一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板及顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及場效應晶體管領域,尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基 板及顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 作為一種重要的場效應晶體管,薄膜晶體管在顯示技術領域中有著廣泛的應用。 如圖1所示,薄膜晶體管主要包括柵極10、柵絕緣層20、有源層30、刻蝕阻擋層40、源極50 和漏極60。其中,選取銅作為電極材料形成源極50和漏極60,這樣形成的薄膜晶體管具有 導電性能好的優點。
[0003] 由于銅具有一定的擴散性,當薄膜晶體管導通時,銅會擴散到有源層,影響有源層 的導電性能,因此現有技術中,銅不單獨使用,而是采用多層結構,至少包括擴散阻擋層和 銅層。其中,阻擋層一般采用MoNb(鉬鈮)形成,用來阻擋銅向有源層擴散。
[0004] 但是發明人發現現有技術中至少存在如下問題:擴散阻擋層越厚則阻擋銅向有源 層擴散的效果越好,但是廠家對于成本及器件厚度有著嚴格要求,擴散阻擋層不可能做的 太厚;同時為了提高器件性能,在形成薄膜晶體管后會對其進行退火工藝處理,退火工藝需 要在高溫環境中實現,而銅在高溫下擴散加劇,這兩方面原因導致擴散阻擋層防止銅擴散 的效果差,進而影響有源層的導電性能,從而影響薄膜晶體管的性能。
【發明內容】
[0005] 本發明的實施例提供一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板及顯示裝置,改善 了現有技術中擴散阻擋層防止銅擴散效果差的問題。
[0006] 為達到上述目的,本發明的實施例采用如下技術方案:
[0007] -方面,本發明實施例提供了一種薄膜晶體管,該薄膜晶體管包括:柵金屬層、柵 絕緣層、有源層以及源漏金屬層,其中,所述柵金屬層包括柵極,所述源漏金屬層包括源極 和漏極;所述源漏金屬層由包含銅的導電材料形成,所述薄膜晶體管還包括位于所述有源 層與所述源漏金屬層之間的擴散阻擋層,所述擴散阻擋層包括與所述源極位置對應的源極 阻擋部以及與所述漏極位置對應的漏極阻擋部;所述擴散阻擋層由包含鉬的導電材料形 成,且從靠近所述源漏金屬層的一側到靠近所述有源層的一側,所述擴散阻擋層中摻雜有 不同濃度的氮。
[0008] 可選的,從靠近所述源漏金屬層的一側到靠近所述有源層的一側,所述擴散阻擋 層中氮的摻雜濃度依次遞減。
[0009] 可選的,所述擴散阻擋層中氮的摻雜濃度范圍為10% -50%。
[0010] 可選的,所述擴散阻擋層中與所述源漏金屬層相接觸的一側氮的摻雜濃度為 50%,所述擴散阻擋層中與所述有源層相接觸的一側氮的摻雜濃度為10%。
[0011] 可選的,所述擴散阻擋層的厚度范圍為300A-500A。
[0012] 可選的,形成所述有源層的材料為銦鎵鋅氧化物或銦錫鋅氧化物。
[0013]可選的,所述薄膜晶體管還包括位于所述擴散阻擋層和所述有源層之間的刻蝕阻 擋層,所述刻蝕阻擋層上形成有過孔,所述擴散阻擋層通過所述過孔與所述有源層直接接 觸。
[0014]另一方面,本發明實施例提供了一種陣列基板,包括本發明實施例提供的任一所 述的薄膜晶體管。
[0015]又一方面,提供了一種顯示裝置,包括本發明實施例提供的陣列基板。
[0016]再一方面,提供了一種薄膜晶體管的制作方法,該薄膜晶體管的制作方法包括:形 成柵金屬層以及柵絕緣層其中,所述柵金屬層包括柵極;在所述柵絕緣層上形成有源層; 形成擴散阻擋層,其中,所述擴散阻擋層包括與所述源極位置對應的源極阻擋部以及與所 述漏極位置對應的漏極阻擋部;形成包含鉬的所述擴散阻擋層,且從靠近所述源漏金屬層 的一側到靠近所述有源層的一側,形成的所述擴散阻擋層中摻雜不同濃度的氮;形成源漏 金屬層,其中,所述源漏金屬層包括源極和漏極,形成包含銅的所述源漏金屬層;其中,所述 擴散阻擋層形成在所述有源層和所述源漏金屬層之間。
[0017] 可選的,形成擴散阻擋層具體包括:形成包含鉬的擴散阻擋層薄膜;通過離子注 入工藝向所述擴散阻擋層薄膜摻雜氮。
[0018] 可選的,形成擴散阻擋層具體包括:形成包含鉬的擴散阻擋層薄膜;通過濺鍍沉 積工藝向所述擴散阻擋層薄膜摻雜氮。
[0019]可選的,形成有源層之后,形成擴散阻擋層之前,所述制作方法還包括:形成刻蝕 阻擋層,所述刻蝕阻擋層上形成有過孔;所述形成擴散阻擋層具體為:形成擴散阻擋層,所 述擴散阻擋層通過所述過孔與所述有源層直接接觸。
[0020] 本發明的實施例提供了一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板及顯示裝置,該 薄膜晶體管通過在有源層和源漏金屬層之間設置有擴散阻擋層,擴散阻擋層由包含鉬的導 電材料形成且從靠近源漏金屬層的一側到靠近有源層的一側,擴散阻擋層中摻雜有不同濃 度的氮,這樣,一方面由于鉬摻雜有氮,則擴散阻擋層防止源漏金屬層的銅向有源層擴散的 效果增強;另一方面,鉬中氮的摻雜濃度越高則防止銅擴散的效果越好,但是其阻值也隨之 增大,而阻值過大會影響有源層和源漏金屬層之間的導電性,則從靠近源漏金屬層的一側 到靠近有源層的一側,擴散阻擋層中摻雜有不同濃度的氮,使得擴散阻擋層中總的氮摻雜 濃度不至于過高,這樣既保證了擴散阻擋層防止銅擴散的效果,又保證了擴散阻擋層的阻 值不會過大。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現 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 發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1為現有技術中提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖;
[0023]圖2為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的結構示意圖;
[0024]圖3為本發明實施例提供的一種薄膜晶體管的制作方法的流程示意圖;
[0025] 圖4為圖3步驟SOl的示意圖;
[0026] 圖5為圖3步驟S02的示意圖;
[0027] 圖6為圖3步驟S03的示意圖;
[0028] 圖7為圖3步驟S04的示意圖;
[0029] 圖8為圖3步驟S04制作方法的流程示意圖。
[0030] 附圖標記:
[0031] 10-柵極;20-柵絕緣層;30-有源層;40-刻蝕阻擋層;50-源極;60-漏極;70-源 極阻擋部;80-漏極阻擋部。
【具體實施方式】
[0032] 下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明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發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例,都屬于本發明保護的范圍。
[0033] 需要說明的是,本發明實施例中所述"上"、"下"以形成層結構的順序為依據,在先 形成的層結構即在下,在后形成的層結構即在上。
[0034] 本發明實施例提供了一種薄膜晶體管,如圖2所示,包括:柵金屬層、柵絕緣層20、 有源層30以及源漏金屬層,其中,柵金屬層包括柵極10,源漏金屬層包括源極50和漏極 60 ;源漏金屬層由包含銅的導電材料形成,薄膜晶體管還包括位于有源層30與源漏金屬層 之間的擴散阻擋層,擴散阻擋層包括與源極50位置對應的源極阻擋部70以及與漏極60位 置對應的漏極阻擋部80 ;擴散阻擋層由包含鉬的導電材料形成,且從靠近源漏金屬層的一 側到靠近有源層的一側,擴散阻擋層中摻雜有不同濃度的氮。
[0035] 上述薄膜晶體管中,本發明實施例對于有源層的材料不做限定,有源層可以是由 硅基材料形成,也可以是由金屬氧化物材料形成,這里不作限定,具體根據實際情況而定。 另外,本發明實施例對于形成源漏金屬層的材料不作限定,只要滿足源漏金屬層由包含銅 的導電材料