薄膜晶體管、顯示裝置及薄膜晶體管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種薄膜晶體管，包括基板、設(shè)于基板表面的柵極電極、層疊設(shè)置在所述柵極電極上的柵極保護(hù)層和半導(dǎo)體層、設(shè)于所述半導(dǎo)體層表面的刻蝕阻止層、源極金屬和漏極金屬，所述源極金屬和所述漏極金屬位于所述刻蝕阻止層的兩側(cè)。所述薄膜晶體管還包括遮光層、絕緣介質(zhì)層和像素電極，所述遮光層層疊設(shè)于所述刻蝕阻止層上方，以防止光照射至所述半導(dǎo)體層，所述絕緣介質(zhì)層覆蓋所述源極金屬、所述漏極金屬及所述遮光層，像素電極設(shè)于絕緣介質(zhì)層表面，且電連接至漏極金屬。本發(fā)明能夠避免光照射至半導(dǎo)體層，從而避免了由于光照的原因?qū)е卤∧ぞw管閥值波動(dòng)，提高液晶面板的可靠性。本發(fā)明還提供一種顯示裝置和一種薄膜晶體管的制造方法。
【專利說(shuō)明】
薄膜晶體管、顯示裝置及薄膜晶體管的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種薄膜晶體管、顯示裝置及薄膜晶體管的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，應(yīng)用氧化物半導(dǎo)體作為薄膜晶體管的半導(dǎo)體層屬于比較前沿的技術(shù)。由于氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管具有較高的遷移率和高的可見光透過(guò)性，該器件正被大量的應(yīng)用于液晶顯示裝置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜晶體管存在由于光照射薄膜晶體管的半導(dǎo)體層而導(dǎo)致該薄膜晶體管的閥值發(fā)生波動(dòng)的問題。由于對(duì)入射光的吸收，而導(dǎo)致電導(dǎo)率發(fā)生變動(dòng)，薄膜晶體管的閥值變動(dòng)，從而導(dǎo)致液晶顯示面板可靠性降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種薄膜晶體管、顯示裝置及薄膜晶體管的制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)薄膜晶體管的遮光保護(hù)，又能夠節(jié)省工藝步驟。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施方式提供如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明供了一種薄膜晶體管，包括基板、設(shè)于基板表面的柵極電極、層疊設(shè)置在所述柵極電極上的柵極保護(hù)層和半導(dǎo)體層、設(shè)于所述半導(dǎo)體層表面的刻蝕阻止層、源極金屬和漏極金屬，所述源極金屬和所述漏極金屬位于所述刻蝕阻止層的兩側(cè)，所述薄膜晶體管還包括遮光層、絕緣介質(zhì)層和像素電極，所述遮光層層疊設(shè)于所述刻蝕阻止層上方，以防止光照射至所述半導(dǎo)體層，所述絕緣介質(zhì)層覆蓋所述源極金屬、所述漏極金屬及所述遮光層，所述像素電極設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層表面，且電連接至所述漏極金屬。
[0007]其中，所述遮光層為有機(jī)黑色材質(zhì)，具有不透光不導(dǎo)電的特性。
[0008]其中，所述遮光層為黑色負(fù)性光阻。
[0009]其中，所述遮光層的材料為BM材料。
[0010]本發(fā)明還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括上述任意一項(xiàng)所述的薄膜晶體管。
[0011]本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管的制造方法，所述薄膜晶體管的制造方法包括:
[0012]提供基板，并在所述基板上沉積柵極電極；
[0013]在所述基板的設(shè)有所述柵極電極的表面沉積柵極保護(hù)層；
[0014]在所述柵極保護(hù)層表面制作半導(dǎo)體層；
[0015]在所述半導(dǎo)體層表面沉積刻蝕阻止層；
[0016]在所述刻蝕阻止層表面制作遮光層；
[0017]沉積源極金屬和漏極金屬，所述源極金屬和所述漏極金屬位于所述半導(dǎo)體層表面，且分別位于所述刻蝕阻止層的兩側(cè)；
[0018]沉積絕緣介質(zhì)層，所述絕緣介質(zhì)層覆蓋所述源極金屬、所述漏極金屬及所述遮光層;及
[0019]制作像素電極，所述像素電極設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層表面，且電連接至所述漏極金屬。
[0020]其中，所述遮光層為有機(jī)黑色材質(zhì)，具有不透光不導(dǎo)電的特性。
[0021]其中，所述遮光層為黑色負(fù)性光阻，通過(guò)對(duì)所述遮光層進(jìn)行光刻工藝，在同道光刻工藝制程中實(shí)現(xiàn)所述刻蝕阻止層圖形和所述遮光層圖形的制作。
[0022]其中，“在所述刻蝕阻止層表面制作遮光層”的步驟包括:
[0023]在沉積好的所述刻蝕阻止層表面涂覆一層光刻膠，所述光刻膠為負(fù)性光刻膠，具遮光特征 '及
[0024]配合光罩設(shè)計(jì)，通過(guò)光刻工藝，制作光刻圖形，以形成所述遮光層圖形和所述刻蝕阻止層圖形。
[0025]其中，所述光刻工藝為半色調(diào)或灰度的光刻工藝的掩膜設(shè)計(jì)，能夠調(diào)整所述遮光層的厚度。
[0026]本發(fā)明通過(guò)在刻蝕阻止層表面設(shè)一層遮光層，使得本發(fā)明薄膜晶體管導(dǎo)電區(qū)域被一層不透光的遮光層所覆蓋，遮光層能夠保護(hù)晶體管半導(dǎo)體層不被光所照射，從而避免了由于光照的原因?qū)е卤∧ぞw管閥值波動(dòng)，提高顯示裝置的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以如這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式中的薄膜晶體管示意圖。
[0029]圖2是制造圖1所示的薄膜晶體管過(guò)程中，在基板上沉積柵極電極、柵極保護(hù)層及半導(dǎo)體層的示意圖。
[0030]圖3是制造圖1所示的薄膜晶體管過(guò)程中，在圖2的基礎(chǔ)上沉積刻蝕阻止層的示意圖。
[0031]圖4是制造圖1所示的薄膜晶體管過(guò)程中，在圖3的基礎(chǔ)上涂覆一層光刻膠，且進(jìn)行光刻工藝的示意圖。
[0032]圖5是在圖4的基礎(chǔ)上，光刻工藝后形成遮光層圖形的不意圖。
[0033]圖6是在圖5的基礎(chǔ)上，刻蝕出刻蝕阻止層的圖形的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0035]圖1所示為本發(fā)明供的一種薄膜晶體管，所述薄膜晶體管包括基板1、設(shè)于基板1表面的柵極電極2、層疊設(shè)置在所述柵極電極2上的柵極保護(hù)層3和半導(dǎo)體層4(即溝道層)、設(shè)于所述半導(dǎo)體層4表面的刻蝕阻止層6、源極金屬5a和漏極金屬5b，所述源極金屬5a和所述漏極金屬5b位于所述刻蝕阻止層6的兩側(cè)。在本實(shí)施方式中，所述基板1為透明玻璃基板。所述柵極電極2通過(guò)在基板1上沉積金屬層形成，其材質(zhì)選自銅、鎢、鉻、鋁及其組合的其中之一。一種實(shí)施方式中，刻蝕阻擋層為Si02，用于保護(hù)半導(dǎo)體層4。
[0036]所述薄膜晶體管還包括遮光層7、絕緣介質(zhì)層8和像素電極9。所述遮光層7層疊設(shè)于所述刻蝕阻止層6上方，以防止光照射至所述半導(dǎo)體層4。所述絕緣介質(zhì)層8覆蓋所述源極金屬5a、所述漏極金屬5b及所述遮光層7，所述像素電極9設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層8表面，且電連接至所述漏極金屬5b。絕緣介質(zhì)層8上設(shè)有通孔，像素電極9部分伸入通孔，以實(shí)現(xiàn)將像素電極9電連接至所述漏極金屬5b。
[0037]具體而言，所述遮光層7為有機(jī)黑色材質(zhì)，具有不透光不導(dǎo)電的特性。
[0038]所述遮光層7優(yōu)選為黑色負(fù)性光阻。一種實(shí)施方式中，所述遮光層7的材料為BM材料。
[0039]本發(fā)明還提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括所述的薄膜晶體管。
[0040]本發(fā)明通過(guò)在刻蝕阻止層6表面設(shè)一層遮光層7，使得本發(fā)明薄膜晶體管導(dǎo)電區(qū)域被一層不透光的遮光層7所覆蓋，遮光層7能夠保護(hù)晶體管半導(dǎo)體層4不被光所照射，從而避免了由于光照的原因?qū)е卤∧ぞw管閥值波動(dòng)，提高顯示裝置的可靠性。
[0041]本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管的制造方法，所述薄膜晶體管的制造方法包括如下步驟:
[0042]請(qǐng)參閱圖2，提供基板1，本實(shí)施方式中，所述基板1為透明玻璃基板。在所述基板
1上沉積柵極電極2，圖2所示，柵極電極2形成在基板1的一個(gè)表面的中間位置處，柵極電極2的材質(zhì)選自銅、鎢、鉻、鋁及其組合的其中之一。在所述基板1的設(shè)有所述柵極電極2的表面沉積柵極保護(hù)層3。在所述柵極保護(hù)層3表面制作半導(dǎo)體層4，半導(dǎo)體層4位于柵極電極2的正上方。
[0043]請(qǐng)參閱圖3，在所述半導(dǎo)體層4表面沉積刻蝕阻止層6。
[0044]請(qǐng)參閱圖4、圖5和圖6，在所述刻蝕阻止層6表面制作遮光層7。
[0045]沉積源極金屬5a和漏極金屬5b,所述源極金屬5a和所述漏極金屬5b位于所述半導(dǎo)體層4表面，且分別位于所述刻蝕阻止層6的兩側(cè)。沉積源極金屬5a和漏極金屬5b的方法同現(xiàn)有技術(shù)的作法，不再詳述。然后，沉積絕緣介質(zhì)層8，所述絕緣介質(zhì)層8覆蓋所述源極金屬5a、所述漏極金屬5b及所述遮光層7。最后，制作像素電極9，所述像素電極9設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層8表面，且電連接至所述漏極金屬5b。制作像素電極9前，先在絕緣介質(zhì)層8上設(shè)通孔，然后再沉積像素電極9層，使得像素電極9層進(jìn)入通孔內(nèi)與漏極金屬5b電連接。
[0046]具體而言，所述遮光層7為有機(jī)黑色材質(zhì)，具有不透光不導(dǎo)電的特性。所述遮光層7為黑色負(fù)性光阻，通過(guò)對(duì)所述遮光層7進(jìn)行光刻工藝，在同道光刻工藝制程中實(shí)現(xiàn)所述刻蝕阻止層6圖形和所述遮光層7圖形的制作。這樣，可以省去一道對(duì)半導(dǎo)體層4的單獨(dú)光刻工藝，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的遮光和保護(hù)。
[0047]一種實(shí)施方式中，請(qǐng)參閱圖4-圖6，“在所述刻蝕阻止層6表面制作遮光層7”的步驟包括:在沉積好的所述刻蝕阻止層6表面涂覆一層光刻膠，所述光刻膠為負(fù)性光刻膠，具遮光特征，具有類似BM(黑色遮光層7)的遮光特性。配合光罩設(shè)計(jì)，通過(guò)光刻工藝，制作光刻圖形，以形成所述遮光層7圖形和所述刻蝕阻止層6圖形。
[0048]所述光刻工藝為半色調(diào)(half tone)或灰度(gray tone)的光刻工藝的掩膜(Mask)設(shè)計(jì)，能夠調(diào)整所述遮光層7的厚度，從而得到合適厚度的遮光層7。
[0049]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種薄膜晶體管，包括基板、設(shè)于基板表面的柵極電極、層疊設(shè)置在所述柵極電極上的柵極保護(hù)層和半導(dǎo)體層、設(shè)于所述半導(dǎo)體層表面的刻蝕阻止層、源極金屬和漏極金屬，所述源極金屬和所述漏極金屬位于所述刻蝕阻止層的兩側(cè)，其特征在于，所述薄膜晶體管還包括遮光層、絕緣介質(zhì)層和像素電極，所述遮光層層疊設(shè)于所述刻蝕阻止層上方，以防止光照射至所述半導(dǎo)體層，所述絕緣介質(zhì)層覆蓋所述源極金屬、所述漏極金屬及所述遮光層，所述像素電極設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層表面，且電連接至所述漏極金屬。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述遮光層為有機(jī)黑色材質(zhì)，具有不透光不導(dǎo)電的特性。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述遮光層為黑色負(fù)性光阻。
4.如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述遮光層的材料為BM材料。
5.一種顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的薄膜晶體管。
6.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述薄膜晶體管的制造方法包括: 提供基板，并在所述基板上沉積柵極電極； 在所述基板的設(shè)有所述柵極電極的表面沉積柵極保護(hù)層； 在所述柵極保護(hù)層表面制作半導(dǎo)體層； 在所述半導(dǎo)體層表面沉積刻蝕阻止層； 在所述刻蝕阻止層表面制作遮光層； 沉積源極金屬和漏極金屬，所述源極金屬和所述漏極金屬位于所述半導(dǎo)體層表面，且分別位于所述刻蝕阻止層的兩側(cè)； 沉積絕緣介質(zhì)層，所述絕緣介質(zhì)層覆蓋所述源極金屬、所述漏極金屬及所述遮光層 '及 制作像素電極，所述像素電極設(shè)于所述絕緣介質(zhì)層表面，且電連接至所述漏極金屬。
7.如權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述遮光層為有機(jī)黑色材質(zhì)，具有不透光不導(dǎo)電的特性。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述遮光層為黑色負(fù)性光阻，通過(guò)對(duì)所述遮光層進(jìn)行光刻工藝，在同道光刻工藝制程中實(shí)現(xiàn)所述刻蝕阻止層圖形和所述遮光層圖形的制作。
9.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，“在所述刻蝕阻止層表面制作遮光層”的步驟包括: 在沉積好的所述刻蝕阻止層表面涂覆一層光刻膠，所述光刻膠為負(fù)性光刻膠，具遮光特征；及 配合光罩設(shè)計(jì)，通過(guò)光刻工藝，制作光刻圖形，以形成所述遮光層圖形和所述刻蝕阻止層圖形。
10.如權(quán)利要求9所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述光刻工藝為半色調(diào)或灰度的光刻工藝的掩膜設(shè)計(jì)，能夠調(diào)整所述遮光層的厚度。
【文檔編號(hào)】H01L21/336GK104377247SQ201410682972
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】黃秋平 申請(qǐng)人:深圳市華星光電技術(shù)有限公司