艿姆€(wěn)定性，并且降低廣品的功耗，提聞廣品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0036]實(shí)施例一
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管，如圖1所示，該薄膜晶體管包括柵電極12、柵絕緣層13、有源層14、源電極15和漏電極16，其中，柵電極12形成于基板10和柵絕緣層13之間上，本實(shí)施例在柵電極12和基板10之間設(shè)置有第一過(guò)渡層11，第一過(guò)渡層11形成材料的熱膨脹系數(shù)介于基板10的形成材料的熱膨脹系數(shù)和柵電極12的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間；且，柵絕緣層13形成材料的成膜溫度低于第一極限溫度。
[0038]基于
【發(fā)明內(nèi)容】
部分已經(jīng)描述過(guò)的柵電極形成膜層(如鋁膜)出現(xiàn)hillock的產(chǎn)生原因，本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管，在柵電極和基板之間設(shè)置熱膨脹系數(shù)介于基板的熱膨脹系數(shù)和柵電極的熱膨脹系數(shù)之間的第一過(guò)渡層，同時(shí)降低柵絕緣層的成膜溫度，從而有效緩解基板與柵電極形成膜層之間受熱時(shí)應(yīng)力釋放不一致的問(wèn)題，從而在一定程度下減少hillock的產(chǎn)生，提高有源層性能的穩(wěn)定性，并且降低產(chǎn)品的功耗，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0039]上述實(shí)施例中柵電極12的形成材料目前一般為鋁或者鋁的合金，也可以是其他金屬或合金材料。顯示領(lǐng)域使用的基板10 —般為玻璃基板，實(shí)際材料的熱膨脹規(guī)律為:玻璃<氧化物材料<金屬物<高聚物，因此第一過(guò)渡層11 一般選擇氧化物材料。在一種【具體實(shí)施方式】中，基板10選擇石英玻璃，柵電極12的形成材料為現(xiàn)有技術(shù)中常用的純鋁材料，則第一過(guò)渡層11 一般選擇氧化鋁，厚度為50?200nm，其中，鋁的熱膨脹系數(shù)為23.6xl0_6/κ，石英玻璃的熱膨脹系數(shù)為0.57X 10_6/κ ;氧化鋁的熱膨脹系數(shù)為8.8χ10_6/κ，可以有效緩解基板與柵電極形成膜層之間受熱時(shí)應(yīng)力釋放不一致的問(wèn)題，而且純鋁薄膜和氧化鋁薄膜均可采用濺射方法在同一腔室內(nèi)制備，中途無(wú)需更換制膜設(shè)備，工藝簡(jiǎn)單，成本低，不需額外的投入。
[0040]基于
【發(fā)明內(nèi)容】
部分已經(jīng)描述過(guò)的hillock的產(chǎn)生原因，可知本實(shí)施例中所述的第一極限溫度指柵電極12的形成膜層在其內(nèi)部承受壓縮應(yīng)力的極限值對(duì)應(yīng)的溫度，超過(guò)該溫度，柵電極12的形成膜層將通過(guò)原子擴(kuò)散的方式釋放壓縮應(yīng)力，在薄膜表面就形成小丘，即hillock。如果柵電極12的形成材料為純鋁，則此第一極限溫度對(duì)應(yīng)值在100?150°C之間。具體實(shí)施時(shí)可以根據(jù)柵電極12的形成材料，通過(guò)實(shí)驗(yàn)或理論計(jì)算確定柵電極12的形成材料對(duì)應(yīng)的第一極限溫度的具體取值。
[0041]其中，上述有源層14的形成材料優(yōu)選為氧化物半導(dǎo)體材料，所述氧化物半導(dǎo)體材料包括氧化鋅ZnO、IGZO、IZO、ZTO等。
[0042]氧化物薄膜晶體管中，氧化物半導(dǎo)體作為有源層材料，由于其性能較之多晶硅(LTPS)薄膜晶體管制作工藝簡(jiǎn)單，制造成本低，并且大多是非晶結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的大面積均勻性，非常適合高分辨的(AMOLED)、柔性顯示(Flexible)等新型顯示的需求，尤其適用于大世代的產(chǎn)線(xiàn)使用。氧化物薄膜晶體管因其制程與非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)制程的兼容性好，可以在原有a-Si TFT生產(chǎn)線(xiàn)基礎(chǔ)上通過(guò)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)，可以大幅度節(jié)約設(shè)備投資，降低生產(chǎn)成本。但隨著氧化物薄膜晶體管量產(chǎn)投入使用，有源層穩(wěn)定性的問(wèn)題越來(lái)越突出，氧化物半導(dǎo)體器件在高溫或低溫長(zhǎng)期使用過(guò)程中出現(xiàn)電流電壓特性(IV特性)中的閾值電壓Vth偏移現(xiàn)象，目前最有可能的原因是氧化物半導(dǎo)體有源層與柵絕緣層材料直接接觸，在性能上存在不匹配，因此易造成氧化物半導(dǎo)體陷阱態(tài)問(wèn)題放大，引起電荷的聚集，導(dǎo)致IV特性的漂移。為解決這一問(wèn)題，選擇合適的柵絕緣層13以及改善柵絕緣層13和有源層14的界面接觸就顯得尤為重要。本實(shí)施例中選擇帶隙寬度能達(dá)到8.9ev的氧化鋁，可使載流子不容易越過(guò)勢(shì)壘進(jìn)入柵絕緣層13，避免造成有源層14不穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)與氧化物半導(dǎo)體的良好的接觸，減少界面缺陷，提高載流子遷移率。
[0043]另外，柵絕緣層13形成材料的選擇除考慮與氧化物半導(dǎo)體界面匹配性，以及為避免柵電極形成膜層hi I lock的產(chǎn)生考慮成膜溫度之外，還需考慮介電常數(shù)K。
[0044]常規(guī)的柵絕緣層材料一般使用S12,但S12 —般是使用PECVD沉積而來(lái)，一方面PECVD成膜溫度較高(> 300°C )很容易造成純鋁薄膜hiIlock的問(wèn)題，另一方面S12 (Si02的介電常數(shù)k?3.9)作為柵極絕緣層的TFT電容率較低，工作電壓較高，造成器件的功耗較大。在現(xiàn)今智能機(jī)發(fā)展的時(shí)代，由于受到電池容量的限制，低功耗是必須考慮的重要因素。降低功耗的其中一個(gè)途徑就是選擇高k值的柵極絕緣層材料來(lái)降低驅(qū)動(dòng)電壓，如像A1203、Y2O3> BaSrT1, Ta2O5 等高 k 值的材料。
[0045]綜上所述，本實(shí)施例中柵絕緣層13形成材料優(yōu)選為氧化鋁(Al2O3)，一方面氧化鋁具有較高的介電常數(shù)(k?8.7)，能實(shí)現(xiàn)低工作電壓、高輸出電流，并且有良好的絕緣特性，是TFT器件有很低的泄露電流；另一方面，氧化鋁同時(shí)能達(dá)到8.9eV的帶隙寬度，載流子容易越過(guò)勢(shì)壘進(jìn)入柵絕緣層13，避免造成有源層14不穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)與氧化物半導(dǎo)體的良好接觸，減少界面缺陷，提高載流子遷移率。同時(shí)，氧化鋁薄膜可采用濺射方法制備，成膜溫度低，可以避免柵電極形成膜層hillock的產(chǎn)生，而且工藝簡(jiǎn)單，成本低，不需額外的投入。
[0046]如圖2所示，為進(jìn)一步地有效改善柵絕緣層與氧化物半導(dǎo)體有源層的界面接觸，降低氧化物半導(dǎo)體有源層與柵絕緣層在性能的不匹配，本實(shí)施例在有源層14和柵絕緣層13之間還設(shè)置有第二過(guò)渡層141，第二過(guò)渡層141的材料為有源層14形成材料的高氧化物。具體實(shí)施時(shí)，在沉積氧化物半導(dǎo)體形成有源層之前，首先進(jìn)行高氧氧化物薄膜的沉積，氧含量的質(zhì)量百分比約為50% _80%，該薄膜基本為絕緣性薄膜，其可作為柵絕緣層到氧化物半導(dǎo)體材料之間的過(guò)渡層，有效的改善柵絕緣層與氧化物有源層的界面匹配。
[0047]本發(fā)明提供的薄I旲晶體管，能夠有效抑制招I旲表面小丘(hillock)的廣生，提聞?dòng)性磳有阅艿姆€(wěn)定性，并且降低產(chǎn)品的功耗，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種OLED背板，包括:任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管。鑒于已描述的原因，本實(shí)施例提供的OLED背板，有源層性能的穩(wěn)定性提升，能在一定程度上消弱閾值電壓Vth偏移現(xiàn)象，降低產(chǎn)品的功耗。
[0049]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括:上述任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，或者，上述的OLED背板。鑒于已描述的原因，本實(shí)施例提供的顯示裝置有源層性能的穩(wěn)定性提升，能在一定程度上消弱閾值電壓Vth偏移現(xiàn)象，提高顯示效果，同時(shí)所述顯示裝置驅(qū)動(dòng)電壓小，節(jié)能省電。所述顯示裝置可以為:液晶面板、電子紙、OLED面板、手機(jī)、平板電腦、電視機(jī)、顯示器、筆記本電腦、數(shù)碼相框、導(dǎo)航儀等任何具有顯示功能的產(chǎn)品或部件。
[0050]實(shí)施例二
[0051]另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種薄膜晶體管的制造方法，如圖3所示，該制造方法包括:
[0052]101、在基板10上形成第一過(guò)渡層11，所述第一過(guò)渡層11形成材料的熱膨脹系數(shù)介于基板10的形成材料的熱膨脹系數(shù)和柵電極12的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間，所述柵電極12設(shè)置在第一過(guò)渡層11上；
[0053]102、形成包括柵電極12在內(nèi)的柵金屬層圖形；
[0054]103、在低于第一極限溫度的條件下，形成柵絕緣層13 ；
[0055]104、繼續(xù)后續(xù)工序形成有源層14、源電極15和漏電極。
[0056]本發(fā)明提供的薄膜晶體管的制造方法，在基板上先沉積熱膨脹系數(shù)介于基板形成材料的熱膨脹系數(shù)和柵電極形成材料的熱膨脹系數(shù)之間的第一過(guò)渡層，改變柵絕緣層的材料或成膜方式以使柵絕緣層形成材料的成膜溫度低于柵電極材料內(nèi)部承受的壓縮應(yīng)力的極限值，從而能夠有效減少柵電極形成膜層表面小丘(hillock)的產(chǎn)生，提高有源層性能的穩(wěn)定性，并且降低產(chǎn)品的功耗，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0057]其中，步驟102形成包括所述柵電極12在內(nèi)的柵金屬層圖形，具體為:在所述第一過(guò)渡層11上形成鋁薄膜，并通過(guò)構(gòu)圖工藝形成包括柵電極12在內(nèi)的柵金屬層圖形；柵電極12形成材料為鋁薄膜，對(duì)應(yīng)的所述第一極限溫度本實(shí)施例中取值為150°C。
[0058]可選地，本實(shí)施例所述基板10為玻璃基板，所述第一過(guò)渡層11的形成材料為氧化鋁。步驟101在基板10上形成第一過(guò)渡層11，具體為:采用濺射方法在基板10上形成氧化鋁薄膜；步驟102在第一過(guò)渡層11上形成鋁膜，具體為:采用濺射方法在氧化鋁薄膜上形成鋁薄膜。氧化鋁薄膜可采用濺射方法制備，成膜溫度低，可以避免柵電極形成膜層即鋁薄膜表面hillock的產(chǎn)生，而且工藝簡(jiǎn)單，成本低，不需額外的投入。
[0059]可選地，所述有源層14的形成材料為氧化物半導(dǎo)體材料；在形成有源層14之前，所述制造方法還包括:在柵絕緣層13上形成第二過(guò)渡層141，第二過(guò)渡層141的材料為有源層14形成材料的高氧化物。具體實(shí)施時(shí)，在沉積氧化物半導(dǎo)體形成有源層之前，直接在同一腔室內(nèi)富氧氣氛下，首先進(jìn)行高氧氧化物薄膜的沉積；然后改變腔室內(nèi)的氣氛，再進(jìn)行化物半導(dǎo)體膜層的沉積。該高氧氧化物薄膜的氧含量質(zhì)量百分比約為50% -80%，該薄膜基本為絕緣性薄膜，可作為柵絕緣層到氧化物半導(dǎo)體材料之間的過(guò)渡層，有效的改善柵絕緣層與氧化物有源層的界面匹配。
[0060]為了本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管的制造方法，以下列舉幾種本發(fā)明的具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明提供的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0061]實(shí)施方案一,如圖1所不，適用于OLED背板結(jié)構(gòu)中:
[0062]步驟一、首先在基板10上進(jìn)行氧化鋁薄膜的制作，在濺射純鋁腔室中通入氧氣(5%左右)，進(jìn)行純鋁反應(yīng)濺射，濺射厚度在50-200埃，該膜層作為第一過(guò)渡層11，不需圖形化。
[0063]步驟二、之后直接原位進(jìn)行純鋁柵電極的濺射(溫度選擇100?150°C )，濺射腔室中不通入氧氣，并且要重新抽真空避免純鋁氧化，然后使用常規(guī)方法進(jìn)行圖形化，刻蝕出柵電極圖形。
[0064]步驟三、之后，在低溫下進(jìn)行柵絕緣層氧化鋁薄膜的濺射，同樣在濺射純鋁腔室中通入氬氣Ar和氧氣O2，氧氣濃度在5%左右，進(jìn)行氧化鋁薄膜的濺射成膜，厚度約1000-2000埃，之后使用鋁刻蝕液進(jìn)行柵絕緣層圖形化過(guò)程。
[0065]步驟四、沉積氧化物半導(dǎo)體進(jìn)行有源層的工藝過(guò)程，該氧化物半導(dǎo)體材料可以為IGZO、IZO、ZnO、ZTO 等材料。
[0066]步驟五、使用常規(guī)的方法完成刻蝕阻擋層17、源漏金屬層、鈍化層18的工藝過(guò)程。
[0067]實(shí)施方案二，如圖2所示，適用于OLED背板結(jié)構(gòu)中:
[0068]步驟一、首先在基板10上進(jìn)行氧化鋁薄膜的制作，在濺射純鋁腔室中通入氧氣(5%左右)，進(jìn)行純鋁反應(yīng)濺射，濺射厚度在50-200埃，該膜層作為第一過(guò)渡層11，不需圖形化。
[0069]步驟二、之后直接原位進(jìn)行純鋁柵電極的濺射(溫度選擇100?150°C )，濺射腔室中不通入氧氣，并且要重新抽真空避免純鋁氧化，然后使用常規(guī)方法進(jìn)行圖形化，刻蝕出柵電極圖形。
[0070]步驟三、之后，在低溫下進(jìn)行柵絕緣層氧化鋁薄膜的濺射，同樣在濺射純鋁腔室中通入Ar和氧氣，氧氣濃度在5 %左右，進(jìn)行氧化鋁薄膜的濺射成膜，厚度約1000-2000埃，之后使用鋁刻蝕液進(jìn)行柵絕緣層圖形化過(guò)程。
[0071]步驟四、沉積氧化物半導(dǎo)體進(jìn)行有源層的工藝過(guò)程，該氧化物半導(dǎo)體材料可以為IGZO、IZO、ZnO、ZTO等材料。與方案一不同的是，在之前首先進(jìn)行高氧化物薄膜的沉積，然后原位直接進(jìn)行氧化物半導(dǎo)體薄膜的沉積。上述高氧化物薄膜的氧含量約為50%?80%，該高氧化物薄膜基本為絕緣性薄膜，其可作為柵絕緣層材料到氧化物半導(dǎo)體材料之間的過(guò)渡層，可以有效的改善柵絕緣層與氧化物有源層的界面接觸。
[0072]步驟五、使用常規(guī)的方法完成刻蝕阻擋層17、源漏金屬層、鈍化層18的工藝過(guò)程。
[0073]實(shí)施方案三，如圖4所示，使用在IPS液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)中:
[0074]步驟一、首先在基板10上進(jìn)行氧化鋁薄膜的制作，在濺射純鋁腔室中通入氧氣(5%左右)，進(jìn)行純鋁反應(yīng)濺射，濺射厚度在50-200埃，該膜層作為第一過(guò)渡層11，不需圖形化。
[0075]步驟二、之后直接原位進(jìn)行純鋁柵電極的濺射(溫度選擇100?150°C )，濺射腔室中不通入氧氣，并且要重新抽真空避免純鋁氧化，然后使用常規(guī)方法進(jìn)行圖形化，刻蝕出包括柵電極12在內(nèi)的柵金屬層圖形。
[0076]步驟三、之后，在低溫下進(jìn)行柵絕緣層13氧化鋁薄膜的濺射，同樣在濺射純鋁腔室中通入Ar和氧氣，氧氣濃度在5%左右，進(jìn)行氧化鋁薄膜的濺射成膜，厚度約1000-2000埃，之后使用鋁刻蝕液進(jìn)行柵絕緣層13圖形化過(guò)程。
[0077]步驟四、沉積氧化物半導(dǎo)體進(jìn)行有源層14的工藝過(guò)程，該氧化物半導(dǎo)體材料可以為 IGZO、IZO、ZnO、ZTO 等材料。
[0078]步驟五、使用常規(guī)的方法完成IPS液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)中的刻蝕阻擋17、源漏金屬層(包括源電極15和漏電極16)、第一透明導(dǎo)電層19、鈍化層18、第二透明導(dǎo)電層20的工藝過(guò)程。
[0079]實(shí)施方案四，參照?qǐng)D4所示，使用在IPS液晶顯示裝置結(jié)構(gòu)中:
[0080]與方案三的不同之處在于有源層14使用兩層結(jié)構(gòu)，即高氧化物薄膜層+正常氧化物半導(dǎo)體層。
[0081]本發(fā)明實(shí)施例提供一種薄膜晶體管的制造方法，能夠有效減少柵電極形成膜層表面小丘(hillock)的產(chǎn)生，提高有源層性能的穩(wěn)定性，并且降低產(chǎn)品的功耗，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
[0082]本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于設(shè)備實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。
[0083]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管，包括:柵電極、柵絕緣層、有源層、源電極和漏電極，其中，所述柵電極形成于基板和所述柵絕緣層之間，其特征在于， 所述柵電極和所述基板之間設(shè)置有第一過(guò)渡層，所述第一過(guò)渡層形成材料的熱膨脹系數(shù)介于所述基板的形成材料的熱膨脹系數(shù)和所述柵電極的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間；且， 所述柵絕緣層形成材料的成膜溫度低于第一極限溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于， 所述柵電極的形成材料為鋁，所述第一極限溫度為150°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于， 所述基板為玻璃基板，所述第一過(guò)渡層的形成材料為氧化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于， 所述第一過(guò)渡層的厚度為50~200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，其特征在于， 所述有源層的形成材料為氧化物半導(dǎo)體材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管，其特征在于， 所述柵絕緣層的形成材料為氧化鋁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述有源層和所述柵絕緣層之間還設(shè)置有第二過(guò)渡層，所述第二過(guò)渡層的材料為所述有源層形成材料的高氧化物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于， 所述高氧化物中含氧量的質(zhì)量百分比為50%~80%。
9.一種OLED背板，其特征在于，包括:權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管。
10.一種顯示裝置，其特征在于，包括:權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的薄膜晶體管，或者，權(quán)利要求9所述的OLED背板。
11.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，包括: 在基板上形成第一過(guò)渡層，所述第一過(guò)渡層形成材料的熱膨脹系數(shù)介于所述基板的形成材料的熱膨脹系數(shù)和柵電極的形成材料的熱膨脹系數(shù)之間，所述柵電極設(shè)置在所述第一過(guò)渡層上； 形成包括所述柵電極在內(nèi)的柵金屬層圖形； 在低于第一極限溫度的條件下，形成柵絕緣層； 繼續(xù)后續(xù)工序形成有源層、源電極和漏電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，所述形成包括所述柵電極在內(nèi)的柵金屬層圖形，具體為:在所述第一過(guò)渡層上形成鋁薄膜，并通過(guò)構(gòu)圖工藝形成包括柵電極在內(nèi)的柵金屬層圖形； 所述第一極限溫度為150°C。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造方法，其特征在于， 所述基板為玻璃基板，所述第一過(guò)渡層的形成材料為氧化鋁。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述在基板上形成第一過(guò)渡層，具體為:采用濺射方法在基板上形成氧化鋁薄膜； 所述在所述第一過(guò)渡層上形成鋁薄膜，具體為:采用濺射方法在所述氧化鋁薄膜上形成鋁薄膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的制造方法，其特征在于，所述有源層的形成材料為氧化物半導(dǎo)體材料；在形成有源層之前，所述制造方法還包括: 在所述柵絕緣層上形成第二過(guò)渡層，所述第二過(guò)渡層的材料為所述有源層形成材料的高氧化物。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK104037233SQ201410256092
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】王燦 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司