薄膜晶體管及制作方法和薄膜晶體管陣列基板及制作方法
【專利摘要】一種薄膜晶體管及制作方法和薄膜晶體管陣列基板及制作方法，其中該薄膜晶體管包括在襯底上的第一導(dǎo)電極、位于該第一導(dǎo)電極上的第一絕緣層、位于該第一絕緣層上的第二導(dǎo)電極、位于該第二導(dǎo)電極上的半導(dǎo)體層、位于該半導(dǎo)體層上的第二絕緣層、以及位于該第二絕緣層上的第三導(dǎo)電極，其中貫穿該第二導(dǎo)電極和該第一絕緣層形成有過孔，該半導(dǎo)體層填入該過孔中并與該第一導(dǎo)電極和該第二導(dǎo)電極電性連接，該第一導(dǎo)電極為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極為柵極。該薄膜晶體管結(jié)構(gòu)可以使寬長比(W/L)做到較大，降低了該薄膜晶體管的尺寸，該薄膜晶體管占用空間小，像素單元的開口率更高，顯示屏的邊框也可以更窄。
【專利說明】
薄膜晶體管及制作方法和薄膜晶體管陣列基板及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，且特別是涉及一種薄膜晶體管及制作方法和薄膜晶體管陣列基板及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]薄膜晶體管(TFT)是液晶顯示器的關(guān)鍵部件，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的其中一種薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，現(xiàn)有薄膜晶體管包括在襯底10上的柵極11、柵極絕緣層12、在該柵極絕緣層12上的半導(dǎo)體層13和摻雜半導(dǎo)體層14、在該摻雜半導(dǎo)體層14上的源極15a和漏極15b。
[0003]隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，目前液晶顯示屏的像素值越來越高，且液晶顯示屏的邊框越來越窄，但薄膜晶體管的大小限制了像素單元(pixel)的開口率和將柵極驅(qū)動電路集成制作在陣列基板上(Gate In Array，GIA)邊框的大小。其中，像素單元的開口率指一個像素單元中透光的面積與整個像素的面積之比，對像素單元而言，遮光區(qū)域是薄膜晶體管和存儲電容電極等不透明的金屬，因此薄膜晶體管的尺寸較大會造成遮光區(qū)域面積變大，進(jìn)而相應(yīng)透光區(qū)域面積變少，從而影響到像素單元的開口率。當(dāng)采用將柵極驅(qū)動電路集成制作在陣列基板上(Gate In Array,GIA)時，薄膜晶體管的尺寸也會影響到液晶顯示屏的邊框大小，如果薄膜晶體管的尺寸較大時，那么會造成集成柵極驅(qū)動電路的邊框隨之變寬。
[0004]如上述，薄膜晶體管的大小會限制像素單元的開口率和GIA邊框的大小，進(jìn)而影響到液晶顯示效果和窄邊框設(shè)計。由于來自背光源的光線從基板背面照射到溝道區(qū)域中的非晶硅時，會出現(xiàn)漏電流，進(jìn)而引起像素電壓的不穩(wěn)定，現(xiàn)有技術(shù)中為了不讓非晶硅照射到光，從而避免產(chǎn)生光漏電流，柵極會做得比非晶硅較大；另一方面，為了給像素單元充電，保證充電率，薄膜晶體管的溝道寬長比(W/L)必須足夠大，然而受現(xiàn)有技術(shù)的曝光工藝制程的影響，溝道長度L一般不容易變小，只能增大溝道寬度W，結(jié)果造成薄膜晶體管的尺寸變大。
[0005]因此，為了確保像素單元的充電和柵極驅(qū)動電路的工作，現(xiàn)有技術(shù)中的薄膜晶體管的尺寸都做得較大，大大占用了陣列基板上的版圖空間，使得高開口率、窄邊框變得很艱難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜晶體管及制作方法和薄膜晶體管陣列基板及制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于薄膜晶體管的尺寸較大，造成像素單元的開口率較低以及無法實現(xiàn)窄邊框的問題。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0008]本發(fā)明提供一種薄膜晶體管的制作方法，該制作方法包括步驟:
[0009]在襯底上形成第一導(dǎo)電極；
[0010]在該第一導(dǎo)電極上形成第一絕緣層和第二導(dǎo)電極，并且形成貫穿該第二導(dǎo)電極和該第一絕緣層的過孔；
[0011]在該第二導(dǎo)電極上形成半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層填入該過孔中并與該第一導(dǎo)電極和該第二導(dǎo)電極電性連接；
[0012]在該半導(dǎo)體層上形成第二絕緣層，以及在該第二絕緣層上形成第三導(dǎo)電極；
[0013]其中，該第一導(dǎo)電極為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極為柵極。
[0014]進(jìn)一步地，還包括在該第一導(dǎo)電極與該第一絕緣層之間形成第一摻雜半導(dǎo)體層，以及在該第二導(dǎo)電極與該第一絕緣層之間形成第二摻雜半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層還與該第一摻雜半導(dǎo)體層及該第二摻雜半導(dǎo)體層電性連接。
[0015]進(jìn)一步地，在該第一導(dǎo)電極上形成該第一摻雜半導(dǎo)體層、該第一絕緣層、該第二摻雜半導(dǎo)體層和該第二導(dǎo)電極的具體步驟包括:在該第一導(dǎo)電極上依次沉積第一摻雜半導(dǎo)體材料層、第一絕緣材料層、第二摻雜半導(dǎo)體材料層和第二金屬層，然后通過光罩制程對該第二金屬層、該第二摻雜半導(dǎo)體材料層、該第一絕緣材料層和該第一摻雜半導(dǎo)體材料層進(jìn)行刻蝕圖形化以分別形成該第二導(dǎo)電極、該第二摻雜半導(dǎo)體層、該第一絕緣層和該第一摻雜半導(dǎo)體層，并且在該光罩制程中同時形成該過孔。
[0016]本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管，包括在襯底上的第一導(dǎo)電極、位于該第一導(dǎo)電極上的第一絕緣層、位于該第一絕緣層上的第二導(dǎo)電極、位于該第二導(dǎo)電極上的半導(dǎo)體層、位于該半導(dǎo)體層上的第二絕緣層、以及位于該第二絕緣層上的第三導(dǎo)電極，其中貫穿該第二導(dǎo)電極和該第一絕緣層形成有過孔，該半導(dǎo)體層填入該過孔中并與該第一導(dǎo)電極和該第二導(dǎo)電極電性連接，該第一導(dǎo)電極為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極為柵極。
[0017]進(jìn)一步地，該第一導(dǎo)電極為源極，該第二導(dǎo)電極為漏極；或者該第一導(dǎo)電極為漏極，該第二導(dǎo)電極為源極。
[0018]進(jìn)一步地，還包括第一摻雜半導(dǎo)體層和第二摻雜半導(dǎo)體層，該第一摻雜半導(dǎo)體層位于該第一導(dǎo)電極與該第一絕緣層之間，該第二摻雜半導(dǎo)體層位于該第二導(dǎo)電極與該第一絕緣層之間，該半導(dǎo)體層還與該第一摻雜半導(dǎo)體層及該第二摻雜半導(dǎo)體層電性連接。
[0019]進(jìn)一步地，該第一導(dǎo)電極突出連接有第一連接部，該第二導(dǎo)電極突出連接有第二連接部，該第三導(dǎo)電極突出連接有第三連接部，該第一連接部、該第二連接部和該第三連接部之間各自相互錯開布置。
[0020]進(jìn)一步地，該第三連接部設(shè)置在該第一連接部與該第二連接部之間，該第一連接部、該第二連接部和該第三連接部之間各自相互錯開90°布置。
[0021]進(jìn)一步地，該過孔形成在該薄膜晶體管的中部位置，該第一導(dǎo)電極的輪廓為圓形或方形，該第二導(dǎo)電極的輪廓為圓環(huán)形或方環(huán)形，該第三導(dǎo)電極的輪廓為圓形或方形，該半導(dǎo)體層的輪廓為圓形或方形，該過孔的輪廓為圓形或方形。
[0022]本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管陣列基板的制作方法，該制作方法包括步驟:
[0023]在襯底上形成第一導(dǎo)電極；
[0024]在該第一導(dǎo)電極上形成第一絕緣層和第二導(dǎo)電極，并且形成貫穿該第二導(dǎo)電極和該第一絕緣層的過孔；
[0025]在該第二導(dǎo)電極上形成半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層填入該過孔中并與該第一導(dǎo)電極和該第二導(dǎo)電極電性連接；
[0026]在該半導(dǎo)體層上形成第二絕緣層，以及在該第二絕緣層上形成第三導(dǎo)電極；
[0027]在該第三導(dǎo)電極上形成第三絕緣層，在該第三絕緣層和該第二絕緣層中形成貫穿的通孔以露出該第二導(dǎo)電極，以及在該第三絕緣層上形成像素電極，該像素電極填入該通孔中并與該第二導(dǎo)電極電性連接；
[0028]其中，該第一導(dǎo)電極為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極為柵極。
[0029]進(jìn)一步地，還包括在該第一導(dǎo)電極與該第一絕緣層之間形成第一摻雜半導(dǎo)體層，以及在該第二導(dǎo)電極與該第一絕緣層之間形成第二摻雜半導(dǎo)體層，該半導(dǎo)體層還與該第一摻雜半導(dǎo)體層及該第二摻雜半導(dǎo)體層電性連接。
[0030]本發(fā)明還提供一種薄膜晶體管陣列基板，該薄膜晶體管陣列基板上設(shè)有多個如上所述的薄膜晶體管，該多個薄膜晶體管在該薄膜晶體管陣列基板上呈陣列排布。
[0031]進(jìn)一步地，每個薄膜晶體管上還形成有位于該第三導(dǎo)電極上的第三絕緣層以及位于該第三絕緣層上的像素電極，其中貫穿該第三絕緣層和該第二絕緣層形成有通孔，該像素電極填入該通孔中并與該第二導(dǎo)電極電性連接。
[0032]本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管及制作方法和薄膜晶體管陣列基板及制作方法，該第一絕緣層位于該第一導(dǎo)電極與該第二導(dǎo)電極之間，該第一導(dǎo)電極與該第二導(dǎo)電極位于不同的膜層上，該過孔貫穿該第二導(dǎo)電極、該第一絕緣層和該第一導(dǎo)電極設(shè)置，該半導(dǎo)體層填入該過孔中將該第一導(dǎo)電極與該第二導(dǎo)電極電性連接。該過孔的周長即為該薄膜晶體管的溝道寬度W，該第一絕緣層的厚度即為該薄膜晶體管的溝道長度L，該第一絕緣層的厚度的大小可以進(jìn)行控制，與現(xiàn)有技術(shù)中溝道長度L受曝光工藝影響不可以減少相比，本發(fā)明實施例中溝道長度L(即該第一絕緣層的厚度)不受曝光工藝影響，該第一絕緣層的厚度可以做的較薄，因此可以使該薄膜晶體管的寬長比(W/L)做到較大，降低了該薄膜晶體管的尺寸，該薄膜晶體管占用空間小，從而像素單元的開口率更高，且集成柵極驅(qū)動電路的邊框也可以更窄。另外，該半導(dǎo)體層位于該第一導(dǎo)電極與該第三導(dǎo)電極之間，沒有被光照射到出現(xiàn)光漏電流的問題。
【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的其中一種薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2a至圖2b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的第一導(dǎo)電極時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3a至圖3b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的第二導(dǎo)電極時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4a至圖4b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的半導(dǎo)體層時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖5a至圖5b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的第三導(dǎo)電極時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖6為本發(fā)明另一實施例中的薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖7a至7e為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管陣列基板時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖8為本發(fā)明另一實施例中的薄膜晶體管陣列基板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0041]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)方式及功效，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0042]需要說明的是，為了圖示的清楚起見，本發(fā)明的附圖僅顯示了與本發(fā)明的創(chuàng)造點相關(guān)的結(jié)構(gòu)特征，而對于其他結(jié)構(gòu)特征則進(jìn)行了省略。
[0043]本發(fā)明實施例提供一種薄膜晶體管及制作方法。圖2a至圖2b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的第一導(dǎo)電極時的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2a至圖2b所示，在襯底50上形成第一導(dǎo)電極51。
[0044]具體地，可以在該襯底50上通過磁控濺射或PECVD等方式先沉積第一金屬層，然后通過光罩制程(上光阻、曝光、顯影、刻蝕、去光阻等工藝)對該第一金屬層進(jìn)行刻蝕圖形化以形成該第一導(dǎo)電極51。
[0045]該第一導(dǎo)電極51的輪廓可以是圓形(在本實施例中為圓形)、方形或者其他形狀。
[0046]另外，該第一導(dǎo)電極51還一體地突出連接有第一連接部51a。
[0047]圖3a至圖3b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的第二導(dǎo)電極時的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3a至圖3b所不，在該第一導(dǎo)電極51上形成第一摻雜半導(dǎo)體層52、第一絕緣層53、第二摻雜半導(dǎo)體層54和第二導(dǎo)電極55，并且形成貫穿該第二導(dǎo)電極55、該第二摻雜半導(dǎo)體層54、該第一絕緣層53和該第一摻雜半導(dǎo)體層52的過孔80。
[0048]具體地，可以在該第一導(dǎo)電極51上通過磁控濺射或PECVD等方式依次沉積第一摻雜半導(dǎo)體材料層、第一絕緣材料層、第二摻雜半導(dǎo)體材料層和第二金屬層，然后通過光罩制程對該第二金屬層、該第二摻雜半導(dǎo)體材料層、該第一絕緣材料層和該第一摻雜半導(dǎo)體材料層進(jìn)行刻蝕圖形化以分別形成該第二導(dǎo)電極55、該第二摻雜半導(dǎo)體層54、該第一絕緣層53和該第一摻雜半導(dǎo)體層52，并且在光罩制程中同時形成該過孔80，使該源極51的上表面、該第一摻雜半導(dǎo)體層52的側(cè)壁、該第二摻雜半導(dǎo)體層54的側(cè)壁和該第二導(dǎo)電極55的側(cè)壁均通過該過孔80露出。
[0049]該第一導(dǎo)電極51和該第二導(dǎo)電極55處在不同層，且該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55之間通過該第一絕緣層53隔開。該第一導(dǎo)電極51可以是源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極55可以是源極和漏極中的另一，例如當(dāng)該第一導(dǎo)電極51為源極時，該第二導(dǎo)電極55則為漏極；當(dāng)該第一導(dǎo)電極51為漏極時，該第二導(dǎo)電極55則為源極。
[0050]該第二導(dǎo)電極55的輪廓可以是圓環(huán)形(在本實施例中為圓環(huán)形)、方環(huán)形或者其他形狀。
[0051]該過孔80的輪廓可以是圓形(在本實施例中為圓形)、方形或者其他形狀。
[0052]優(yōu)選地，該過孔80開設(shè)在該薄膜晶體管的中部位置。
[0053]另外，該第二導(dǎo)電極55還一體地突出連接有第二連接部55a。在本實施例中，該第一導(dǎo)電極51的第一連接部5 Ia和該第二導(dǎo)電極55的第二連接部55a分別朝向相反的方向突出延伸，即該第一連接部51a和該第二連接部55a之間呈180°。
[0054]本實施例中，在該第一導(dǎo)電極51與該第一絕緣層53之間設(shè)有該第一摻雜半導(dǎo)體層52，在該第二導(dǎo)電極55與該第一絕緣層53之間設(shè)有該第二摻雜半導(dǎo)體層54。在其他實施例中，該第一摻雜半導(dǎo)體層52和該第二摻雜半導(dǎo)體層54也可以省略(參圖6)。
[0055]圖4a至圖4b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的半導(dǎo)體層時的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4a至圖4b所示，在該第二導(dǎo)電極55上形成半導(dǎo)體層56，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中并與該第一導(dǎo)電極51、該第一摻雜半導(dǎo)體層52、該第二摻雜半導(dǎo)體層54和該第二導(dǎo)電極55電性連接。
[0056]具體地，可以在該第二導(dǎo)電極55上通過磁控濺射或PECVD等方式沉積半導(dǎo)體材料層，然后通過光罩制程對該半導(dǎo)體材料層進(jìn)行刻蝕圖形化以形成該半導(dǎo)體層56，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中并與該源極51的上表面、該第一摻雜半導(dǎo)體層52的側(cè)壁、該第二摻雜半導(dǎo)體層54的側(cè)壁和該漏極55的側(cè)壁均電性連接。
[0057]該半導(dǎo)體層56的輪廓可以是圓形(在本實施例中為圓形)、方形或者其他形狀。
[0058]本實施例中，該半導(dǎo)體層56包括圓形的底部平面56a、圓環(huán)形的頂部平面56b以及連接在該底部平面56a與該頂部平面56b之間的圓筒狀的筒狀部56c，該底部平面56a與該源極51的上表面接觸連接，該頂部平面56b與該漏極55的上表面接觸連接，該筒狀部56c同時與該第一摻雜半導(dǎo)體層52的側(cè)壁、該第二摻雜半導(dǎo)體層54的側(cè)壁和該漏極55的側(cè)壁接觸連接。
[0059]本實施例中，該半導(dǎo)體層56采用非晶娃，該第一摻雜半導(dǎo)體層52和該第二摻雜半導(dǎo)體層54采用摻雜非晶硅。該第一導(dǎo)電極51可以通過該第一摻雜半導(dǎo)體層52與該半導(dǎo)體層56電連接，以降低該第一導(dǎo)電極51與該半導(dǎo)體層56之間的界面電阻。該第二導(dǎo)電極55可以通過該第二摻雜半導(dǎo)體層54與該半導(dǎo)體層56電連接，以降低該第二導(dǎo)電極55與該半導(dǎo)體層56之間的界面電阻。在其他實施例中，該半導(dǎo)體層56也可以采用其他的半導(dǎo)體材料(例如多晶硅、金屬氧化物如IGZO等)制成，此時該第一摻雜半導(dǎo)體層52和該第二摻雜半導(dǎo)體層54也可以省略(參圖6)。
[0060]圖5a至圖5b為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管的第三導(dǎo)電極時的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5a至圖5b所示，在該半導(dǎo)體層56上形成第二絕緣層57，以及在該第二絕緣層57上形成第三導(dǎo)電極58。
[0061]具體地，可以在該半導(dǎo)體層56上通過磁控濺射或PECVD等方式沉積一層絕緣材料以形成該第二絕緣層57，該第二絕緣層57在與該過孔80相對應(yīng)的位置也順應(yīng)地填入該過孔80中，然后在該第二絕緣層57上通過磁控濺射或PECVD等方式沉積第三金屬層，通過光罩制程對該第三金屬層進(jìn)行刻蝕圖形化以形成該第三導(dǎo)電極58，該第三導(dǎo)電極58在與該過孔80相對應(yīng)的位置也順應(yīng)地填入該過孔80中。
[0062]該第三導(dǎo)電極58為柵極，該第三導(dǎo)電極58與該半導(dǎo)體層56之間通過該第二絕緣層57隔開，因此該第二絕緣層57也可稱為柵極絕緣層。
[0063]該第三導(dǎo)電極58的輪廓可以是圓形(在本實施例中為圓形)、方形或者其他形狀。
[0064]另外，該第三導(dǎo)電極58還一體地突出連接有第三連接部58a。在本實施例中，該第三導(dǎo)電極58的第三連接部58a設(shè)置在該第一導(dǎo)電極51的第一連接部51a與該第二導(dǎo)電極55的第二連接部55a之間，優(yōu)選地，該第一連接部51a、該第二連接部55a和該第三連接部58a之間各自相互錯開90°布置，如圖5b所示。
[0065]請參圖5a，本發(fā)明實施例提供的薄膜晶體管包括在襯底50上的第一導(dǎo)電極51、位于該第一導(dǎo)電極51上的第一摻雜半導(dǎo)體層52、位于該第一摻雜半導(dǎo)體層52上的第一絕緣層53、位于該第一絕緣層53上的第二摻雜半導(dǎo)體層54、位于該第二摻雜半導(dǎo)體層54上的第二導(dǎo)電極55、位于該第二導(dǎo)電極55上的半導(dǎo)體層56、位于該半導(dǎo)體層56上的第二絕緣層57、以及位于該第二絕緣層57上的第三導(dǎo)電極58。其中，貫穿該第二導(dǎo)電極55、該第二摻雜半導(dǎo)體層54、該第一絕緣層53和該第一摻雜半導(dǎo)體層52形成有過孔80，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中并與該第一導(dǎo)電極51、該第一摻雜半導(dǎo)體層52、該第二摻雜半導(dǎo)體層54和該第二導(dǎo)電極55電性連接，該第二絕緣層57在與該過孔80相對應(yīng)的位置也順應(yīng)地填入該過孔80中，該第三導(dǎo)電極58在與該過孔80相對應(yīng)的位置也順應(yīng)地填入該過孔80中。
[ΟΟ??]該第一導(dǎo)電極51、該第二導(dǎo)電極55和該第三導(dǎo)電極58分別位于不同層，該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55之間通過該第一絕緣層53隔開，該第三導(dǎo)電極58與該半導(dǎo)體層56之間通過該第二絕緣層57隔開。
[0067]該第一導(dǎo)電極51為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極55為源極和漏極中的另一，例如該第一導(dǎo)電極51為源極，該第二導(dǎo)電極55為漏極;或者該第一導(dǎo)電極51為漏極，該第二導(dǎo)電極55為源極。該第三導(dǎo)電極58為柵極。
[0068]請參圖5b，該第一導(dǎo)電極51突出連接有第一連接部51a，該第二導(dǎo)電極55突出連接有第二連接部55a，該第三導(dǎo)電極58突出連接有第三連接部58a。當(dāng)該薄膜晶體管應(yīng)用在液晶顯示器(IXD)或者有機發(fā)光二級管顯示器(OLED)的陣列基板上時，該第一連接部51a可用于與數(shù)據(jù)線相連，該第二連接部55a可用于與像素電極相連，該第三連接部58a可用于與掃描線相連。
[0069]圖6為本發(fā)明另一實施例中的薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，請參圖6，本發(fā)明另一實施例提供的薄膜晶體管包括在襯底50上的第一導(dǎo)電極51、位于該第一導(dǎo)電極51上的第一絕緣層53、位于該第一絕緣層53上的第二導(dǎo)電極55、位于該第二導(dǎo)電極55上的半導(dǎo)體層56、位于該半導(dǎo)體層56上的第二絕緣層57、以及位于該第二絕緣層57上的第三導(dǎo)電極58。其中，貫穿該第二導(dǎo)電極55和該第一絕緣層53形成有過孔80，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中并與該第一導(dǎo)電極51和該第二導(dǎo)電極55電性連接。也就是說，在本實施例中，省略了該第一摻雜半導(dǎo)體層52和該第二摻雜半導(dǎo)體層54，該第一絕緣層53直接夾設(shè)在該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55之間，此時該半導(dǎo)體層56可以采用多晶硅、金屬氧化物如IGZO等制成。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及制作方法可以參見上述圖2a至圖5b中的描述，在此不再贅述。
[0070]上述的薄膜晶體管可以應(yīng)用于液晶顯示器(LCD)或者有機發(fā)光二級管顯示器(OLED)的陣列基板上，因此本發(fā)明實施例還提供一種薄膜晶體管陣列基板及制作方法。圖7a至7e為本發(fā)明實施例在制作薄膜晶體管陣列基板時的結(jié)構(gòu)示意圖，請參圖7a至7e，該薄膜晶體管陣列基板的制作方法包括:
[0071]請參圖7a，在襯底50上形成第一導(dǎo)電極51。本步驟的具體內(nèi)容可以參見上述與圖2a至圖2b相關(guān)的描述，在此不再贅述。
[0072]請參圖7b，在該第一導(dǎo)電極51上形成第一摻雜半導(dǎo)體層52、第一絕緣層53、第二摻雜半導(dǎo)體層54和第二導(dǎo)電極55，并且形成貫穿該第二導(dǎo)電極55、該第二摻雜半導(dǎo)體層54、該第一絕緣層53和該第一摻雜半導(dǎo)體層52的過孔80。本步驟的具體內(nèi)容可以參見上述與圖3a至圖3b相關(guān)的描述，在此不再贅述。
[0073]請參圖7c，在該第二導(dǎo)電極55上形成半導(dǎo)體層56，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中，使該半導(dǎo)體層56與該第一導(dǎo)電極51、該第一摻雜半導(dǎo)體層52、該第二摻雜半導(dǎo)體層54和該第二導(dǎo)電極55電性連接。本步驟的具體內(nèi)容可以參見上述與圖4a至圖4b相關(guān)的描述，在此不再贅述。
[0074]請參圖7d，在該半導(dǎo)體層56上形成第二絕緣層57，然后在該第二絕緣層57上形成第三導(dǎo)電極58。本步驟的具體內(nèi)容可以參見上述與圖5a至圖5b相關(guān)的描述，在此不再贅述。
[0075]請參圖7e，在該第三導(dǎo)電極58上形成第三絕緣層59，在該第三絕緣層59和該第二絕緣層57中形成貫穿的通孔90以露出該第二導(dǎo)電極55，以及在該第三絕緣層59上形成像素電極60，該像素電極60填入該通孔90中并與該第二導(dǎo)電極55電性連接。
[0076]具體地，可以在該第三導(dǎo)電極58上通過磁控濺射或PECVD等方式沉積一層絕緣材料以形成該第三絕緣層59，然后在該第三絕緣層59上通過磁控濺射或PECVD等方式沉積導(dǎo)電材料層(如ITO或IZO等)，通過光罩制程對該導(dǎo)電材料層進(jìn)行刻蝕圖形化以形成該像素電極60，該像素電極60填入該通孔90中并與該第二導(dǎo)電極55電性連接。
[0077]本發(fā)明實施例還提供一種薄膜晶體管陣列基板，在該薄膜晶體管陣列基板上設(shè)有多個上述的薄膜晶體管，該多個薄膜晶體管在該薄膜晶體管陣列基板上呈陣列排布。
[0078]具體地，請參圖7e，薄膜晶體管陣列基板上的每個薄膜晶體管包括在襯底50上的第一導(dǎo)電極51、位于該第一導(dǎo)電極51上的第一摻雜半導(dǎo)體層52、位于該第一摻雜半導(dǎo)體層52上的第一絕緣層53、位于該第一絕緣層53上的第二摻雜半導(dǎo)體層54、位于該第二摻雜半導(dǎo)體層54上的第二導(dǎo)電極55、位于該第二導(dǎo)電極55上的半導(dǎo)體層56、位于該半導(dǎo)體層56上的第二絕緣層57、以及位于該第二絕緣層57上的第三導(dǎo)電極58，每個薄膜晶體管上還形成有位于該第三導(dǎo)電極58上的第三絕緣層59以及位于該第三絕緣層59上的像素電極60。其中，貫穿該第二導(dǎo)電極55、該第二摻雜半導(dǎo)體層54、該第一絕緣層53和該第一摻雜半導(dǎo)體層52形成有過孔80，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中并與該第一導(dǎo)電極51、該第一摻雜半導(dǎo)體層52、該第二摻雜半導(dǎo)體層54和該第二導(dǎo)電極55電性連接，該第二絕緣層57在與該過孔80相對應(yīng)的位置也順應(yīng)地填入該過孔80中，該第三導(dǎo)電極58在與該過孔80相對應(yīng)的位置也順應(yīng)地填入該過孔80中；貫穿該第三絕緣層59和該第二絕緣層57形成有通孔90，該像素電極60填入該通孔90中并與該第二導(dǎo)電極55電性連接。在本實施例中，該半導(dǎo)體層56采用非晶娃，該第一摻雜半導(dǎo)體層52和該第二摻雜半導(dǎo)體層54采用摻雜非晶娃。
[0079]圖8為本發(fā)明另一實施例中的薄膜晶體管陣列基板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，請參圖8，在本發(fā)明另一實施例提供的薄膜晶體管陣列基板上，每個薄膜晶體管包括在襯底50上的第一導(dǎo)電極51、位于該第一導(dǎo)電極51上的第一絕緣層53、位于該第一絕緣層53上的第二導(dǎo)電極55、位于該第二導(dǎo)電極55上的半導(dǎo)體層56、位于該半導(dǎo)體層56上的第二絕緣層57以及位于該第二絕緣層57上的第三導(dǎo)電極58，每個薄膜晶體管上還形成有位于該第三導(dǎo)電極58上的第三絕緣層59以及位于該第三絕緣層59上的像素電極60。其中，貫穿該第二導(dǎo)電極55和該第一絕緣層53形成有過孔80，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中并與該第一導(dǎo)電極51和該第二導(dǎo)電極55電性連接。也就是說，在本實施例中，省略了該第一摻雜半導(dǎo)體層52和該第二摻雜半導(dǎo)體層54，該第一絕緣層53直接夾設(shè)在該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55之間，此時該半導(dǎo)體層56可以采用多晶硅、金屬氧化物如IGZO等制成。本實施例的其他結(jié)構(gòu)及制作方法可以參見上述圖7a至圖7e中的描述，在此不再贅述。
[0080]綜合上述，該第一絕緣層53位于該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55之間，該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55位于不同的膜層上，該過孔80貫穿該第二導(dǎo)電極55、該第一絕緣層53和該第一導(dǎo)電極51設(shè)置，該半導(dǎo)體層56填入該過孔80中將該第一導(dǎo)電極51與該第二導(dǎo)電極55電性連接。該過孔80的周長即為該薄膜晶體管的溝道寬度W，該第一絕緣層53的厚度即為該薄膜晶體管的溝道長度L，該第一絕緣層53的厚度的大小可以進(jìn)行控制，與現(xiàn)有技術(shù)中溝道長度L受曝光工藝影響不可以減少相比，本發(fā)明實施例中溝道長度L(即該第一絕緣層53的厚度)不受曝光工藝影響，該第一絕緣層53的厚度可以做的較薄，因此可以使該薄膜晶體管的寬長比(W/L)做到較大，降低了該薄膜晶體管的尺寸，該薄膜晶體管占用空間小，從而像素單元的開口率更高，且集成柵極驅(qū)動電路的邊框也可以更窄。另外，該半導(dǎo)體層56位于該第一導(dǎo)電極51與該第三導(dǎo)電極58之間，沒有被光照射到出現(xiàn)光漏電流的問題。
[0081]以上所述，僅是本發(fā)明較佳實施例而已，并非對發(fā)明對做任何形式的限時，雖然本發(fā)明以較佳的實施例揭露如上，然而并非用于限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用以上所揭露的技術(shù)內(nèi)容做出些更動或修飾為等同變化的等同實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改與等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，該制作方法包括步驟: 在襯底(50)上形成第一導(dǎo)電極(51); 在該第一導(dǎo)電極(51)上形成第一絕緣層(53)和第二導(dǎo)電極(55)，并且形成貫穿該第二導(dǎo)電極(55)和該第一絕緣層(53)的過孔(80); 在該第二導(dǎo)電極(55)上形成半導(dǎo)體層(56)，該半導(dǎo)體層(56)填入該過孔(80)中并與該第一導(dǎo)電極(51)和該第二導(dǎo)電極(55)電性連接； 在該半導(dǎo)體層(56)上形成第二絕緣層(57)，以及在該第二絕緣層(57)上形成第三導(dǎo)電極(58); 其中，該第一導(dǎo)電極(51)為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極(55)為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極(58)為柵極。2.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，還包括在該第一導(dǎo)電極(51)與該第一絕緣層(53)之間形成第一摻雜半導(dǎo)體層(52)，以及在該第二導(dǎo)電極(55)與該第一絕緣層(53)之間形成第二摻雜半導(dǎo)體層(54)，該半導(dǎo)體層(56)還與該第一摻雜半導(dǎo)體層(52)及該第二摻雜半導(dǎo)體層(54)電性連接。3.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管的制作方法，其特征在于，在該第一導(dǎo)電極(51)上形成該第一摻雜半導(dǎo)體層(52)、該第一絕緣層(53)、該第二摻雜半導(dǎo)體層(54)和該第二導(dǎo)電極(55)的具體步驟包括:在該第一導(dǎo)電極(51)上依次沉積第一摻雜半導(dǎo)體材料層、第一絕緣材料層、第二摻雜半導(dǎo)體材料層和第二金屬層，然后通過光罩制程對該第二金屬層、該第二摻雜半導(dǎo)體材料層、該第一絕緣材料層和該第一摻雜半導(dǎo)體材料層進(jìn)行刻蝕圖形化以分別形成該第二導(dǎo)電極(55)、該第二摻雜半導(dǎo)體層(54)、該第一絕緣層(53)和該第一摻雜半導(dǎo)體層(52)，并且在該光罩制程中同時形成該過孔(80)。4.一種薄膜晶體管，其特征在于，包括在襯底(50)上的第一導(dǎo)電極(51)、位于該第一導(dǎo)電極(51)上的第一絕緣層(53)、位于該第一絕緣層(53)上的第二導(dǎo)電極(55)、位于該第二導(dǎo)電極(55)上的半導(dǎo)體層(56)、位于該半導(dǎo)體層(56)上的第二絕緣層(57)、以及位于該第二絕緣層(57)上的第三導(dǎo)電極(58)，其中貫穿該第二導(dǎo)電極(55)和該第一絕緣層(53)形成有過孔(80)，該半導(dǎo)體層(56)填入該過孔(80)中并與該第一導(dǎo)電極(51)和該第二導(dǎo)電極(55)電性連接，該第一導(dǎo)電極(51)為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極(55)為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極(58)為柵極。5.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其特征在于，該第一導(dǎo)電極(51)為源極，該第二導(dǎo)電極(55)為漏極;或者該第一導(dǎo)電極(51)為漏極，該第二導(dǎo)電極(55)為源極。6.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其特征在于，還包括第一摻雜半導(dǎo)體層(52)和第二摻雜半導(dǎo)體層(54)，該第一摻雜半導(dǎo)體層(52)位于該第一導(dǎo)電極(51)與該第一絕緣層(53)之間，該第二摻雜半導(dǎo)體層(54)位于該第二導(dǎo)電極(55)與該第一絕緣層(53)之間，該半導(dǎo)體層(56)還與該第一摻雜半導(dǎo)體層(52)及該第二摻雜半導(dǎo)體層(54)電性連接。7.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其特征在于，該第一導(dǎo)電極(51)突出連接有第一連接部(51a)，該第二導(dǎo)電極(55)突出連接有第二連接部(55a)，該第三導(dǎo)電極(58)突出連接有第三連接部(58a)，該第一連接部(51a)、該第二連接部(55a)和該第三連接部(58a)之間各自相互錯開布置。8.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于，該第三連接部(58a)設(shè)置在該第一連接部(51a)與該第二連接部(55a)之間，該第一連接部(51a)、該第二連接部(55a)和該第三連接部(58a)之間各自相互錯開90°布置。9.如權(quán)利要求4所述的薄膜晶體管，其特征在于，該過孔(80)形成在該薄膜晶體管的中部位置，該第一導(dǎo)電極(51)的輪廓為圓形或方形，該第二導(dǎo)電極(55)的輪廓為圓環(huán)形或方環(huán)形，該第三導(dǎo)電極(58)的輪廓為圓形或方形，該半導(dǎo)體層(56)的輪廓為圓形或方形，該過孔(80)的輪廓為圓形或方形。10.一種薄膜晶體管陣列基板的制作方法，其特征在于，該制作方法包括步驟: 在襯底(50)上形成第一導(dǎo)電極(51); 在該第一導(dǎo)電極(51)上形成第一絕緣層(53)和第二導(dǎo)電極(55)，并且形成貫穿該第二導(dǎo)電極(55)和該第一絕緣層(53)的過孔(80); 在該第二導(dǎo)電極(55)上形成半導(dǎo)體層(56)，該半導(dǎo)體層(56)填入該過孔(80)中并與該第一導(dǎo)電極(51)和該第二導(dǎo)電極(55)電性連接； 在該半導(dǎo)體層(56)上形成第二絕緣層(57)，以及在該第二絕緣層(57)上形成第三導(dǎo)電極(58); 在該第三導(dǎo)電極(58)上形成第三絕緣層(59)，在該第三絕緣層(59)和該第二絕緣層(57)中形成貫穿的通孔(90)以露出該第二導(dǎo)電極(55)，以及在該第三絕緣層(59)上形成像素電極(60)，該像素電極(60)填入該通孔(90)中并與該第二導(dǎo)電極(55)電性連接； 其中，該第一導(dǎo)電極(51)為源極和漏極中的其中之一，該第二導(dǎo)電極(55)為源極和漏極中的另一，該第三導(dǎo)電極(58)為柵極。11.如權(quán)利要求10所述的薄膜晶體管陣列基板的制作方法，其特征在于，還包括在該第一導(dǎo)電極(51)與該第一絕緣層(53)之間形成第一摻雜半導(dǎo)體層(52)，以及在該第二導(dǎo)電極(55)與該第一絕緣層(53)之間形成第二摻雜半導(dǎo)體層(54)，該半導(dǎo)體層(56)還與該第一摻雜半導(dǎo)體層(52)及該第二摻雜半導(dǎo)體層(54)電性連接。12.—種薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，該薄膜晶體管陣列基板上設(shè)有多個如權(quán)利要求4至9任一項所述的薄膜晶體管，該多個薄膜晶體管在該薄膜晶體管陣列基板上呈陣列排布。13.如權(quán)利要求12所述的薄膜晶體管陣列基板，其特征在于，每個薄膜晶體管上還形成有位于該第三導(dǎo)電極(58)上的第三絕緣層(59)以及位于該第三絕緣層(59)上的像素電極(60)，其中貫穿該第三絕緣層(59)和該第二絕緣層(57)形成有通孔(90)，該像素電極(60)填入該通孔(90)中并與該第二導(dǎo)電極(55)電性連接。
【文檔編號】H01L21/336GK105977162SQ201610527591
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月6日
【發(fā)明人】李海波, 鄒忠飛, 何鈺瑩
【申請人】昆山龍騰光電有限公司