薄膜晶体管和薄膜晶体管制备方法
阅读说明：本技术 薄膜晶体管和薄膜晶体管制备方法 (Thin film transistor and thin film transistor preparation method ) 是由 胡小波 谭敏力 彭钊 刘健 杨一峰 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明实施例提供的薄膜晶体管包括衬底、位于衬底上方的有源层、位于有源层上的栅绝缘层、层叠设置在栅绝缘层上的第一阻挡层、栅极、第二阻挡层,位于第二阻挡层上的第一合金膜层,第一合金膜层的疏水性大于第二阻挡层的疏水性；通过在第二阻挡层上设置第一合金膜层,增强三层金属结构与光阻层的结合力,防止制备过程中光阻层剥落。(The thin film transistor provided by the embodiment of the invention comprises a substrate, an active layer positioned above the substrate, a gate insulating layer positioned on the active layer, a first barrier layer, a gate electrode, a second barrier layer and a first alloy film layer positioned on the second barrier layer, wherein the first barrier layer, the gate electrode and the second barrier layer are stacked on the gate insulating layer; the first alloy film layer is arranged on the second barrier layer, so that the bonding force between the three-layer metal structure and the light resistance layer is enhanced, and the light resistance layer is prevented from being peeled off in the preparation process.)
技术领域
本发明涉及OLED显示技术领域，尤其涉及一种薄膜晶体管和一种薄膜晶体管制备方法。
背景技术
现有薄膜晶体管，通常采用三层金属结构来防止介电层的剥落，三层金属结构最上层的阻挡层的亲水性较强，与设置在所述阻挡层上的光阻层的结合力较弱，因此现在薄膜晶体管制备过程中存在光阻层容易剥落的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种薄膜晶体管制备方法和一种薄膜晶体管，可缓解现在薄膜晶体管制备过程中存在光阻层容易剥落的技术问题。
本发明提供一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：
衬底、位于所述衬底上方的有源层、位于所述有源层上的栅绝缘层、以及位于所述栅绝缘层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的栅极、位于所述栅极上的第二阻挡层；以及
位于所述第二阻挡层上的第一合金膜层；以及
位于所述第一合金膜层上的层间绝缘层，所述层间绝缘层上设置有源极和漏极，所述源极和漏极上设置有钝化层；
其中，所述第一合金膜层的疏水性大于所述第二阻挡层的疏水性，用于防止制备过程中光阻层剥落。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管中，其中，所述源极和所述漏极上表面设置有第四阻挡层，所述源极和所述漏极下表面设置有第三阻挡层，其中，第四阻挡层上设置有第二合金膜层。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管中，所述第一合金膜层的材料为第二阻挡层的材料与一种疏水性好的材料的离子形成的合金材料，所述第二合金膜层的材料为第四阻挡层的材料与一种疏水性好的材料的离子形成的合金材料。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管中，所述第一合金膜层或所述第二合金膜层的材料为钼钽和碳的合金，所述碳质量占合金质量的比例范围为0.1％至10％。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管中，所述第一合金膜层或所述第二合金膜层的厚度为10埃至200埃中的任一值。
本发明实施例提供一种薄膜晶体管制备方法，其特征在于，包括：
提供一衬底；
在所述衬底上依次形成遮光层、缓冲层、有源层；
在所述有源层上形成栅极绝缘层，并在栅极绝缘层上依次形成第一阻挡层、栅极、第二阻挡层的三层金属结构；
使用疏水材料离子注入对所述第二阻挡层的表面进行处理，以形成疏水性强于所述第二阻挡层的第一合金膜层，第一合金膜层与光阻层的结合更紧密；
在所述第一合金膜层上依次形成层间绝缘层、源极和漏极以及钝化层。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管制备方法中，在使用疏水材料离子对所述第二阻挡层的表面进行处理的步骤中：
使用碳离子注入对所述第二阻挡层的表面进行处理，形成所述第一合金膜层的材料为钼钽和碳的合金。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管制备方法中，在使用疏水材料离子对所述第二阻挡层的表面进行处理的步骤中：
使用铜离子注入对所述第二阻挡层的表面进行处理，形成所述第一合金膜层的材料为钼钽和铜的合金。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管制备方法中，在所述第一合金膜层上依次形成层间绝缘层、源极和漏极以及钝化层的步骤中：
在所述源极、所述漏极下表面形成第三阻挡层，在所述源极、所述漏极上表面形成第四阻挡层，所述第四阻挡层上表面形成有第二合金膜层。
在本发明实施例提供的薄膜晶体管制备方法中，在所述第四阻挡层上表面形成有第二合金膜层的步骤中：
使用碳离子注入对所述第四阻挡层的表面进行处理，形成所述第二合金膜层的材料为钼钽和碳的合金。
有益效果：本发明实施例提供的薄膜晶体管包括衬底、位于所述衬底上方的有源层、位于所述有源层上的栅绝缘层、以及层叠设置在所述栅绝缘层上的第一阻挡层、栅极、第二阻挡层，以及位于所述第二阻挡层上的第一合金膜层，以及位于所述第一合金膜层上的层间绝缘层，所述层间绝缘层上设置有源极和漏极，所述源极和漏极上设置有钝化层，其中，所述第一合金膜层的疏水性大于所述第二阻挡层的疏水性；通过在第二阻挡层上设置一层第一合金膜层，可以防止栅极上方的光阻层剥落，缓解了现有薄膜晶体管制备过程中存在光阻层容易剥落的技术问题。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的
具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的OLED显示面板的截面示意图；
图2为本发明实施例提供的薄膜晶体管的第一种截面示意图；
图3为本发明实施例提供的薄膜晶体管的第二种截面示意图；
图4为本发明实施例提供的薄膜晶体管制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1、图2所示，本发明实施例提供的薄膜晶体管2包括衬底10、位于所述衬底10上方的有源层203、位于所述有源层203上的栅绝缘层204、以及位于所述栅绝缘层204上的第一阻挡层2051、位于所述第一阻挡层2051上的栅极2052、位于所述栅极2052上的第二阻挡层2053，以及位于所述第二阻挡层2053上的第一合金膜层2054，以及位于所述第一合金膜层2054上的层间绝缘层206，所述层间绝缘层206上设置有源极2071和漏极2072，所述源极2071和漏极2072上设置有钝化层208，其中，所述第一合金膜层2054的疏水性大于所述第二阻挡层2053的疏水性，用于防止制备过程中光阻层剥落。
本发明实施例提供的薄膜晶体管2包括本发明实施例提供的薄膜晶体管2包括衬底10、位于所述衬底10上方的有源层203、位于所述有源层203上的栅绝缘层204、以及位于所述栅绝缘层204上的第一阻挡层2051、位于所述第一阻挡层2051上的栅极2052、位于所述栅极2052上的第二阻挡层2053，以及位于所述第二阻挡层2053上的第一合金膜层2054，以及位于所述第一合金膜层2054上的层间绝缘层206，所述层间绝缘层206上设置有源极2071和漏极2072，所述源极2071和漏极2072上设置有钝化层208，其中，所述第一合金膜层2054的疏水性大于所述第二阻挡层2053的疏水性，用于防止制备过程中光阻层剥落；通过在第二阻挡层2053上设置一层第一合金膜层2054，可以防止栅极2052上方的光阻层剥落，缓解了现有薄膜晶体管制备过程中2存在光阻层容易剥落的技术问题。
其中，图2为OLED显示面板1的截面示意图，图2、3为本发明提供的薄膜晶体管2的截面示意图。
其中，源漏极207层包括源极2071和漏极2072。
其中，所述有源层203包括沟道区、源极2071接触区以及漏极2072接触区。
其中，源漏极207层包括源极2071和漏极2072。
其中，钝化层208设置在所述源漏极207层上。
其中，还包括设置在所述钝化层208上的色阻层和平坦层209。
其中，所述发光功能层设置在所述平坦层209上，所述发光功能层从下到上依次包括第一电极层401、发光层402以及第二电极层403。
其中，所述像素定义层30设置在所述第一电极层401上
其中，所述封装层50设置在所述第二电极层403上。
下面所述的Mo、MoTi、Ti、W、Ta、Mo Alloy分别为钼、钼钛、钛、钨、钽、钼合金。
其中，钼钽和碳的合金为MoTa-C，钼钽和铜的合金为MoTa-Cu。
在一种实施例中，所述源极2071和所述漏极2072上表面设置有第四阻挡层2074，所述源极2071和所述漏极2072下表面设置有第三阻挡层2073，其中，第四阻挡层2074上设置有第二合金膜层2075。
在一种实施例中，所述第一合金膜层2054的材料为第二阻挡层2053的材料与一种疏水性好的材料的离子形成的合金材料，所述第二合金膜层2075的材料为第四阻挡层2074的材料与一种疏水性好的材料的离子形成的合金材料。
在一种实施例中，所述第四阻挡层2074的制备材料为Mo、MoTi、Ti、W、Ta、Mo Alloy中的任一种。
在一种实施例中，采用C离子注入的方式，形成第二合金膜层2075。
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Mo时，第一合金膜层2054的材料为Mo-C；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为MoTi时，第一合金膜层2054的材料为MoTi-C；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Ti时，第一合金膜层2054的材料为Ti-C；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为W时，第一合金膜层2054的材料为W-C；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Ta时，第一合金膜层2054的材料为Ta-C；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Mo Alloy时，第一合金膜层2054的材料为Mo Alloy-C。
在一种实施例中，采用Cu离子注入的方式，形成第二合金膜层2075。
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Mo时，第一合金膜层2054的材料为Mo-Cu；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为MoTi时，第一合金膜层2054的材料MoTi-Cu；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Ti时，第一合金膜层2054的材料为Ti-Cu；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为W时，第一合金膜层2054的材料为W-Cu；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Ta时，第一合金膜层2054的材料为Ta-Cu；
其中，当第四阻挡层2074的制备材料为Mo Alloy时，第一合金膜层2054的材料为Mo Alloy-Cu。
在一种实施例中，所述第一合金膜层或所述第二合金膜层的材料为钼钽和碳的合金，所述碳质量占合金质量的比例范围为0.1％至10％。
其中，所述C的比例可以为0.1％。
其中，所述C的比例也可以为10％。
在一种实施例中，所述第二阻挡层2053的制备材料为Mo、MoTi、Ti、W、Ta、Mo Alloy中的任一种。
在一种实施例中，采用C离子注入的方式，形成第一合金膜层2054。
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Mo时，第一合金膜层2054的材料为Mo-C；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为MoTi时，第一合金膜层2054的材料为MoTi-C；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Ti时，第一合金膜层2054的材料为Ti-C；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为W时，第一合金膜层2054的材料为W-C；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Ta时，第一合金膜层2054的材料为Ta-C；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Mo Alloy时，第一合金膜层2054的材料为Mo Alloy-C。
在一种实施例中，采用Cu离子注入的方式，形成第一合金膜层2054。
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Mo时，第一合金膜层2054的材料为Mo-Cu；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为MoTi时，第一合金膜层2054的材料MoTi-Cu；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Ti时，第一合金膜层2054的材料为Ti-Cu；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为W时，第一合金膜层2054的材料为W-Cu；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Ta时，第一合金膜层2054的材料为Ta-Cu；
其中，当第二阻挡层2053的制备材料为Mo Alloy时，第一合金膜层2054的材料为Mo Alloy-Cu。
在一种实施例中，所述第一合金膜层2054和所述第二合金膜层2075的厚度为10埃至200埃中的任一值。
在一种实施例中，还包括设置在平坦层209上的色阻层，所述色阻层的材料为色阻有机材料。
在一种实施例中，所述平坦层209为有机材料，所述平坦层209覆盖设置在所述色阻层上。
在一种实施例中，所述第一电极层401可以为阳极，所述第一电极层401的材料为是氧化铟锡、银或者氧化铟锡材料或者其他阳极材料。
在一种实施例中，所述像素电极层的材料为疏水性材料。
在一种实施例中，所述发光层402还包含电子注入层、电子传输层、空穴注入层和空穴传输层。
在一种实施例中，所述封装层50包括第一无机层、第一有机层和第二无机层。
其中，所述第一无机层设置在所述第二电极层403上方。
在一种实施例中，所述源极2071的纵截面形状为三角形，矩形或圆弧形中的任一种。
在一种实施例中，所述漏极2072的纵截面形状为三角形，矩形或圆弧形中的任一种。
在一种实施例中，所述有源层203的材料包括铟。
在一种实施例中，所述有源层203的材料还包括锌。
在一种实施例中，所述源极2071和所述漏极2072的纵截面形状包括梯形。
在一种实施例中，如图3所示，所述栅极2052设置在所述有源层203下方，采取底栅结构设置。
其中，所述源极2071、所述漏极2072上设置有第四阻挡层2074，所述第四阻挡层2074上形成有第二合金膜层2075，所述第二合金膜层2075的疏水性大于所述第四阻挡层2074。
其中，所述栅极2052上设置有第二阻挡层2053，所述第二阻挡层2053上设置有第一合金膜层2054，所述第一合金膜层2054的疏水性大于所述第二阻挡层2053。
如图4所示，本发明实施例提供的薄膜晶体管2制备方法包括：
S1:提供一衬底10；
S2:在所述衬底10上依次形成遮光层201、缓冲层202、有源层203；
S3:在所述有源层203上形成栅绝缘层204，并在栅绝缘层204上依次形成第一阻挡层2051、栅极2052、第二阻挡层2053的三层金属结构；
S4:使用疏水材料离子注入对所述第二阻挡层2053的表面进行处理，以形成疏水性强于所述第二阻挡层2053的第一合金膜层2054，第一合金膜层2054与光阻层的结合更紧密；
S5:在所述第一合金膜层2054上依次形成层间绝缘层206、源极2071和漏极2072以及钝化层208。
其中，所述光阻层在形成钝化层之前会去除掉，因此在图2所示的膜层结构中，光阻层并不存在，此处只是为了便于说明用到的示意图。
在一种实施例中，在使用疏水材料离子对所述第二阻挡层2053的表面进行处理的步骤中：使用C离子注入对所述第二阻挡层2053的表面进行处理，形成所述第一合金膜层2054的材料为钼钽和碳的合金。
其中，第二阻挡层2053制备材料为MoTa。
在一种实施例中，在使用疏水材料离子对所述第二阻挡层2053的表面进行处理的步骤中：使用Cu离子注入对所述第二阻挡层2053的表面进行处理，形成所述第一合金膜层2054的材料为钼钽和碳的合金u。
其中，第二阻挡层2053制备材料为MoTa。
在一种实施例中，在所述第一合金膜层2054上依次形成层间绝缘层206、源极2071和漏极2072以及钝化层208的步骤中：在所述源极2071、所述漏极2072下表面形成第三阻挡层2073，在所述源极2071、所述漏极2072上表面形成第四阻挡层2074，所述第四阻挡层2074上表面形成有第二合金膜层2075。
在一种实施例中，在所述第四阻挡层2074上表面形成有第二合金膜层2075的步骤中：使用C离子注入对所述第四阻挡层2074的表面进行处理，形成所述第二合金膜层2075的材料为钼钽和碳的合金。
其中，第四阻挡层2074制备材料为MoTa。
本发明实施例提供的薄膜晶体管包括衬底、位于所述衬底上方的有源层、位于所述有源层上的栅绝缘层、以及位于所述栅绝缘层上的第一阻挡层、位于所述第一阻挡层上的栅极、位于所述栅极上的第二阻挡层，以及位于所述第二阻挡层上的第一合金膜层，以及位于所述第一合金膜层上的光阻层，所述光阻层上设置有层间绝缘层，所述层间绝缘层上设置有源极和漏极，所述源极和漏极上设置有钝化层，其中，所述第一合金膜层的疏水性大于所述第二阻挡层的疏水性，用于防止制备过程中光阻层剥落；通过在第二阻挡层上设置一层第一合金膜层，可以防止栅极上方的光阻层剥落，缓解了现有薄膜晶体管存在光阻层容易剥落的技术问题。
以上对本发明实施例所提供的一种进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。