一种薄膜晶体管及其制备方法与流程

本发明涉及领域显示面板技术领域，特别是涉及一种薄膜晶体管及其制备方法。

背景技术：

tft一般是由非晶硅薄膜晶体管制成，随着显示器尺寸的不断增大，非晶硅薄膜晶体管出现了电子迁移率不足，均一性差，同时还占用像素面积，导致透光率降低的缺陷，因此，使用igzo的氧化物半导体材料取代由非晶硅薄膜晶体管制成的传统tft应运而生。为了保证igzotft中的源极、漏极与igzo有很好的接触，在制备过程中，igzo与源极、漏极接触的界面需要进行特殊处理，使得接触界面具有导体性。

现有技术中，一般采用氧气等离子技术对接触界面进行氧气等离子处理，使接触界面具有导体性，但这种方法工艺复杂、生产效率高。

技术实现要素：

本发明主要提供一种薄膜晶体管及其制备方法，旨在解决igzo薄膜晶体管中igzo层与源极、漏极接触的部分制备工艺复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种薄膜晶体管的制备方法，该方法包括：在基板上依次沉积缓冲层及遮光层；在所述遮光层上形成覆盖所述遮光层的igzo层；对所述igzo层进行退火处理，以在所述退火处理过程中，所述缓冲层使得部分所述igzo层具有导体特性；形成与所述igzo层具有导体特性的部分接触的源极、漏极。

其中，所述igzo层包括对应所述遮光层位置的第一部分及与所述第一部分相邻的第二部分，所述在所述退火处理过程中，所述缓冲层使得部分所述igzo层具有导体特性包括：在所述退火处理过程中，所述缓冲层使得所述第二部分具有导体特性。

其中，所述缓冲层为含氢缓冲层，所述在所述退火处理过程中，所述缓冲层使得所述第二部分具有导体特性包括：在所述退火过程中，所述含氢缓冲层中的氢气扩散至所述第二部分，使得所述第二部分形成掺杂igzo，进而具有导体特性。

其中，所述第一部分在退火之后保留半导体特性。

其中，所述形成与所述igzo层具有导体特性的部分接触的源极、漏极包括：在退火处理后的所述igzo层上依次设置介电层、栅极及中间层；开设贯穿所述介电层与中间层且连通所述第二部分的接触孔；在所述中间层上及所述接触孔中沉积金属，以形成所述源极、漏极。

其中，所述遮光层为金属遮光层，所述在所述遮光层上形成覆盖所述遮光层的igzo层之前进一步包括：对所述金属遮光层进行氧气等离子处理，使得所述金属遮光层远离所述缓冲层的一面形成绝缘层。

其中，所述遮光层为绝缘遮光层。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括：依次沉积的缓冲层及遮光层；覆盖所述遮光层的igzo层，且所述igzo层在制备时，所述缓冲层使得部分所述igzo层具有导体特性；与所述igzo层具有导体特性的部分接触的源极、漏极。

其中，所述igzo层包括对应所述遮光层位置的第一部分及与所述第一部分相邻的第二部分，所述igzo层具有导体特性的部分为所述第二部分。

其中，所述缓冲层为含氢缓冲层，所述igzo层在制备时，所述含氢缓冲层中的氢气扩散至所述第二部分，以使得所述第二部分形成掺杂igzo，进而具有导体特性。

其中，所述igzo层上依次设有介电层、栅极及中间层，所述介电层及中间层开设有贯穿所述介电层与中间层且连通所述第二部分的接触孔，所述源极、漏极通过所述接触孔与所述第二部分接触。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在igzo层退火处理过程中，缓冲层使得igzo层与源、漏极接触的部分具有导体特性，而不需要为了使该部分具有导体特性进行其他的工艺处理，简化了igzo薄膜晶体管的制备工艺，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明提供的薄膜晶体管的制备方法第一实施例的流程示意图；

图2是图1中各步骤制成的薄膜晶体管截面示意图；

图3是图1中步骤s104的具体流程示意图；

图4是本发明提供的薄膜晶体管的制备方法第二实施例的流程示意图；

图5是图4中各步骤制成的薄膜晶体管截面示意图；

图6是本发明提供的薄膜晶体管第一实施例的截面示意图；

图7是本发明提供的薄膜晶体管第二实施例的截面示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种薄膜晶体管及其制备方法做进一步详细描述。

请一并参阅图1和图2，本发明提供的薄膜晶体管的制备方法第一实施例包括：

s101：在基板11上依次沉积缓冲层111及遮光层112；

具体地，可选用氮化氢及四氢化硅作为原材料，通过等离子体增强化学气相沉积法得到含氢的氮化硅，以形成含氢缓冲层111。

进一步可通过物理气相沉积法形成遮光层112，在本实施例中，遮光层112为绝缘遮光层。

s102：在遮光层112上形成覆盖遮光层112的igzo层113；

igzo是一种含有铟、镓和锌的非晶氧化物，主要由in2o3、ga2o3和zno构成，是一种n型半导体材料，在该步骤中，可采用物理气相沉积法或激光脉冲沉积法，然后进行曝光、显影、刻蚀及剥离制程，进而在得到覆盖遮光层112的图案化igzo层113。

其中，igzo层113包括对应遮光层112位置的第一部分1131及与第一部分1131相邻的第二部分1132，在本实施例图示中，第一部分1131的左右两侧均为第二部分1132。

s103：对igzo层113进行退火处理，以在退火处理过程中，缓冲层111使得部分igzo层113具有导体特性；

具体地，在步骤s101中可知，本实施中的缓冲层111为含氢缓冲层，在退火过程中，含氢缓冲层111中的氢在高温作用下会向图示中的上方扩散，从而扩散至igzo层113，使得部分igzo层113形成掺杂igzo，进而具有导体特性，在这一过程中，由于遮光层112的存在，对应遮光层112位置的第一部分1131被遮光层112保护而不会受到影响，依然保留半导体特性，第二部分1132则未被保护而形成掺杂igzo，进而使得第二部分1132具有导体特性。

可选的，该掺杂igzo为n型重掺杂igzo。

s104：形成与igzo层具有导体特性的部分接触的源极114、漏极115。

请一并参阅图2及图3，该步骤s104可具体包括：

s1041：在退火处理后的igzo层113上依次设置介电层116、栅极117及中间层118；

具体地，在退火处理后的igzo层113上使用包括但不限于化学气相沉积的方法形成第一氧化硅层，该第一氧化硅层即为介电层116，介电层116能够隔绝外界的氧气或水分子对igzo层113的影响，对igzo层113的稳定性起到保护作用。

进一步地，在介电层116上可使用物理气相沉积法沉积金属，然后进行曝光、显影、刻蚀和剥离制程，形成图案化栅极117。

最后在栅极117上可使用化学气相沉积的方法形成第二氧化硅层，该第二氧化硅层即为中间层118，中间层118具有绝缘性，对栅极117起到绝缘保护作用。

s1042：开设贯穿介电层116与中间层118且连通第二部分1132的接触孔119；

具体地，可通过光阻涂布、曝光的方法形成图案化的接触孔，然后进行干法刻蚀，去除后即可得到接触孔119。

其中，接触孔119的数量为二，分别与位于igzo层113第一部分1131两侧的第二部分1132连通。

s1043：在中间层118上及接触孔119中沉积金属，以形成源极114、漏极115。

具体地，可通过物理气相沉积在中间层118以及两个接触孔119中沉积金属，形成一金属层，然后在沉积的金属层上沉积光阻层，再进行曝光、显影、刻蚀和剥离制程，以得到图案化的源极114及漏极115，且接触孔119与igzo层113的第二部分1132连通，以使得源极114、漏极115与igzo层113的第二部分1132接触。

参阅图4及图5，本发明提供的薄膜晶体管的制备方法第二实施例中步骤s203、s204及s205与上述第一实施例中的步骤s102、s103及s104相同，在此不再赘述，本实施例还包括：

s201：在基板21上依次沉积缓冲层211及遮光层212；

其中，在基板21上沉积缓冲层211的方法与上述第一实施例相同；在本实施例中，遮光层212为金属遮光层。

具体地，可选用钼或铝作为原材料，通过物理气相沉积法沉积钼或铝，然后进行曝光、显影、刻蚀和剥离制程，进而得到图案化的金属遮光层。

s202：对金属遮光层进行氧气等离子处理，使得金属遮光层远离缓冲层211的一面形成绝缘层2121；

具体地，遮光层212为金属遮光层时，对金属遮光层进行氧气等离子处理，例如金属遮光层材料为铝，经过氧气等离子处理后，金属遮光层的表面会变成氧化铝，固态的氧化铝具有绝缘性，进而形成绝缘层2121。

参阅图6，本发明提供的薄膜晶体管第一实施例包括：依次沉积的缓冲层311及遮光层312、igzo层313以及源极314、漏极315，且在igzo层313上依次设有介电层316、栅极317及中间层318。

缓冲层311在制备时，可选用氮化氢及四氢化硅作为原材料，通过等离子体增强化学气相沉积法得到含氢的氮化硅，以使得缓冲层311在制备完成之后为含氢缓冲层。

遮光层312是绝缘遮光层。

igzo层313是一种n型半导体材料，包括对应遮光层312位置的第一部分3131及与第一部分3131相邻的第二部分3132。

其中，igzo层在制备时，需进行退火处理，在退火处理过程中，含氢缓冲层中的氢在高温作用下会向图示中的上方扩散，从而扩散至igzo层313，使得部分igzo层313形成掺杂igzo，进而具有导体特性，在这一过程中，由于遮光层312的存在，对应遮光层312位置的第一部分3131被遮光层312保护而不会受到影响，依然保留半导体特性，第二部分3132则未被保护而形成掺杂igzo，进而使得第二部分3132具有导体特性。

介电层316、栅极317及中间层318依次设置在igzo层上，可根据上述方法制备而来，在此不再赘述。

进一步地，介电层316及中间层318开设有贯穿介电层316及中间层318且连通第二部分3132的接触孔319，该接触孔319数量为二，分别与位于igzo层313第一部分3131两侧的第二部分3132连通。

源极314、及漏极315通过在中间层318及两个接触孔319中沉积金属，形成一金属层，然后在沉积的金属层上沉积光阻层，再进行曝光、显影、刻蚀和剥离制程而来，因此，源极314、及漏极315与第二部分3132接触。

参阅图7，本发明提供的薄膜晶体管第二实施例还包括：绝缘层4121。

在遮光层412为金属遮光层时，对金属遮光层进行氧气等离子处理，使得金属遮光层远离缓冲层411的一面形成绝缘层4121。

本实施例中的其他结构及制备方法与上述第一实施例相同，在此不再赘述。

区别于现有技术，本发明通过在igzo层退火处理过程中，缓冲层使得igzo层与源极、漏极接触的部分具有导体特性，而不需要为了使该部分具有导体特性进行其他的工艺处理，简化了igzo薄膜晶体管的制备工艺，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。