一種薄膜晶體管、陣列基板和液晶顯示面板的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種薄膜晶體管、陣列基板和液晶顯示面板。
【【背景技術(shù)】】
[0002]非晶氧化物半導(dǎo)體(AOS)薄膜晶體管(TFT)具有良好的電學(xué)性能、高透光率及低溫制作工藝等優(yōu)點(diǎn)而引起了人們的廣泛關(guān)注，是驅(qū)動(dòng)新一代平板顯示的有源電子器件最有力的競(jìng)爭(zhēng)者之一，比較常見的AOS TFT包括a-1GZO TFT (氧化銦鎵鋅薄膜晶體管)、IZOTFT、ZTO TFT 等。
[0003]為了改善TFT器件的某些電性指標(biāo)和穩(wěn)定性，現(xiàn)有一般通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)AOS-TFT的有源層中氧空位的水平，即向AOS-TFT的有源層中摻氮，此類AOS-TFT稱為摻氮非晶氧化物薄膜晶體管。然而，摻氮一般會(huì)引起器件迀移率的下降，這不利于制備具有較高迀移率的AOS-TFT器件來滿足平板顯示領(lǐng)域的工程應(yīng)用需求。因此，如何使摻氮AOS-TFT器件的場(chǎng)效應(yīng)迀移率(mobility)保持不變?cè)谏a(chǎn)中具有重要的意義。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管、陣列基板和液晶顯示面板，以解決如何使摻氮AOS-TFT器件的場(chǎng)效應(yīng)迀移率保持不變的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管，其包括:
[0006]柵極、在所述柵極上方形成的柵極絕緣層、在所述柵極絕緣層上方形成的有源層、以及在所述有源層兩側(cè)形成的源極和漏極；
[0007]所述有源層由摻氮氧化物半導(dǎo)體層和無氮氧化物半導(dǎo)體層構(gòu)成。
[0008]在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述有源層包括:至少兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層和至少一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層；
[0009]所述無氮氧化物半導(dǎo)體層形成在兩個(gè)相鄰的所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層之間。
[0010]在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層與所述無氮氧化物半導(dǎo)體層的厚度相同或者不同；任意兩個(gè)所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層的厚度相同或者不同。
[0011]在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述有源層包括:兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層、和一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層。
[0012]在本發(fā)明的薄膜晶體管中，所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層的厚度在Snm至12nm之間，所述無氮氧化物半導(dǎo)體層的厚度在8nm至12nm之間。
[0013]同樣為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種陣列基板，其包括:
[0014]基板襯底；
[0015]在所述基板襯底上的多個(gè)數(shù)據(jù)線、多個(gè)掃描線、多個(gè)像素電極和薄膜晶體管；
[0016]所述數(shù)據(jù)線，用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)給對(duì)應(yīng)的所述薄膜晶體管的源極；
[0017]所述掃描線，用于傳輸掃描信號(hào)給對(duì)應(yīng)的所述薄膜晶體管的柵極；
[0018]所述薄膜晶體管，用于根據(jù)掃描信號(hào)控制是否將數(shù)據(jù)信號(hào)通過該薄膜晶體管的漏極傳輸給對(duì)應(yīng)的所述像素電極；
[0019]其中，所述薄膜晶體管具體包括:在所述基底襯板上形成的柵極、在所述柵極上方形成的柵極絕緣層、在所述柵極絕緣層上方形成的有源層、以及在所述有源層兩側(cè)形成的源極和漏極；
[0020]所述有源層由摻氮氧化物半導(dǎo)體層和無氮氧化物半導(dǎo)體層構(gòu)成。
[0021]在本發(fā)明的陣列基板中，所述有源層包括:至少兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層和至少一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層；
[0022]所述無氮氧化物半導(dǎo)體層形成在兩個(gè)相鄰的所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層之間。
[0023]在本發(fā)明的陣列基板中，所述有源層包括:兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層、和位于兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層之間的一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層。
[0024]同樣為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種液晶顯示面板，其包括:
[0025]彩膜基板、陣列基板以及設(shè)置在所述彩膜基板和所述陣列基板之間的液晶層；
[0026]所述陣列基板包括:
[0027]基板襯底；
[0028]在所述基板襯底上的多個(gè)數(shù)據(jù)線、多個(gè)掃描線、多個(gè)像素電極和多個(gè)薄膜晶體管；
[0029]所述數(shù)據(jù)線，用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)給對(duì)應(yīng)的所述薄膜晶體管的源極；
[0030]所述掃描線，用于傳輸掃描信號(hào)給對(duì)應(yīng)的所述薄膜晶體管的柵極；
[0031]所述薄膜晶體管，用于根據(jù)掃描信號(hào)控制是否將數(shù)據(jù)信號(hào)通過該薄膜晶體管的漏極傳輸給對(duì)應(yīng)的所述像素電極；
[0032]其中，所述薄膜晶體管具體包括:在所述基底襯板上形成的柵極、在所述柵極上方形成的柵極絕緣層、在所述柵極絕緣層上方形成的有源層、以及在所述有源層兩側(cè)形成的源極和漏極；
[0033]所述有源層由摻氮氧化物半導(dǎo)體層和無氮氧化物半導(dǎo)體層構(gòu)成。
[0034]在本發(fā)明的液晶顯示面板中，所述有源層包括:至少兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層和至少一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層；所述無氮氧化物半導(dǎo)體層形成在兩個(gè)相鄰的所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層之間。
[0035]本發(fā)明提供了一種薄膜晶體管、陣列基板和液晶顯示面板；本發(fā)明的薄膜晶體管中有源層由摻氮氧化物半導(dǎo)體層和無氮氧化物半導(dǎo)體層構(gòu)成；通過無氮氧化物半導(dǎo)體層來保持有源層體內(nèi)具有足夠的氧空位來提供所需的載流子數(shù)量，進(jìn)而可以保持薄膜晶體管(例如AOS TFT)的迀移率不變，有利于提升薄膜晶體管的可靠性，降低生產(chǎn)成本。
【【附圖說明】】
[0036]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第一種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第二種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的第三種薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種陣列基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種薄膜晶體管有源層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種液晶顯不面板的結(jié)構(gòu)不意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0042]以下各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號(hào)表示。
[0043]實(shí)施例一:
[0044]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種薄膜晶體管(以AOS TFT為例)，包括:柵極101、柵極絕緣層102、有源層103、薄膜晶體管的源極104和漏極105 ;
[0045]本實(shí)施例中，柵極絕緣層102位于所述柵極101上方，可通過化學(xué)沉積的方式形成；有源層103位于所述柵極絕緣層102上方，可通過化學(xué)沉積的方式形成，其中形成有源層103的材料可以為摻氮非晶氧化物半導(dǎo)體，例如摻氮a-1GZO等；
[0046]本實(shí)施例中有源層103由摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031和無氮氧化物半導(dǎo)體層1032構(gòu)成，在圖1中，有源層103包括:至少兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031和至少一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層1032 ；
[0047]本實(shí)施例中有源層103中摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031和無氮氧化物半導(dǎo)體層1032的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定，例如有源層可以包括:三個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031和兩個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層1032等等。
[0048]本實(shí)施例的摻氮薄膜晶體管是在現(xiàn)有摻氮薄膜晶體管的有源層中增加了無氮氧化物半導(dǎo)體層1032，通過無氮氧化物半導(dǎo)體層1032來保持有源層103體內(nèi)具有足夠的氧空位來提供所需的載流子數(shù)量，進(jìn)而可以保持薄膜晶體管(例如AOS TFT)的迀移率不變，有利于提升薄膜晶體管的可靠性，降低生產(chǎn)成本。
[0049]優(yōu)選地，本實(shí)施例中有源層103中各摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031的厚度可以相同或者不同；如果厚度相同，則可以方便制作薄膜晶體管，提升制作效率，節(jié)約生產(chǎn)成本；如果厚度不相同，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景中對(duì)迀移率的不同需求，擴(kuò)大了薄膜晶體管的應(yīng)用范圍。
[0050]優(yōu)選地，本實(shí)施例中有源層103中摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031與無氮氧化物半導(dǎo)體層1032的厚度可以相同或者不同；如果厚度相同，則在制作薄膜晶體管時(shí)可以按照同一厚度尺寸制作摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031與無氮氧化物半導(dǎo)體層1032，提升了制作效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本；如果厚度不同，則可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景中對(duì)迀移率的不同需求以及對(duì)薄膜晶體管尺寸的要求。
[0051]為了更好地保持薄膜晶體管的迀移率不變或者提高薄膜晶體管的迀移率，優(yōu)選地，本實(shí)施例中有源層103中無氮氧化物半導(dǎo)體層1032形成在兩個(gè)相鄰的所述摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031之間；也就是說，可以在任意兩相鄰的摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031之間形成一無氮氧化物半導(dǎo)體層1032。
[0052]在本實(shí)施例中考慮到薄膜晶體管尺寸和制作工藝，優(yōu)選地，本實(shí)施例中摻氮氧化物半導(dǎo)體層1031的厚度在8nm至12nm之間，無氮氧化物半導(dǎo)體層1032的厚度在8nm至12nm之間。
[0053]如圖2所示，本實(shí)施例提供了另一種薄膜晶體管，其有源層103包括:第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033、第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034、第三摻氮氧化物半導(dǎo)體層1035、第一無氮氧化物半導(dǎo)體層1036和第二無氮氧化物半導(dǎo)體層1037 ;其中，第一無氮氧化物半導(dǎo)體層1036位于第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033和第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034之間，第二無氮氧化物半導(dǎo)體層1037位于第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034和第三摻氮氧化物半導(dǎo)體層1035之間。
[0054]由于大部分薄膜晶體管的有源層包括三個(gè)氧化物半導(dǎo)體層，因此考慮到提升薄膜晶體管的應(yīng)用廣泛性，優(yōu)選地，本實(shí)施例中有源層103可以包括:兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層、和一個(gè)無氮氧化物半導(dǎo)體層，其中，該無氮氧化物半導(dǎo)體層位于這兩個(gè)摻氮氧化物半導(dǎo)體層之間。如圖3所示，本實(shí)施例提供了又一種薄膜晶體管，其有源層103包括:第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033、第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034、以及位于所述第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033、第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034之間的無氮氧化物半導(dǎo)體層1036 ;其中，第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033、第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034、無氮氧化物半導(dǎo)體層1036的厚度可以均為1nm,柵極絕緣層102的厚度可以為lOOnm。
[0055]優(yōu)選地，本實(shí)施例中可以采用RF Sputter (射頻濺鍍)在柵絕緣層102上連續(xù)沉積第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033、無氮氧化物半導(dǎo)體層1035和第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034。在無氮氧化物半導(dǎo)體層1036沉積時(shí)使用氬氣；第一摻氮氧化物半導(dǎo)體層1033和第二摻氮氧化物半導(dǎo)體層1034沉積時(shí)采用氬氣/氮?dú)?，?氮比例根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
[0056]優(yōu)選地，圖3所示的薄膜晶體管可以為a-1GZO TFT，該TFT中的有源層中氧化物半導(dǎo)體材料可以為