薄膜晶體管陣列面板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄膜晶體管陣列面板。所述薄膜晶體管陣列面板包括：基板；掃描線；薄膜晶體管，所述薄膜晶體管具有背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)，所述薄膜晶體管包括：柵極；半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體材料是錫硅氧化物；源極；以及漏極；其中，在所述背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)中，所述源極和所述漏極均設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上，并且所述源極和所述漏極均與所述半導(dǎo)體層相接觸；絕緣層，所述絕緣層設(shè)置于所述柵極與所述半導(dǎo)體層之間；數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線與所述源極連接；電極層，所述電極層與所述漏極連接。本發(fā)明能有效提高薄膜晶體管中的半導(dǎo)體層的耐刻蝕性，能夠有效保護(hù)所述薄膜晶體管中的背溝道，以防止所述背溝道損傷，從而提高所述薄膜晶體管的穩(wěn)定性。
【專利說明】
薄膜晶體管陣列面板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種薄膜晶體管陣列面板。
【【背景技術(shù)】】
[0002]傳統(tǒng)的顯示面板一般都包括薄膜晶體管。所述薄膜晶體管一般采用背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)或刻蝕阻擋層結(jié)構(gòu)。
[0003]在實(shí)踐中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0004]在采用背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)的薄膜晶體管中，當(dāng)在半導(dǎo)體層上刻蝕源極和漏極時(shí)，不論采用干法刻蝕還是濕法刻蝕，都會(huì)導(dǎo)致所述薄膜晶體管出現(xiàn)背溝道損傷的問題。
[0005]具體地，當(dāng)采用干法刻蝕時(shí)，所述半導(dǎo)體層容易受到離子損傷，導(dǎo)致暴露的溝道表面有載流子陷阱生成以及氧空位濃度增加，從而導(dǎo)致所述薄膜晶體管的穩(wěn)定性較差。
[0006]當(dāng)采用濕法刻蝕時(shí)，因?yàn)樗霭雽?dǎo)體層對(duì)大部分酸性刻蝕液都比較敏感，因此所述半導(dǎo)體層很容易在刻蝕過程中被腐蝕，從而也將會(huì)影響所述薄膜晶體管的性能。
[0007]故，有必要提出一種新的技術(shù)方案，以解決上述技術(shù)問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管陣列面板，其能有效提高薄膜晶體管中的半導(dǎo)體層的耐刻蝕性，因此能夠有效保護(hù)所述薄膜晶體管中的背溝道，以防止所述背溝道損傷，從而使得所述薄膜晶體管的穩(wěn)定性得到提高。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]—種薄膜晶體管陣列面板，所述薄膜晶體管陣列面板包括:基板;掃描線；薄膜晶體管，所述薄膜晶體管具有背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)，所述薄膜晶體管包括:柵極;半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體材料是錫硅氧化物;源極；以及漏極;其中，在所述背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)中，所述源極和所述漏極均設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上，并且所述源極和所述漏極均與所述半導(dǎo)體層相接觸;絕緣層，所述絕緣層設(shè)置于所述柵極與所述半導(dǎo)體層之間；數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線與所述源極連接;電極層，所述電極層與所述漏極連接。
[0011]在上述薄膜晶體管陣列面板中，所述半導(dǎo)體材料還摻有氮，所述半導(dǎo)體材料的成分為SixSn(i—x)0(2-y)Nz，其中，0.001 <χ<0.15，y>0，0 Sz <0.01。
[0012]在上述薄膜晶體管陣列面板中，所述氮是在利用二氧化硅材料和二氧化錫材料制作靶材的過程中混合氮化硅材料來摻入到所述半導(dǎo)體材料中的；和/或所述氮是在將含有二氧化硅材料和二氧化錫材料的靶材濺射到所述絕緣層上的過程中通入含氮?dú)怏w來摻入到所述半導(dǎo)體材料中的。
[0013]在上述薄膜晶體管陣列面板中，10~(-15)< z < 10~(-5)。
[0014]在上述薄膜晶體管陣列面板中，x= 0.001;所述半導(dǎo)體層是通過將二氧化錫材料和二氧化硅材料按第一預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第一靶材，并在將所述第一靶材濺射到所述絕緣層上的過程中向所述第一靶材通入氬氣、氧氣和氮?dú)鈦硇纬傻?其中，Z = 10~(-15)。
[0015]在上述薄膜晶體管陣列面板中，x= 0.05;所述半導(dǎo)體層是通過將二氧化錫材料、二氧化硅材料和氮化硅材料按第二預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第二靶材，并在將所述第二靶材濺射到所述絕緣層上的過程中向所述第二靶材通入氬氣和氧氣來形成的；其中，z = 10~(-15)。
[0016]在上述薄膜晶體管陣列面板中，x= 0.15;所述半導(dǎo)體層是通過將二氧化錫材料和二氧化硅材料按第三預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第三靶材，并在將所述第三靶材濺射到所述絕緣層上的過程中向所述第三靶材通入氬氣和氧氣來形成的;其中，z = 0。
[0017]在上述薄膜晶體管陣列面板中，在利用硫酸、鹽酸、金屬刻蝕液中的任意一種對(duì)設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上的金屬層進(jìn)行刻蝕，以形成所述源極和所述漏極的過程中，所述半導(dǎo)體層受所述硫酸、所述鹽酸、所述金屬刻蝕液中的任意一種刻蝕的刻蝕速率小于或等于10納米/分鐘。
[0018]在上述薄膜晶體管陣列面板中，所述金屬刻蝕液為硝酸、乙酸和磷酸的混合液，其中，所述硝酸的含量為5%，所述乙酸的含量為10%，所述磷酸的含量為70%。
[0019]在上述薄膜晶體管陣列面板中，所述半導(dǎo)體層是采用濃度為0.5%至51%的氫氟酸來刻蝕，以進(jìn)行圖形化的。
[0020]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能有效提高薄膜晶體管中的半導(dǎo)體層的耐刻蝕性，因此能夠有效保護(hù)所述薄膜晶體管中的背溝道，以防止所述背溝道損傷，從而使得所述薄膜晶體管的穩(wěn)定性得到提尚。
[0021]為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
【【附圖說明】】
[0022]圖1為本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第一實(shí)施例的示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第一實(shí)施例中的薄膜晶體管的電子迀移特性曲線；
[0024]圖3是本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第二實(shí)施例中的薄膜晶體管的電子迀移特性曲線；
[0025]圖4是本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第三實(shí)施例中的薄膜晶體管的電子迀移特性曲線。
【【具體實(shí)施方式】】
[0026]本說明書所使用的詞語“實(shí)施例”意指實(shí)例、示例或例證。此外，本說明書和所附權(quán)利要求中所使用的冠詞“一”一般地可以被解釋為“一個(gè)或多個(gè)”，除非另外指定或從上下文可以清楚確定單數(shù)形式。
[0027]本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板可以應(yīng)用于顯示面板中，所述顯示面板可以是TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶體管液晶顯不面板)、0LED(Organic Light Emitting D1de，有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板)等。
[0028]本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板可以是用于所述薄膜晶體管液晶顯示面板中的陣列面板，在這種情況下，所述薄膜晶體管陣列面板中的電極層107可以是條狀電極，所述薄膜晶體管陣列面板用于與液晶層、彩色濾光片陣列面板組成所述薄膜晶體管液晶顯示面板。
[0029]本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板也可以是用于所述有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板中的陣列面板，在這種情況下，所述薄膜晶體管陣列面板中的電極層107可以是陰極層，所述薄膜晶體管陣列面板用于與有機(jī)發(fā)光材料層、陽極層組成所述有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板。
[0030]參考圖1，圖1為本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第一實(shí)施例的示意圖。
[0031]本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第一實(shí)施例包括基板101、掃描線、薄膜晶體管、絕緣層103、數(shù)據(jù)線、電極層107。
[0032]所述薄膜晶體管具有背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)，所述薄膜晶體管包括柵極102、半導(dǎo)體層104、源極105、漏極106。所述半導(dǎo)體層104中的半導(dǎo)體材料是錫硅氧化物。其中，在所述背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)中，所述源極105和所述漏極106均設(shè)置于所述半導(dǎo)體層104上，并且所述源極15和所述漏極106均與所述半導(dǎo)體層104相接觸。
[0033]其中，所述絕緣層103設(shè)置于所述柵極102與所述半導(dǎo)體層104之間。所述數(shù)據(jù)線與所述源極105連接。所述電極層107與所述漏極106連接。
[0034]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，由于所述半導(dǎo)體材料是錫硅氧化物，S卩，利用錫取代氧化硅中的部分硅，由于硅和錫都是四價(jià)的，所以這種取代不會(huì)另外產(chǎn)生多余電子，能抑制自由載流子濃度;同時(shí)由于硅的電子軌道比較簡(jiǎn)單，不會(huì)產(chǎn)生大量的能級(jí)分裂造成缺陷，能提高迀移率。此外，還能通過硅調(diào)節(jié)所述半導(dǎo)體層104在酸中的刻蝕速率，硅的含量越多，刻蝕速率越慢。
[0035]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，所述半導(dǎo)體材料還摻有氮，所述半導(dǎo)體材料的成分為 SixSnu-x)0(2—y)Nz，其中，0.001 <x<0.15，y>0，0<z <0.01。具體地，y>0，且 y <2。
[0036]所述氮是在利用二氧化硅材料和二氧化錫材料制作靶材的過程中混合氮化硅材料來摻入到所述半導(dǎo)體材料中的;和/或
[0037]所述氮是在將含有二氧化硅材料和二氧化錫材料的靶材濺射到所述絕緣層103上的過程中通入含氮?dú)怏w來摻入到所述半導(dǎo)體材料中的。
[0038]其中，氮的作用是增強(qiáng)所述薄膜晶體管的穩(wěn)定性。
[0039]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，10~(-15)SzS 10~(-5)。
[0040]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，x= 0.001;所述半導(dǎo)體層104是通過將二氧化錫材料和二氧化硅材料按第一預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第一靶材，并在將所述第一靶材濺射到所述絕緣層103上的過程中向所述第一靶材通入氬氣、氧氣和氮?dú)鈦硇纬傻?；其中，z=10~ (-15)。在本實(shí)施例中，所述薄膜晶體管的電子迀移率為3.3cnT2/(V*S)，S卩，可以實(shí)現(xiàn)較高的電子迀移率，如圖2所示。
[0041 ]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，在利用硫酸、鹽酸、金屬刻蝕液中的任意一種對(duì)設(shè)置于所述半導(dǎo)體層104上的金屬層進(jìn)行刻蝕，以形成所述源極105和所述漏極106的過程中，所述半導(dǎo)體層104受所述硫酸、所述鹽酸、所述金屬刻蝕液中的任意一種刻蝕的刻蝕速率小于或等于10納米/分鐘。
[0042]其中，所述硫酸的濃度范圍為70 %至96 %，所述鹽酸的濃度范圍為30 %至38 %。
[0043]在利用所述金屬刻蝕液對(duì)設(shè)置于所述半導(dǎo)體層104上的金屬層進(jìn)行刻蝕，以形成所述源極105和所述漏極106的過程中，所述半導(dǎo)體層104受所述金屬刻蝕液刻蝕的刻蝕速率小于或等于5納米/分鐘。
[0044]其中，所述金屬刻蝕液為硝酸、乙酸和磷酸的混合液，其中，所述硝酸的含量為5%，所述乙酸的含量為10%，所述磷酸的含量為70%。
[0045]在本實(shí)施例中，可通過控制所述半導(dǎo)體材料中的硅的含量來控制所述半導(dǎo)體層104在所述金屬刻蝕液中的刻蝕速率，其中，硅的含量越高，刻蝕速率越慢，在0.001 < X <
0.15的情況下，所述半導(dǎo)體層104在所述金屬刻蝕液中的刻蝕速率處于5納米/分鐘至0.02納米/分鐘的范圍內(nèi)。
[0046]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，所述半導(dǎo)體層104是采用濃度為0.5%至51 %的氫氟酸來刻蝕，以進(jìn)行圖形化的。
[0047]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體層104是采用濃度為10%的氫氟酸來刻蝕的，以進(jìn)行圖形化的。
[0048]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，所述半導(dǎo)體層104的載流子濃度小于10~17/立方厘米。
[0049]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體層104的載流子濃度小于10~16/立方厘米。
[0050]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，所述掃描線和/或所述柵極102是由第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層疊加組合而成的，所述第一金屬層所對(duì)應(yīng)的金屬為鉬(Mo)，所述第二金屬層所對(duì)應(yīng)的金屬為鋁(Al)，所述第三金屬層所對(duì)應(yīng)的金屬為鉬(Mo)。所述第一金屬層的厚度為25納米，所述第二金屬層的厚度為100納米，所述第三金屬層的厚度為25納米。所述第一金屬層、所述第二金屬層和所述第三金屬層均是利用物理氣相沉積制程形成的。
[0051]所述源極105和所述漏極106所對(duì)應(yīng)的金屬層為第四金屬層，所述第四金屬層所對(duì)應(yīng)的金屬為鉬(Mo)，所述第四金屬層的厚度為300納米。
[0052]在本實(shí)施例的薄膜晶體管陣列面板中，所述半導(dǎo)體層104的厚度范圍處于1nm至200nm范圍內(nèi)。
[0053]本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第二實(shí)施例與上述第一實(shí)施例相似，不同之處在于:
[0054]X = 0.05;所述半導(dǎo)體層104是通過將二氧化錫材料、二氧化娃材料和氮化娃材料按第二預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第二靶材，并在將所述第二靶材濺射到所述絕緣層103上的過程中向所述第二靶材通入氬氣和氧氣來形成的；其中，Z = 10~(-15)。在本實(shí)施例中，所述薄膜晶體管的電子迀移率為7.6cnf2/(V*S)，g卩，可以實(shí)現(xiàn)較高的電子迀移率，如圖3所示。
[0055]本發(fā)明的薄膜晶體管陣列面板的第三實(shí)施例與上述第一實(shí)施例或第二實(shí)施例相似，不同之處在于:
[0056]x = 0.15;所述半導(dǎo)體層104是通過將二氧化錫材料和二氧化硅材料按第三預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第三靶材，并在將所述第三靶材濺射到所述絕緣層103上的過程中向所述第三靶材通入氬氣和氧氣來形成的；其中，Z = Ot3Z = O為所述半導(dǎo)體材料沒有摻氮的情況。在本實(shí)施例中，所述薄膜晶體管的電子迀移率為2.6cnf2/(V*S)，即，可以實(shí)現(xiàn)較高的電子迀移率，如圖4所示。
[0057]通過上述技術(shù)方案，可以有效提高所述半導(dǎo)體層104的耐刻蝕性，因此能夠有效保護(hù)所述薄膜晶體管中的所述背溝道，以防止所述背溝道損傷，從而使得所述薄膜晶體管的穩(wěn)定性得到提尚。
[0058]此外，通過上述技術(shù)方案，還可以有效提供所述半導(dǎo)體層104的電子迀移率。
[0059]盡管已經(jīng)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員基于對(duì)本說明書和附圖的閱讀和理解將會(huì)想到等價(jià)變型和修改。本發(fā)明包括所有這樣的修改和變型，并且僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。特別地關(guān)于由上述組件執(zhí)行的各種功能，用于描述這樣的組件的術(shù)語旨在對(duì)應(yīng)于執(zhí)行所述組件的指定功能(例如其在功能上是等價(jià)的)的任意組件(除非另外指示)，即使在結(jié)構(gòu)上與執(zhí)行本文所示的本說明書的示范性實(shí)現(xiàn)方式中的功能的公開結(jié)構(gòu)不等同。此外，盡管本說明書的特定特征已經(jīng)相對(duì)于若干實(shí)現(xiàn)方式中的僅一個(gè)被公開，但是這種特征可以與如可以對(duì)給定或特定應(yīng)用而言是期望和有利的其他實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)或多個(gè)其他特征組合。而且，就術(shù)語“包括”、“具有”、“含有”或其變形被用在【具體實(shí)施方式】或權(quán)利要求中而言，這樣的術(shù)語旨在以與術(shù)語“包含”相似的方式包括。
[0060]綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，但上述優(yōu)選實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，所述薄膜晶體管陣列面板包括: 基板； 掃描線； 薄膜晶體管，所述薄膜晶體管具有背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)，所述薄膜晶體管包括: 柵極； 半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層中的半導(dǎo)體材料是錫硅氧化物； 源極；以及 漏極； 其中，在所述背溝道刻蝕結(jié)構(gòu)中，所述源極和所述漏極均設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上，并且所述源極和所述漏極均與所述半導(dǎo)體層相接觸； 絕緣層，所述絕緣層設(shè)置于所述柵極與所述半導(dǎo)體層之間； 數(shù)據(jù)線，所述數(shù)據(jù)線與所述源極連接； 電極層，所述電極層與所述漏極連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料還摻有氮，所述半導(dǎo)體材料的成分為SixSna—x)0(2—y)Nz，其中，0.001<叉<0.15，7>0，0<2<0.01。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，所述氮是在利用二氧化硅材料和二氧化錫材料制作靶材的過程中混合氮化硅材料來摻入到所述半導(dǎo)體材料中的；和/或 所述氮是在將含有二氧化硅材料和二氧化錫材料的靶材濺射到所述絕緣層上的過程中通入含氮?dú)怏w來摻入到所述半導(dǎo)體材料中的。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，10~(-15)“<10~(-5)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，X= 0.0OI; 所述半導(dǎo)體層是通過將二氧化錫材料和二氧化硅材料按第一預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第一靶材，并在將所述第一靶材濺射到所述絕緣層上的過程中向所述第一靶材通入氬氣、氧氣和氮?dú)鈦硇纬傻模? 其中，z = 10~(-15)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，X= 0.05; 所述半導(dǎo)體層是通過將二氧化錫材料、二氧化硅材料和氮化硅材料按第二預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第二靶材，并在將所述第二靶材濺射到所述絕緣層上的過程中向所述第二靶材通入氬氣和氧氣來形成的； 其中，ζ = 10~(-15)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，χ= 0.15; 所述半導(dǎo)體層是通過將二氧化錫材料和二氧化硅材料按第三預(yù)設(shè)比例混合，以制作成第三靶材，并在將所述第三靶材濺射到所述絕緣層上的過程中向所述第三靶材通入氬氣和氧氣來形成的； 其中，ζ = 0。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，在利用硫酸、鹽酸、金屬刻蝕液中的任意一種對(duì)設(shè)置于所述半導(dǎo)體層上的金屬層進(jìn)行刻蝕，以形成所述源極和所述漏極的過程中，所述半導(dǎo)體層受所述硫酸、所述鹽酸、所述金屬刻蝕液中的任意一種刻蝕的刻蝕速率小于或等于10納米/分鐘。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，所述金屬刻蝕液為硝酸、乙酸和磷酸的混合液，其中，所述硝酸的含量為5%，所述乙酸的含量為10%，所述磷酸的含量為70%。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管陣列面板，其特征在于，所述半導(dǎo)體層是采用濃度為0.5 %至51 %的氫氟酸來刻蝕，以進(jìn)行圖形化的。
【文檔編號(hào)】H01L27/12GK105845695SQ201610190504
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日
【發(fā)明人】李珊
【申請(qǐng)人】深圳市華星光電技術(shù)有限公司