[发明专利]金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法以及阵列基板和显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电器件技术领域，特别涉及一种金属氧化物薄膜晶体管及其制备方 法以及具有该金属氧化物薄膜晶体管的阵列基板和显示装置。

背景技术

近年来，新型平板显示(FlatPanelDisplay，FPD)产业发展日新月异，对于大 尺寸、高分辨率平板显示的高需求日益提升。作为FPD产业核心技术的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)背板技术，也在经历着深刻的变革。

金属氧化物(MetalOxide，MO)TFT不仅具有迁移率较高、可以常温制备、可见光 透明等特点，而且还具有优异的大面积均匀性，因此氧化物TFT技术自诞生以来便备受业界 瞩目。

金属氧化物半导体TFT技术因兼具多晶硅TFT和非晶硅TFT的优点，被认为是下一 代显示技术中最具潜力的器件。尤其在TFT面板的制备方面，金属氧化物TFT的制备工艺与 现有的非晶硅TFT生产工艺因为类似的器件结构并可以低温制备而相互兼容，即可以采用 工艺过程简单、成本低的背沟道刻蚀(BackChannelEtch,BCE)工艺。但由于金属氧化 物薄膜化学稳定性较差，其作为有源层材料时，易被刻蚀液损伤，从而使现有技术中金属氧 化物薄膜晶体管的背沟道刻蚀制造工艺难以实现。

因此，针对现有技术不足，提供一种金属氧化物薄膜晶体管及其制备工艺以克服 现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种金属氧化物薄膜晶体管 及其制备方法，金属氧化物薄膜晶体管及其制备方法解决了现有技术中金属氧化物薄膜晶 体管无法通过湿法背沟道刻蚀方式制备的问题，本发明的金属氧化物薄膜晶体管及其制备 方法可以通过湿法背沟道刻蚀方式制备，具有制备工艺简单，所制备的金属氧化物薄膜晶 体管稳定性好，成本低廉的特点。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。

提供一种金属氧化物薄膜晶体管，设置有将有源层和源漏电极隔开的有源层保护层， 所述有源层保护层为(MO)x(SnO₂)y薄膜，其中0≤x<1，0.4≤y≤1，且x+y=1，M为 硅、铝、镓、镁、钙、锶、铋、钽、铪、锆、钪、钇或镧系稀土元素中的一种或两种以上任意元素的 组合。

上述有源层保护层的厚度为1~30nm。

优选的，上述有源层保护层的厚度为2~10nm。

上述有源层为金属氧化物半导体材料，所述有源层由单层薄膜构成或者由多层薄 膜叠设构成。

上述金属氧化物薄膜晶体管，有源层和有源层保护层通过一次构图工艺进行图案 化得到图案化的图层。

上述金属氧化物薄膜晶体管，有源层保护层的刻蚀液为氢氟酸、甲酸、乙酸、冰醋 酸或草酸中的任意一种。

上述金属氧化物薄膜晶体管，源漏电极采用湿法背沟道刻蚀方式图案化。

本发明提供一种上述金属氧化物薄膜晶体管的制备方法，在有源层上以物理气相 沉积法、化学气相沉积法、脉冲激光沉积法、原子层沉积法、溶液法或者热蒸发法中的任意 一种方式沉积有源层保护层，将有源层保护层和有源层整体通过一次构图工艺进行图案化 得到图案化的图层；有源层保护层的刻蚀液为氢氟酸、甲酸、乙酸、冰醋酸或草酸中的任意 一种；

金属氧化物薄膜晶体管的源漏电极采用湿法背沟道刻蚀方式图案化。

本发明还提供一种阵列基板，具有上述金属氧化物薄膜晶体管。

本发明还提供一种显示装置，具有上述的阵列基板。

本发明的金属氧化物薄膜晶体管，设置有将有源层和源漏电极隔开的有源层保护 层，所述有源层保护层为(MO)x(SnO₂)y薄膜，其中0≤x<1，0.4≤y≤1，且x+y=1， M为硅、铝、镓、镁、钙、锶、铋、钽、铪、锆、钪、钇或镧系稀土元素中的一种或两种以上任意元 素的组合。本发明通过设置(MO)x(SnO₂)y薄膜作为有源层保护层，实现了通过湿法背沟道 刻蚀方式制备金属氧化物薄膜晶体管，具有制备工艺简单，所制备的金属氧化物薄膜晶体 管稳定性好，成本低廉。具有该金属氧化物薄膜晶体管的阵列基板和显示装置也具有稳定 性好，成本低廉的特点。