薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示,尤其涉及一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜晶體管(Thin Film Transistor,TFT)是液晶顯示裝置中的關(guān)鍵器件,對顯示裝置的工作性能起到十分重要的作用。液晶顯示裝置包括液晶顯示器,液晶顯示器上的每一個液晶像素點(diǎn)都是由集成在其后的TFT來驅(qū)動,從而可以使液晶顯示器高速度、高亮度、高對比度地顯示屏幕信息。
[0003]近年來,在半導(dǎo)體集成電路、薄膜晶體管的電極和布線上開始使用低電阻的銅薄膜,由于銅的電阻較低,可以提高數(shù)字信號的傳達(dá)速度,并降低耗電量。然而,薄膜晶體管中,電極薄膜與相鄰的薄膜層的密接性較差,尤其是銅薄膜。此外,電極薄膜中的原子會擴(kuò)散至與之接觸的薄膜層中,影響相鄰的薄膜層的特性,如:包含銅的源極或漏極與有源層的密接性較差,且包含銅的源極或漏極中的銅原子也會擴(kuò)散至有源層中,影響有源層的特性。
[0004]綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管中,電極薄膜與相鄰的薄膜層的密接性較差,且電極薄膜也會影響相鄰的薄膜層的特性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種薄膜晶體管及其制作方法、陣列基板、顯示裝置,解決了現(xiàn)有技術(shù)的薄膜晶體管中電極薄膜與相鄰的薄膜層的密接性較差的技術(shù)問題。
[0006]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:
[0007]—種薄膜晶體管,包括柵極、源極、漏極和緩沖層,所述緩沖層位于所述柵極、源極或漏極的一側(cè)或兩側(cè),所述緩沖層的材料為銅合金材料,所述銅合金材料中含有氮元素或氧元素,所述銅合金材料中還含有鋁元素。
[0008]優(yōu)選地,鋁原子占銅合金材料中總原子個數(shù)的原子百分比為0.05-30%。
[0009]其中,所述銅合金材料中還含有非銅非鋁的金屬元素。。
[0010]優(yōu)選地,所述非銅非鋁的金屬元素包括Ca、Mg、Na、K、Be、L1、Ge、Sr和Ba元素中的至少一種元素。
[0011]其中,所述非銅非鋁的金屬原子占銅合金材料中總原子個數(shù)的原子百分比為0.05-30% O O
[0012]優(yōu)選地所述的薄膜晶體管,還包括襯底基板和柵極絕緣層,所述襯底基板用于承載各個層結(jié)構(gòu),所述柵極絕緣層位于所述襯底基板上,所述柵極絕緣層與所述襯底基板之間設(shè)有所述柵極,所述柵極與所述襯底基板之間還設(shè)有所述緩沖層。
[0013]一種上述任一方案所述的薄膜晶體管的制作方法,該方法包括:在所述柵極、源極或漏極的一側(cè)或兩側(cè)形成緩沖層。
[0014]優(yōu)選地,所述源極或漏極的一側(cè)或兩側(cè)的緩沖層、所述源極和所述漏極,通過一次構(gòu)圖工藝形成。
[0015]優(yōu)選地,所述柵極的一側(cè)或兩側(cè)的緩沖層和所述柵極,通過一次構(gòu)圖工藝形成。
[0016]較佳地,所述形成緩沖層包括:在所述柵極、源極或漏極的一側(cè)沉積銅、鋁,同時通入氮?dú)饣蜓鯕猓龅獨(dú)饣蜓鯕猱a(chǎn)生的分壓壓強(qiáng)為氣體產(chǎn)生的總壓強(qiáng)的1_30%,其余為惰性氣體的分壓壓強(qiáng)。
[0017]一種陣列基板,包括上述任一方案中所述的薄膜晶體管。
[0018]一種顯示裝置,包括上述方案所述的陣列基板。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管中,由于薄膜晶體管中包括緩沖層,緩沖層的材料為銅合金材料,當(dāng)合金材料中含有金屬銅元素和非金屬氮元素或氧元素時,能夠制作出較高密接性的作為緩沖層的阻擋膜,并且,在制作薄膜晶體管時,緩沖層的制作工藝更容易。當(dāng)緩沖層位于柵極、源極或漏極中的一側(cè)或兩側(cè)時,可以提高柵極、源極或漏極與其相連的薄膜層之間的密接性,同時,還能夠有效地阻止柵極、源極或漏極中的原子擴(kuò)散到與其相連的膜層中,從而提高薄膜晶體管的可靠性,并且,當(dāng)銅合金材料中含有鋁元素時,能夠有效地降低合金材料的電阻,同時,在制作薄膜晶體管時,緩沖層的制作工藝更容易,并且,所制作出來的緩沖層為密接性比較高的阻擋膜。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜晶體管的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,除非另有說明,“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0023]參見圖1,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管,包括柵極12、源極15、漏極16和緩沖層11,緩沖層11位于柵極12、源極15或漏極16的一側(cè)或兩側(cè),緩沖層11的材料為銅合金材料,銅合金材料中含有氮元素或氧元素,銅合金材料中還含有鋁元素。
[0024]需要說明的是,如圖1所示,柵極12、源極15和漏極16等層結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在襯底基板10上。
[0025]圖1中只顯示出了緩沖層位于柵極12、源極15和漏極16的一側(cè),根據(jù)需要,緩沖層也可以位于柵極12、源極15或漏極16的兩側(cè)。由于緩沖層的設(shè)置,可以提高柵極、源極或漏極與其相鄰的薄膜層的密接性,同時,緩沖層也可以避免柵極、源極或漏極的材料中的原子擴(kuò)散至與之接觸的薄膜層中,進(jìn)而避免了影響相鄰的薄膜層的特性。
[0026]例如:如圖1所示,薄膜晶體管還包括有源層14,緩沖層11位于源極15的靠近有源層14的一側(cè)(即緩沖層11位于源極15與有源層14之間),可以解決源極與有源層的密接性較差的技術(shù)問題,提高源極15與有源層14的密接性,同時,緩沖層設(shè)置在源極15與有源層14之間,也可以避免源極的原子擴(kuò)散至有源層中。再如圖1所示,緩沖層11位于漏極16的靠近有源層14的一側(cè)(即緩沖層11位于漏極16與有源層14之間),可以提高漏極16與有源層14的密接性,同時也可以避免漏極的原子擴(kuò)散至有源層中。
[0027]通常,柵極、源極或漏極中包含銅。含有銅的柵極、源極或漏極,可以提高數(shù)字信號的傳達(dá)速度,并降低耗電量。本發(fā)明實(shí)施例中,由于設(shè)置了緩沖層,解決了柵極、源極或漏極與相鄰的薄膜層的密接性較差的技術(shù)問題,提高了柵極、源極或漏極與相鄰的薄膜層的密接性;同時,也避免了柵極、源極或漏極中的銅原子擴(kuò)散至相鄰的薄膜層(如有源層)中,進(jìn)而避免了柵極、源極或漏極中的銅原子影響相鄰的薄膜層的特性。
[0028]所述銅合金材料中,含有氮或氧、銅、鋁。其中氮或氧、銅、鋁的含量可以根據(jù)不同需求進(jìn)行設(shè)定,在此不做具體限定。比如:鋁原子占銅合金材料中總原子個數(shù)的原子百分比可以為0.05-30%,氮或氧占銅合金材料中總原子個數(shù)的原子百分比也可以為0.05-30%,其與為銅。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜晶體管中,由于薄膜晶體管中包括緩沖層,緩沖層的材料為銅合金材料,當(dāng)合金材料中含有金屬銅元素和非金屬氮元素或氧元素時,能夠制作出較高密接性的作為緩沖層的阻擋膜,并且,在制作薄膜晶體管時,緩沖層的制作工藝更容易。當(dāng)緩沖層位于柵極、源極或漏極的一側(cè)或兩側(cè)時,可以提高柵極、源極或漏極與其相連的薄膜層之間的密接性,同時,還能夠有效地阻止柵極、源極或漏極中的原子擴(kuò)散到與其相連的膜層中,從而提高薄膜晶體管的可靠性,并且,當(dāng)銅合金材料中含有鋁元素時,能夠有效地降低合金材料的電阻,同時,在制作薄膜晶體管時,緩沖層的制作工藝更容易,并且,所制作出來的緩沖層為密接性比較高的阻擋膜。
[0030]進(jìn)一步地,鋁原子占銅合金材料中總原子個數(shù)的原子百分比可以為0.05-30%。鋁元素的含量在該范圍內(nèi)所制作出來的緩沖層具有更好的密接性和阻擋性。
[0031]較佳的實(shí)施例中,銅合金材料中還可以含有非銅非鋁的金屬元素。例如,非銅非鋁的金屬元素可以包括Ca、Mg、Na、K、Be、L1、Ge、Sr和Ba元素中的至少一種元素。優(yōu)選地,非銅非鋁的金屬原子占銅合金材料中總原子個數(shù)的原子百分比為0.05-30%,這樣能夠使制作出來的緩沖層具有較高的密接性和較高的阻擋性。
[0032]其中,所述的薄膜晶體管,如圖1所示,還包括襯底基板10和柵極絕緣層13,襯底基板10用于承載各個層結(jié)構(gòu),柵極絕緣層13位于襯底基板10上,柵極絕緣層13與襯底基板10之間設(shè)有柵極12,柵極12與襯底基板10之間還設(shè)有緩沖層11。緩沖層能夠增強(qiáng)柵極與襯底基板之間密接性,增大柵極與基板的接觸牢固度,進(jìn)而避免柵極的脫落,提高薄膜晶體管的壽命。
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