一種雙柵極薄膜晶體管及其制作方法、以及陣列基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及領(lǐng)域顯示領(lǐng)域，特別是涉及一種雙柵極薄膜晶體管及其制作方法、以及陣列基板。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著液晶IXD以及有機(jī)發(fā)光二極管OLED為代表的平板顯示器向著大尺寸、高分辨率的方向發(fā)展，薄膜晶體管TFT作為平板顯示行業(yè)的核心部件，也得到廣泛的關(guān)注。
[0003]雙柵極薄膜晶體管因具有單柵極薄膜晶體管無法比擬的有點，而倍受青睞。例如，雙柵極薄膜晶體管較容易控制閾值電壓Vth、照光穩(wěn)定性高等。
[0004]然而，由于雙柵極晶體管結(jié)構(gòu)設(shè)計或制程中的差異，雙柵極薄膜晶體管容易產(chǎn)生較高的漏電(即關(guān)斷電流Iciff較高)，從而影響雙柵極晶體管的基本電性及應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種雙柵極薄膜晶體管及其制作方法、以及陣列基板，能夠有效減小由于源極和漏極之間的有效溝道長度所引起的漏電問題，提高雙柵極晶體薄膜管的電性能。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種雙柵極薄膜晶體管的制作方法，所述方法包括:在第一基板上依次形成第一柵極、柵極絕緣層、半導(dǎo)體層以及刻蝕阻擋層；其中，在所述刻蝕阻擋層覆蓋所述半導(dǎo)體層的區(qū)域開設(shè)有三個開口區(qū)域，使對應(yīng)所述三個開口區(qū)域的半導(dǎo)體層暴露；在對應(yīng)暴露的所述半導(dǎo)體層上依次形成一漏極、一獨立電極以及一源極；其中，在所述漏極和所述獨立電極之間形成第一溝道，在所述獨立電極和所述源極之間形成第二溝道，使對應(yīng)所述第一溝道和所述第二溝道的所述刻蝕阻擋層暴露；在暴露的所述刻蝕阻擋層以及所述漏電極、所述源電極、所述獨立電極的表面形成絕緣保護(hù)層；以及在所述絕緣保護(hù)層上相對所述第一柵極的區(qū)域形成第二柵極。
[0007]其中，所述第二柵極至少覆蓋所述第一溝道以及所述第二溝道。
[0008]其中，所述第二柵極被刻蝕第一區(qū)域，所述被刻蝕的第一區(qū)域相對于所述半導(dǎo)體層的截面積小于或等于所述獨立電極的截面積。
[0009]其中，在暴露的所述刻蝕阻擋層以及所述漏電極、所述源電極、所述獨立電極的表面形成絕緣保護(hù)層的步驟具體為:
[0010]在所述刻蝕阻擋層以及所述漏極、所述源極以及所述獨立電極的表面濺鍍氧化硅S1或/和氮化娃SiN形成所述絕緣保護(hù)。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種雙柵極薄膜晶體管，所述雙柵極薄膜晶體管包括:第一基板、依次層疊設(shè)置于所述第一基板上的第一金屬層、柵極絕緣層、半導(dǎo)體層、刻蝕阻擋層、第二金屬層、絕緣保護(hù)層以及第三金屬層；所述第一金屬層為第一柵極，所述第三金屬層為第二柵極，且所述第一柵極連接所述第二柵極；其中，在所述刻蝕阻擋層覆蓋在所述半導(dǎo)體層的區(qū)域開設(shè)有三個開口區(qū)域，使對應(yīng)所述三個開口區(qū)域的半導(dǎo)體層未被所述刻蝕阻擋層覆蓋；所述第二金屬層對應(yīng)未被所述刻蝕阻擋層覆蓋的所述半導(dǎo)體層，被依次分割為一漏極、一獨立電極以及一源極，在所述漏極和所述獨立電極之間形成第一溝道，在所述獨立電極和所述源極之間形成第二溝道，使對應(yīng)所述第一溝道和所述第二溝道的所述刻蝕阻擋層暴露。
[0012]其中，所述第二柵極至少覆蓋所述第一溝道以及所述第二溝道。
[0013]其中，所述第二柵極被刻蝕第一區(qū)域，所述被刻蝕的第一區(qū)域相對于所述半導(dǎo)體層的截面積小于或等于所述獨立電極的截面積。
[0014]其中，所述絕緣保護(hù)層包括氧化娃S1或/和氮化娃SiN。
[0015]其中，當(dāng)所述雙柵極薄膜晶體管導(dǎo)通時，所述源極與所述漏極之間的有效溝道長度為所述第一溝道和所述第二溝道所對應(yīng)的長度之和；當(dāng)所述雙柵極薄膜晶體管截止時，所述源極與所述漏極之間的有效溝道長度為所述第一溝道和所述第二溝道各自所對應(yīng)的長度、第一溝道與所述第二溝道之間的距離之和。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的再一個技術(shù)方案是:提供一種陣列基板，所述陣列基板包括上述任一項所述的雙柵極薄膜晶體管。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，在源極和漏極之間增加一獨立電極，使得雙柵極薄膜晶體管在導(dǎo)通時源極和漏極之間的有效溝道長度小于截止時源極和漏極之間的有效溝道長度。由于溝道長度越長，雙柵極薄膜晶體管的電流越小，上述方式使得雙柵極薄膜晶體管的導(dǎo)通(開態(tài))電流與截止(關(guān)態(tài))電流的比值變大，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中由于源極和漏極之間的有效溝道長度所引起的漏電問題，提高雙柵極薄膜晶體管的電性能，增加其穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明雙柵極薄膜晶體管的制作方法一實施例的流程示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明雙柵極薄膜晶體管一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明雙柵極薄膜晶體管另一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)之類的具體細(xì)節(jié)，以便透徹理解本申請。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的其它實施方式中也可以實現(xiàn)本申請。在其它情況中，省略對眾所周知的裝置、電路以及方法的詳細(xì)說明，以免不必要的細(xì)節(jié)妨礙本申請的描述。
[0022]參閱圖1，圖1是本發(fā)明雙柵極薄膜晶體管的制作方法一實施例的流程示意圖。本實施例的制造方法包括如下步驟:
[0023]SlOl:在第一基板上依次形成第一柵極、柵極絕緣層、半導(dǎo)體層以及刻蝕阻擋層。
[0024]具體地，先在第一基板上通過沉積的方式形成金屬膜層，經(jīng)過第一道光罩對金屬膜層進(jìn)行曝光，將金屬膜層刻蝕成第一柵極。
[0025]其中，第一基板包括玻璃基板以及石英基板，在其他實施方式中還可以為其他基板，在此不做限定。
[0026]金屬膜層包括鋁Al、鉬Mo、銅Cu以及銀Ag中的至少一種，在其他實施方式中也可以為其他金屬，在此也不做限定。
[0027]沉積工藝一般是指外來物質(zhì)淀積于基底表面形成薄膜，又稱為氣相沉積。本實施方式是通過金屬物質(zhì)在第一基板的表面形成金屬膜層。在其他實施方式中，也可以通過其他沉積方式來實現(xiàn)金屬膜層，在此不作限定。
[0028]刻蝕工藝一般是指把薄膜上未被抗蝕劑掩蔽的部分薄膜層除去，從而在薄膜層上形成與抗蝕劑膜完全相同圖形的工藝?？涛g工藝一般包括干法刻蝕和濕法刻蝕，本實施方式中不作限定，只要能夠在金屬膜層上刻蝕出第一柵極即可。
[0029]在第一柵極形成后，在第一柵極的表面沉積柵極絕緣層。
[0030]其中，柵極絕緣層包括氮化硅SiNx，非晶氧化硅S1x中的至少一種，在其他實施方式中，也可以為其他絕緣物質(zhì)，在此不做限定。
[0031]在柵極絕緣層形成后，在柵極絕緣層的表面，且相對第一柵極的區(qū)域沉積半導(dǎo)體層(有源層)。其中，半導(dǎo)體層未完全覆蓋柵極絕緣層，半導(dǎo)體層的截面積大于或等于第一柵極的截面積。
[0032]在半導(dǎo)體形成后，在半導(dǎo)體層以及暴露的柵極絕緣層的表面沉積刻蝕阻擋層。其中，在刻蝕阻擋層覆蓋半導(dǎo)體層的區(qū)域開設(shè)有三個開口區(qū)域，使對應(yīng)三個開口區(qū)域的半導(dǎo)體層暴露。此處對三個開口區(qū)域的尺寸不作限定，可根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)置。
[0033]第一開口區(qū)域、第二開口區(qū)域以及第三開口區(qū)域用于分別沉積漏極、獨立電極以及源極。
[0034]S102:在對應(yīng)暴露的所述半導(dǎo)體層上依次形成一漏極、一獨立電極以及一源極。
[0035]在在第一基板上依次形成第一柵極、柵極絕緣層、半導(dǎo)體層以及刻蝕阻擋層后，在對應(yīng)暴露的半導(dǎo)體層上依次形成一漏極、一獨立電極以及一源極。即，在上述的三個開口區(qū)域依次分別形成一漏極、一獨立電極以及一源極。漏極、獨立電極以及源極可以部分覆蓋刻蝕阻擋層。
[0036]其中，在半導(dǎo)體層上，漏極和獨立電極之間形成第一溝道，在獨立電極和源極之間形成第二溝道，使對應(yīng)第一溝道和第二溝道的刻蝕阻擋層暴露。
[0037]漏極、獨立電極以及源極的形成方法可以為:在對應(yīng)暴露的半導(dǎo)體層和刻蝕阻擋層上通過沉積的方式形成金屬膜層，經(jīng)過光罩對金屬膜層進(jìn)行曝光，將金屬膜層刻蝕成漏極、獨立電極以及源極。
[0038]其中，獨立電極用于在雙柵極薄膜晶體管導(dǎo)通時，減小源極和漏極之間的有效溝道長度。即在雙柵極薄膜晶體管導(dǎo)通，源極和漏極之間的有效溝道長度為第一溝道長度與第二溝道長度之和。在雙柵極薄膜晶體管截止，源極和漏極之間的有效溝道長度為第一溝道長度、第二溝道長度、第一溝道與第二溝道之間的距離三者的總和。
[0039]由于源極、獨立電極、漏極同時進(jìn)行光刻，不需要增加光罩?jǐn)?shù)量，能夠簡化制作流程，節(jié)省成本。
[0040]S103:在暴露的所述刻蝕阻擋層以及所述漏電極、所述源電極、所述獨立電極的表面形成絕緣保護(hù)層。
[0041]在形成漏極、獨立電極以及源極之后，在暴露的刻蝕阻擋層以及漏電極、源電極、獨立電極的表面形成絕緣保護(hù)層。
[0042]具體可以為:在刻蝕阻擋層以及漏極、源極以及獨立電極的表面濺鍍氧化硅S1或/和氮化娃SiN形成絕緣保護(hù)。
[0043]S104:在所述絕緣保護(hù)層上相對所述第一柵極的區(qū)域形成第二柵極。
[0044]在形成絕緣保護(hù)層后，在絕緣保護(hù)層上相對第一柵極的區(qū)域形成第二柵極。第一柵極與第二柵極通過過孔進(jìn)行連接。
[0045]具體地，先在絕緣保護(hù)層上通過沉積的方式形成金屬膜層，經(jīng)過光罩對該金屬膜層進(jìn)行曝光，將該金屬膜層刻蝕成第二柵極。
[0046]進(jìn)一步地，第二柵極覆蓋第一溝道以及第二溝道。即，第二柵極覆蓋在絕緣保護(hù)層上相對半導(dǎo)體層的區(qū)域，至少能夠覆蓋源極與獨立電極之間形成的第一溝道，以及獨立電極與漏極之間形成的第二溝道。
[0047]進(jìn)一步地，第二柵極被刻蝕掉第一區(qū)域，被刻蝕的第一區(qū)域相對于半導(dǎo)體層的截面積小于或等于獨立電極覆蓋在半導(dǎo)體層上的截面積，以使第二柵極能夠完全覆蓋第一溝道以及第二溝道。
[0048]具體為:先在絕緣保護(hù)層上通過沉積的方式形成金屬膜層，經(jīng)過光罩對該金屬膜層進(jìn)行曝光，將該金屬膜層刻蝕成第二柵極，并且將該第二柵極的第一區(qū)域刻蝕掉，以使第二柵極被第一區(qū)域分隔成兩部分。第二柵極被第一區(qū)域分隔成的兩部分至少能夠分別覆蓋第一溝道、第二溝道。
[0049]其中，被刻蝕掉的第一區(qū)域使得第二柵極與獨立電極相互無重疊區(qū)域，有效減少第二柵極與獨立電極之間形成的寄生電容。
[0050]上述方案，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，在源極和漏極之間增加一獨立電極，使得雙柵極薄膜晶體管在導(dǎo)通時源極和漏極之間的有效溝道長度小于截止時源極和漏極之間的有效溝道長度。由于