一種薄膜晶體管、顯示面板和顯示裝置的制作方法

本實用新型涉及顯示技術領域，尤其涉及一種薄膜晶體管、顯示面板和顯示裝置。

背景技術：

多晶硅(Poly-Si)薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)已經(jīng)被廣泛應用在液晶顯示器中，由于多晶硅TFT晶格排列整齊，有利于內部電子的傳輸，電子遷移率較大，換句話說，電子在其內部所受的阻抗值較小，導致在薄膜晶體管關閉狀態(tài)下具有嚴重的漏電流問題，使得液晶顯示器損失電荷。

為了抑制TFT的漏電流，一般采用在TFT的柵極和源極、漏極間進行輕摻雜，形成輕摻雜源漏(Lightly Doped Drain，LDD)區(qū)，用來降低漏極或源極與溝道接觸處的電場，從而減少漏電流。

雖然LDD區(qū)域能夠減少一到兩個量級的漏電流，但對于低溫多晶硅(Low Temperature Poly-silicon，LTPS)薄膜晶體管，LDD區(qū)域受光照射后會產(chǎn)生光生載流子，從而產(chǎn)生漏電流。具體如圖1所示，為光漏流原理圖，LDD區(qū)域受到光照射后產(chǎn)生光生載流子，在LDD區(qū)內的強場作用下，電子/空穴對被拉扯到不同方向，產(chǎn)生光漏流。

現(xiàn)有技術中，在TFT制作過程中，通常存在輕摻雜源漏區(qū)的對位偏差，造成LDD區(qū)域面積波動增大，從而造成漏電流較大。如何提供一種減小對位偏差對漏電流影響的TFT成為亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種薄膜晶體管、顯示面板和顯示裝置，以解決現(xiàn)有技術中由于對位偏差的存在，而造成LDD區(qū)域面積波動增大，漏電流較大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種薄膜晶體管，包括：

源極、漏極、柵極和有源層；

所述有源層包括源極區(qū)、漏極區(qū)、溝道區(qū)和輕摻雜區(qū)，所述溝道區(qū)位于所述源極區(qū)、漏極區(qū)之間，所述源極區(qū)通過第一過孔與所述源極相連，所述漏極區(qū)通過第二過孔與所述漏極相連，所述柵極與所述有源層的重疊部分為所述溝道區(qū)；

靠近所述漏極區(qū)的所述柵極沿第一方向延伸；

所述溝道區(qū)、所述輕摻雜區(qū)以及所述漏極區(qū)沿第二方向依次排布，所述第二方向與所述第一方向垂直；

其中，所述漏極區(qū)朝向所述溝道區(qū)的一側具有至少一個凹口，且在所述第二方向上，所述凹口的底部與所述輕摻雜區(qū)朝向所述溝道區(qū)的邊緣之間的最大距離大于或等于所述輕摻雜區(qū)的長度。

經(jīng)由上述的技術方案可知，本實用新型提供的薄膜晶體管，通過在有源層的漏極區(qū)朝向溝道區(qū)的一側設置至少一個凹口，當源漏極非摻雜區(qū)與漏極區(qū)重疊較多，形成輕摻雜區(qū)時，所述凹口將漏極區(qū)的輕摻雜區(qū)分隔為：與溝道區(qū)相接的對漏電流有影響的部分，也即LDD區(qū)域，和與溝槽區(qū)不相接并對漏電流沒有影響的部分，也即非LDD區(qū)域。由于本實用新型提供的薄膜晶體管的LDD區(qū)域相對于現(xiàn)有技術中薄膜晶體管的LDD區(qū)域在第一方向上的寬度更窄，從而使得即使存在對位偏差，LDD區(qū)面積波動較小，相對固定，進而減小了因對位偏差造成的LDD區(qū)面積波動的增大量，相應地，降低了漏電流。

本實用新型還提供一種具有上述薄膜晶體管的顯示面板和顯示裝置，同樣能夠減小LDD區(qū)域在第一方向上的寬度，從而降低漏電流。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術中薄膜晶體管制作存在光漏流原理圖；

圖2為現(xiàn)有技術中的一種薄膜晶體管局部俯視示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術中的另一種薄膜晶體管局部俯視示意圖；

圖4A-圖4C為本實用新型提供的不同形式的薄膜晶體管的俯視結構示意圖；

圖5為本實用新型提供的一種具有兩個矩形凹口的薄膜晶體管局部俯視示意圖；

圖6為本實用新型提供的一種具有兩個錐形凹口的薄膜晶體管局部俯視示意圖；

圖7為本實用新型提供的一種具有一個錐形凹口的薄膜晶體管局部俯視示意圖；

圖8為本實用新型提供的一種顯示面板剖面圖；

圖9為本實用新型提供的一種顯示裝置。

具體實施方式

如圖2所示，LDD區(qū)21以柵極和有源層的非重摻雜區(qū)(ND)的光刻圖案(PHT)22定義形成，其中，有源層的非摻雜區(qū)ND為不進行重摻雜的區(qū)域，光刻圖案PHT為不需要摻雜的區(qū)域采用光刻膠覆蓋時，光刻膠形成的圖案。由于ND的光刻圖案22太靠近漏極區(qū)23，在制作過程中，出現(xiàn)對位偏差時，ND的光刻圖案22向上移動一點，將會造成LDD區(qū)21的面積變大較多，進而會造成光漏流變大。

為此，現(xiàn)有技術中提出一種薄膜晶體管結構用于解決上述問題，如圖3所示，將ND的光刻圖案32設計得遠離漏極區(qū)33，這樣，即使存在對位偏差，造成ND的光刻圖案32向上移動，LDD區(qū)的面積也不會增加較多，從而能夠防止LDD區(qū)31面積波動而增大較多，進而減小對漏電流的影響，但是現(xiàn)有技術這樣的設計，會降低顯示裝置的開口率。

基于此，本實用新型提供一種薄膜晶體管，以在不影響顯示裝置開口率的基礎上，降低因對位偏差，造成的LDD區(qū)面積波動增大而對漏電流的影響，所述薄膜晶體管包括：

源極、漏極、柵極和有源層；

所述有源層包括源極區(qū)、漏極區(qū)、溝道區(qū)和輕摻雜區(qū)，所述溝道區(qū)位于所述源極區(qū)、漏極區(qū)之間，所述源極區(qū)通過第一過孔與所述源極相連，所述漏極區(qū)通過第二過孔與所述漏極相連，所述柵極與所述有源層的重疊部分為所述溝道區(qū)；

靠近所述漏極區(qū)的所述柵極沿第一方向延伸；

所述溝道區(qū)、所述輕摻雜區(qū)以及所述漏極區(qū)沿第二方向依次排布，所述第二方向與所述第一方向垂直；

其中，所述漏極區(qū)朝向所述溝道區(qū)的一側具有至少一個凹口，且在所述第二方向上，所述凹口的底部與所述輕摻雜區(qū)朝向所述溝道區(qū)的邊緣之間的最大距離大于或等于所述輕摻雜區(qū)的長度。

本實用新型提供的薄膜晶體管，通過在有源層的漏極區(qū)朝向溝道區(qū)的一側設置至少一個凹口，凹口將漏極區(qū)的輕摻雜區(qū)分隔為：與溝道區(qū)相接的對漏電流有影響的部分，也即LDD區(qū)域，和與溝槽區(qū)不相接并對漏電流沒有影響的部分，也即非LDD區(qū)域。由于本實用新型提供的薄膜晶體管的LDD區(qū)域相對于現(xiàn)有技術中薄膜晶體管的LDD區(qū)域在第一方向上的寬度更窄，從而使得即使存在對位偏差，LDD區(qū)面積波動較小，相對固定，進而減小了因對位偏差造成的LDD區(qū)面積波動增大量，相應地，降低了漏電流。

同時，由于本實用新型提供的薄膜晶體管并沒有將ND的PHT圖案設計得遠離漏極區(qū)，從而對顯示裝置的開口率并沒有影響。也即在不影響開口率的基礎上，降低了漏電流。

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參見圖4A-圖4C，圖4A-圖4C為本實用新型提供的不同形式的薄膜晶體管的俯視結構示意圖，請參見圖4A-圖4C，所述薄膜晶體管包括源極(圖中未示出)、漏極(圖中未示出)、柵極41和有源層42；有源層包括源極區(qū)421、漏極區(qū)422、溝道區(qū)423和輕摻雜區(qū)424，溝道區(qū)423位于源極區(qū)421、漏極區(qū)422之間，源極區(qū)421通過第一過孔A與源極相連，漏極區(qū)422通過第二過孔B與漏極相連，柵極41與有源層42的重疊部分為溝道區(qū)423；靠近漏極區(qū)422的柵極41沿第一方向F延伸；溝道區(qū)423、輕摻雜區(qū)424以及漏極區(qū)422沿第二方向S依次排布，第二方向S與第一方向F垂直；其中，漏極區(qū)422朝向溝道區(qū)423的一側開設有至少一個凹口43，且在第二方向S上，凹口43的底部與輕摻雜區(qū)424朝向溝道區(qū)423的邊緣之間的最大距離d大于或等于輕摻雜區(qū)424的長度c。

需要說明的是，本實施例中對凹口43在第一方向F上的寬度不做限定，只要在第二方向S上，凹口43的底部與輕摻雜區(qū)424朝向溝道區(qū)423的邊緣之間的最大距離d大于或等于輕摻雜區(qū)424的長度c，以實現(xiàn)存在較大對位偏差，ND上移到與漏極區(qū)422重疊較多時，將輕摻雜區(qū)424分隔為與溝道區(qū)相接的輕摻雜區(qū)和與溝道不相接的輕摻雜區(qū)即可，其中，與溝道區(qū)相接的輕摻雜區(qū)，其面積大小對漏電流影響較大，本實用新型中定義為LDD區(qū)；與溝道區(qū)不相接的輕摻雜區(qū)，由于對漏電流沒有影響，本實用新型中定義為非LDD區(qū)，如圖4A中的424f區(qū)所示。

本實施例中不限定凹口的具體形狀，由于矩形與錐形均為規(guī)則形狀，在凹口的制作過程中，能夠減小凹口的制作復雜度，本實施例中可選的，凹口的形狀為矩形或錐形。本實施例中只要保證凹口43的底部與輕摻雜區(qū)424朝向溝道區(qū)423的邊緣之間的最大距離d大于或等于輕摻雜區(qū)424的長度c即可。在行業(yè)內，根據(jù)工藝制作經(jīng)驗所得，在薄膜晶體管的制作過程中，對位偏差通常不會超過1μm；因此，本實施例中凹口43在垂直于靠近漏極區(qū)422的柵極的延伸方向F上的最大深度大于或等于1μm，也即在圖4A中所示的第二方向S上的最大深度L大于或等于1μm即可。

需要說明的是，本實施例中不限定凹口43沿第一方向F上的位置，只要漏極區(qū)422朝向溝道區(qū)423的一側開設有至少一個凹口43，使得LDD區(qū)域在第一方向上的寬度減小，就能夠實現(xiàn)不影響開口率的基礎上，相對于圖2所示的薄膜晶體管的LDD區(qū)寬度減小的目的，從而在出現(xiàn)對位偏差時，即使ND的光刻圖案沿第二方向S向上移動，LDD區(qū)面積的增加量也會相對于現(xiàn)有技術中LDD區(qū)面積的增加量小許多，從而避免了因對位偏差，造成的LDD區(qū)面積波動增加量較大，引起的漏電流較大的情況。

請參見圖5和圖6，圖5為本實用新型提供的一種具有兩個矩形凹口的薄膜晶體管局部俯視示意圖；圖6為本實用新型提供的一種具有兩個錐形凹口的薄膜晶體管局部俯視示意圖。

如圖5和圖6所示，本實用新型實施例提供的一種薄膜晶體管，包括：源極(圖中未示出)、漏極(圖中未示出)、柵極51和有源層52；有源層52包括源極區(qū)(圖中未示出)、漏極區(qū)521、溝道區(qū)522和輕摻雜區(qū)(圖中LDD、5231和5232所示)，溝道區(qū)522位于源極區(qū)、漏極區(qū)521之間，源極區(qū)通過第一過孔(圖中未示出)與源極相連，漏極區(qū)通過第二過孔B與漏極相連，柵極51與有源層52的重疊部分為溝道區(qū)522；靠近漏極區(qū)521的柵極51沿第一方向F延伸；溝道區(qū)522、輕摻雜區(qū)以及漏極區(qū)521沿第二方向S排布，第二方向S與第一方向F垂直；其中，漏極區(qū)朝向溝道區(qū)的一側開設有兩個凹口53，且在第二方向S上，凹口的底部與輕摻雜區(qū)朝向溝道區(qū)的邊緣之間的最大距離大于或等于輕摻雜區(qū)的長度。

需要說明的是，本實施例中對所述凹口在第一方向上的寬度不做限定，只要在第二方向上，凹口的底部與輕摻雜區(qū)朝向溝道區(qū)的邊緣之間的最大距離大于或等于輕摻雜區(qū)的長度，以實現(xiàn)將輕摻雜區(qū)分隔為與溝道區(qū)相接的輕摻雜區(qū)和與溝道不相接的輕摻雜區(qū)即可，其中，與溝道區(qū)相接的輕摻雜區(qū)，其面積大小對漏電流影響較大，本實用新型中定義為LDD區(qū)；與溝道區(qū)不相接的輕摻雜區(qū)，由于對漏電流沒有影響，本實用新型中定義為非LDD區(qū)。

本實施例中，凹口個數(shù)為兩個，兩個凹口將位于漏極區(qū)和溝道區(qū)之間的輕摻雜區(qū)分隔為第三輕摻雜區(qū)LDD、第四輕摻雜區(qū)5231和第五輕摻雜區(qū)5232，其中，沿著靠近漏極區(qū)的柵極的延伸方向(即圖5中的第一方向F)上，第三輕摻雜區(qū)LDD位于第四輕摻雜區(qū)5231和第五輕摻雜區(qū)5232之間，且第三輕摻雜區(qū)LDD同時與溝道區(qū)522和漏極區(qū)521相接。

需要說明的是，本實施例中不限定凹口沿第一方向上的位置，只要設置有凹口，使得LDD區(qū)域在第一方向上的寬度減小，就能夠實現(xiàn)不影響開口率的基礎上，相對于圖2所示的薄膜晶體管的LDD區(qū)寬度減小的目的，從而在出現(xiàn)對位偏差時，即使ND PHT圖案沿第二方向向上移動，LDD區(qū)面積的增加量也會相對于現(xiàn)有技術中LDD區(qū)面積的增加量小許多，從而避免了因對位偏差，造成的LDD區(qū)面積波動增加量較大，引起的漏電流較大的情況。

為了最大程度降低對位偏差引起的LDD區(qū)的面積波動，本實施例中可選的，第三輕摻雜區(qū)LDD的寬度與溝道區(qū)522的寬度相同，且小于漏極區(qū)521的寬度，寬度為靠近漏極區(qū)的柵極延伸方向上的長度。

需要說明的是，在行業(yè)內，根據(jù)工藝制作經(jīng)驗所得，在薄膜晶體管的制作過程中，對位偏差通常不會超過1μm；因此，本實施例中凹口在垂直于靠近所述漏極區(qū)的柵極的延伸方向上的最大深度大于或等于1μm。

本實施例中不限定凹口的具體形狀，只要存在凹口能夠將輕摻雜區(qū)分隔為與溝道區(qū)相接的LDD區(qū)和與溝道區(qū)不相接的非LDD區(qū)即可，本實施例中可選的，凹口的形狀可以是矩形，如圖5中所示。還可以為錐形，所述錐形的開口朝向柵極，如圖6中所示。圖6與圖5所示結構相似，本實施例中對此不做詳細描述。

為了降低凹口的制作復雜度，減少凹口的數(shù)量。本實用新型實施例還提供一種薄膜晶體管，如圖7所示，僅設置一個凹口73，且凹口73將輕摻雜區(qū)分隔為第一輕摻雜區(qū)LDD和第二輕摻雜區(qū)723，其中，第一輕摻雜區(qū)LDD同時與溝道區(qū)722和漏極區(qū)721相接。

為了最大程度降低對位偏差引起的LDD區(qū)的面積波動，本實施例中可選的，第一輕摻雜區(qū)的寬度與溝道區(qū)的寬度相同，且小于漏極區(qū)的寬度，寬度為靠近漏極區(qū)的柵極延伸方向上的長度。具體結構描述可參考圖5中結構描述，本實施例中對此不做詳細描述。

需要說明的是，本實用新型中還可以在源極區(qū)設置與漏極區(qū)相似的凹口，請參見圖4C，有源層包括源極區(qū)421、漏極區(qū)422、溝道區(qū)423和第六輕摻雜區(qū)LDD2，溝道區(qū)423位于源極區(qū)421、漏極區(qū)422之間，源極區(qū)421通過第一過孔A與源極相連，漏極區(qū)422通過第二過孔B與漏極相連，柵極41與有源層的重疊部分為溝道區(qū)；如圖4C所示，靠近源極區(qū)421的溝道區(qū)423、第六輕摻雜區(qū)LDD2以及源極區(qū)421在第一方向上依次排布。

源極區(qū)421朝向溝道區(qū)423的一側具有至少一個凹口44，且在第一方向上，凹口44的底部與第六輕摻雜區(qū)LDD2朝向溝道區(qū)423的邊緣之間的最大距離大于或等于第六輕摻雜區(qū)LDD2在第一方向上的長度。

也即凹口44的存在，使得因對位偏差存在，第六輕摻雜區(qū)LDD2區(qū)向源極區(qū)421移動較多時，源漏極非摻雜區(qū)的光刻圖案與源極區(qū)421重疊較多時，凹口44能夠將源極區(qū)的輕摻雜區(qū)分隔為：與溝道區(qū)相接的對漏電流有影響的部分，也即LDD區(qū)域，和與溝槽區(qū)不相接并對漏電流沒有影響的部分，也即非LDD區(qū)域。從而使得即使存在對位偏差，第六摻雜區(qū)LDD2區(qū)的面積波動較小，相對固定，進而減小了因對位偏差造成的第六摻雜區(qū)LDD2區(qū)面積波動的增大量，相應地，降低了漏電流。

基于上面的薄膜晶體管，本實用新型還提供一種顯示面板，所述顯示面板包括上面任意實施例所述的薄膜晶體管。需要說明的是，本實施例中對所述顯示面板不做限定，可以是液晶顯示面板、OLED顯示面板或電子紙顯示面板等。

參考圖8，圖8是本實用新型實施例提供的一種顯示面板的示意圖，所述顯示面板包括陣列基板100，陣列基板上制作有本實用新型任一實施例所述的薄膜晶體管。

可選的，所述顯示面板還包括與陣列基板100相對設置的彩膜基板300，以及設置于陣列基板100和彩膜基板300之間的液晶層200。彩膜基板300上設置有黑矩陣，所述薄膜晶體管在彩膜基板300的正投影位于所述黑矩陣內。

本實用新型還提供一種包括上述顯示面板的顯示裝置，如圖9所示，圖9是本實用新型實施例提供的一種顯示裝置的示意圖，參考圖9，顯示裝置400包括顯示面板500，顯示面板500為本實用新型上面所述的顯示面板，其中，顯示裝置400可以為如圖中所示的手機，也可以為電腦、電視機、智能穿戴顯示裝置等，本實施例對此不作特殊限定。

需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者設備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。