本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种薄膜晶体管及制作方法、显示面板及显示装置。
背景技术：
现有薄膜晶体管由于栅极绝缘层厚度在1000埃-2000埃，厚度较薄。其中，在为顶栅薄膜晶体管时，由于栅极绝缘层较薄，栅极金属层和导体化的有源层之间的寄生电容较大。在为底栅薄膜晶体管时，由于栅极绝缘层较薄，栅极金属层与源漏极之间的寄生电容较大。无论哪种薄膜晶体管，一旦寄生电容增大，相应地回路的阻容延迟(rcdelay)效应将增大，从而导致显示装置的显示效果较差。
技术实现要素：
本发明提供了一种薄膜晶体管及制作方法、显示面板及显示装置，用于降低薄膜晶体管的寄生电容，提高显示装置的显示效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管，包括：
位于基板上的有源层、栅极和栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置在所述有源层和所述栅极之间，所述有源层包括间隔设置的电极连接区域和设置在所述电极连接区域之间的沟道区域，所述栅极绝缘层在所述电极连接区域对应的位置具有第一厚度，所述栅极绝缘层在所述沟道区域对应的位置具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。
可选地，所述有源层位于所述栅极和所述基板之间。
可选地，还包括依次设置在所述栅极之上的层间绝缘层、源漏极和钝化层，其中，所述源漏极通过贯穿所述层间绝缘层的过孔与所述电极连接区域电连接。
可选地，所述栅极绝缘层在所述有源层的正投影，与所述过孔在所述有源层的正投影互不重合。
可选地，所述栅极位于所述有源层和所述基板之间。
可选地，还包括设置在所述有源层之上的源漏极，所述源漏极直接与所述电极连接区域接触电连接。
第二方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括如上面所述的薄膜晶体管。
第三方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上面所述的显示面板。
第四方面，本发明实施例还提供了一种如上面所述的薄膜晶体管的制作方法，包括：
在基板上形成有源层的图案，其中，所述有源层包括间隔设置的电极连接区域和设置在所述电极连接区域之间的沟道区域；
利用半色调掩模板，形成栅极绝缘层的图案，所述栅极绝缘层在所述电极连接区域对应的位置具有第一厚度，所述栅极绝缘层在所述沟道区域对应的位置具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；
形成栅极的图案，所述栅极绝缘层设置在所述有源层和所述栅极之间。
可选地，所述利用半色调掩膜版，形成栅极绝缘层的图案，包括：
沉积所述第一厚度的所述栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上涂布光刻胶；
利用半色调掩膜版对所述光刻胶进行图案化，形成所述光刻胶的图案；
根据所述光刻胶的图案，将在所述沟道区域对应的位置的所述栅极绝缘层刻蚀掉第三厚度，其中，所述第一厚度与所述第三厚度的差值为所述第二厚度；
去除所述光刻胶的图案，形成所述栅极绝缘层的图案。
本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供的一种薄膜晶体管及制作方法、显示面板及显示装置，设置在有源层和栅极之间的栅极绝缘层，其在电极连接区域对应的位置具有第一厚度，其在沟道区域对应的位置具有小于该第一厚度的第二厚度。这样的话，在电极连接区域对应的位置的栅极绝缘层厚度较大，从而降低了薄膜晶体管在电极连接区域对应的位置处的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
附图说明
图1为现有薄膜晶体管为顶栅结构时的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的薄膜晶体管为顶栅结构时的一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的薄膜晶体管为顶栅结构时的另一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的薄膜晶体管为底栅结构时的一种结构示意图；
图5为本发明实施例提供的薄膜晶体光为底栅结构时的另一种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的显示装置的一种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的薄膜晶体管的一种制作方法流程图；
图8为本发明实施例提供的薄膜晶体管的另一种制作方法流程图；
图9为本发明实施例提供的薄膜晶体管的制作方法中步骤s102的方法流程图；
图10为本发明实施例提供的顶栅结构的薄膜晶体管的其中一种制作流程图；
图11为本发明实施例提供的顶栅结构的薄膜晶体管的其中一种制作流程图；
图12为本发明实施例提供的底栅结构的薄膜晶体管的其中一种制作流程图。
具体实施方式
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
图1为现有薄膜晶体管为顶栅结构时的结构示意图。该结构的制作流程具体为，首先用构图工艺在衬底基板1上形成遮光层2的图案，然后再沉积缓冲层3，然后再形成有源层4的图案，然后再沉积栅极绝缘层5，然后再沉积栅极金属层6，并用湿法刻蚀工艺形成栅极金属层6的图案，并用干法刻蚀形成栅极绝缘层5的图案。然后对沟道区域外的有源层4进行导体化处理，然后再沉积层间绝缘层7，并用构图工艺在层间绝缘层7上形成过孔，然后再沉积源极/漏极金属层8，并用构图工艺，形成源极和漏极的图案；然后沉积钝化层9，从而形成如图1所述的薄膜晶体管。由于栅极绝缘层5的厚度较薄，从而导致栅极金属层6和导体化的有源层4之间的寄生电容较大，从而使得相应回路的阻容延迟效应增大，从而导致显示装置的显示效果较差。
鉴于此，本发明实施例提供了一种薄膜晶体管，如图2所示，该薄膜晶体管包括：位于基板10上的有源层20、栅极30和栅极绝缘层40，栅极绝缘层40设置在有源层20和栅极30之间，有源层20包括间隔设置的电极连接区域a和设置在电极连接区域a之间的沟道区域b。其中，栅极绝缘层40在电极连接区域a对应的位置具有第一厚度，栅极绝缘层40在沟道区域b对应的位置具有第二厚度，第一厚度大于第二厚度。比如，若栅极绝缘层40在电极连接区域a对应的位置具有的第一厚度为d1，栅极绝缘层40在沟道区域b对应的位置具有的第二厚度为d2，则d1>d2。其中，栅极绝缘层40在沟道区域b对应的位置具有的第二厚度的范围值为1000埃-1500埃。相应地，其在电极连接区域a对应位置的第二厚度大于该范围值，比如，第二厚度为2000埃。在具体实施过程中，该第二厚度可以是与现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度相同的厚度，第一厚度为大于现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度，这样的话，降低了薄膜晶体管在电极连接区域a对应位置处的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
在本发明实施例中，在薄膜晶体管为顶栅结构，结合图2和图3，有源层20设置在栅极30和基板10之间。如图3所示为薄膜晶体管为顶栅结构的结构示意图，薄膜晶体管还包括依次设置在栅极30之上的层间绝缘层50、源漏极60和钝化层103，其中，源漏极60通过贯穿层间绝缘层50的过孔与电极连接区域b电连接。在具体实施过程中，栅极绝缘层40在有源层20的正投影，与过孔在有源层20的正投影互不重合，从而保证了源漏极60与有源层20的电连接。
在本发明实施例中，在薄膜晶体管为顶栅结构时，基板10和有源层20之间还设置有遮光层101和缓冲层102，具体如图3所示。
在具体实施过程中，在薄膜晶体管为顶栅结构时，栅极绝缘层40在沟道区域b对应位置处的第二厚度可以是与图1所示现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度相同，栅极绝缘层40在电极连接区域a对应位置处的第一厚度为大于图1所示现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度，这样的话，在保证栅极30对沟道区域b对应位置的有源层20有效控制的同时，降低了在电极连接区域a对应位置处的有源层20与栅极30之间的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
在本发明实施例中，薄膜晶体管还可以是如图4所示的底栅结构，具体来讲，栅极30位于有源层20和基板10之间。在具体实施过程中，如图5所示的薄膜晶体管为底栅结构的另一结构示意图，具体来讲，该薄膜晶体管还包括设置在有源层20之上的源漏极60，该源漏极60直接与电极连接区域a接触电连接。在具体实施过程中，栅极绝缘层40在沟道区域b对应位置处的第二厚度可以是与图1所示现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度相同，栅极绝缘层40在电极连接区域a对应位置处的第一厚度为大于图1所示现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度，这样的话，可以在保证栅极30对沟道区域b对应位置的有源层20有效控制的同时，降低了在电极连接区域a对应位置处的源漏极60与栅极30之间的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。在如图5所示的薄膜晶体管的底栅结构中，在源漏极60上还设置有钝化层103。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示面板，该显示面板包括如上面所述的薄膜晶体管。具体地，该显示面板可以是电致发光显示面板(amoled)，还可以是液晶显示面板(lcd)。该显示面板解决问题的原理与前述薄膜晶体管相似，因此该显示面板的实施可以参见前述薄膜晶体管的实施。
基于同一发明构思，如图6所示，本发明实施例还提供了一种显示装置100，包括本发明实施例提供的上述显示面板200。该显示装置100解决问题的原理与前述薄膜晶体管相似，因此该显示装置100的实施可以参见前述薄膜晶体管的实施，重复之处在此不再赘述。
在具体实施时，本发明实施例提供的显示装置100可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置100的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。
基于同一发明构思，如图7所示，本发明实施例还提供了一种薄膜晶体管的制作方法，包括：
s101：在基板上形成有源层的图案，其中，所述有源层包括间隔设置的电极连接区域和设置在所述电极连接区域之间的沟道区域；
s102：利用半色调掩模板，形成栅极绝缘层的图案，所述栅极绝缘层在所述电极连接区域对应的位置具有第一厚度，所述栅极绝缘层在所述沟道区域对应的位置具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；
s103：形成栅极的图案，所述栅极绝缘层设置在所述有源层和所述栅极之间。
在具体实施过程中，在薄膜晶体管为顶栅结构时，步骤s101至步骤s103之间的先后执行顺序如图7所示，具体来讲，首先，在基板10上形成有源层20的图案，其中，该有源层20包括间隔设置的电极连接区域a和设置在电极连接区域a之间的沟道区域b。然后，利用半色调掩膜板，形成栅极绝缘层40的图案，该栅极绝缘层40在电极连接区域a对应的位置具有第一厚度，该栅极绝缘层40在沟道区域b对应的位置具有小于第一厚度的第二厚度。然后，形成栅极30的图案，栅极绝缘层40设置在有源层20和栅极30之间。
在具体实施过程中，在薄膜晶体管为底栅结构时，步骤s101至步骤s103的先后执行顺序如图8所示，具体来讲，首先，在基板10上形成栅极30的图案，然后，利用半色调掩膜板，形成栅极绝缘层40的图案，该栅极绝缘层40在电极连接区域a对应的位置具有第一厚度，该栅极绝缘层40在沟道区域b对应的位置具有小于第一厚度的第二厚度。然后，在栅极绝缘层40上形成有源层20的图案。
在具体实施过程中，本发明实施例中的薄膜晶体管为顶栅结构，还是为底栅结构时，该第二厚度可以是与现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度相同的厚度，第一厚度为大于现有薄膜晶体管中栅极绝缘层5的厚度，这样的话，降低了薄膜晶体管在电极连接区域a对应位置处的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
在本发明实施例中，如图9所示,步骤s102：利用半色调掩模板，形成栅极绝缘层的图案，包括：
s201：沉积所述第一厚度的所述栅极绝缘层；
s202：在所述栅极绝缘层上涂布光刻胶；
s203：利用半色调掩膜版对所述光刻胶进行图案化，形成所述光刻胶的图案；
s204：根据所述光刻胶的图案，将在所述沟道区域对应的位置的所述栅极绝缘层刻蚀掉第三厚度，其中，所述第一厚度与所述第三厚度的差值为所述第二厚度；
s205：去除所述光刻胶的图案，形成所述栅极绝缘层的图案。
在具体实施过程中，在薄膜晶体管为顶栅结构时，步骤s201至步骤s205的具体实现过程可以是，首先，在形成有源层20的图案之后，在有源层20上沉积第一厚度的栅极绝缘层40，然后在栅极绝缘层40上涂布光刻胶70，然后，利用半色调掩膜版对光刻胶70进行图案化。然后，根据光刻胶70的图案，将光刻胶70所在区域外的栅极绝缘层40刻蚀掉第二厚度。然后，对沟道区域b对应位置处的光刻胶70进行灰化处理，然后，将裸露的栅极绝缘层40刻蚀掉第三厚度，其中，可以是采用干法刻蚀工艺来刻蚀。然后去除光刻胶70。其中，第一厚度与第三厚度的差值为第二厚度。比如，第一厚度为2000埃，第二厚度为1500埃，第三厚度为500埃。如图10为薄膜晶体管为顶栅结构时，如图9所示的制作方法所对应的一种制作流程图。通过调整栅极绝缘层40各部分的厚度，保证栅极绝缘层40在沟道区域b对应位置处的厚度为第二厚度，栅极绝缘层40在电极连接区域a对应位置处的厚度为大于第二厚度的第一厚度，从而减小了薄膜晶体管在电极连接区域a处的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
在具体实施过程中，在薄膜晶体管为顶栅结构时，步骤s201至步骤s205的具体实现过程还可以是，首先，在形成有源层20的图案之后，在有源层20上沉积第一厚度的栅极绝缘层40，然后在栅极绝缘层40上涂布光刻胶70，然后，利用半色调掩膜版对光刻胶70进行图案化，形成光刻胶70的图案。然后，根据光刻胶70的图案，将光刻胶70所在区域外的栅极绝缘层40刻蚀掉第一厚度。然后，沟道区域b对应位置处的光刻胶70进行灰化处理，然后，将沟道区域b对应的位置的栅极绝缘层40刻蚀掉第三厚度，其中，第一厚度与第三厚度的差值为第二厚度。然后去除光刻胶70。如图11为薄膜晶体管为顶栅结构时，如图9所示的制作方法所对应的一种制作流程图。这样的话，便保证了栅极绝缘层40在沟道区域b对应位置处的厚度为第二厚度，栅极绝缘层40在电极连接区域a对应位置处的厚度为大于第二厚度的第一厚度，从而减小了薄膜晶体管在电极连接区域a处的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
在具体实施过程中，在薄膜晶体管为底栅结构时，步骤s201至步骤s205的具体实现过程可以是，首先，通过湿法刻蚀工艺在基板10上形成栅极30的图案，然后，在形成栅极30的图案之后，在栅极30上沉积第一厚度的栅极绝缘层40，然后在栅极绝缘层40上涂布光刻胶70，然后，利用掩膜版对光刻胶70进行图案化，形成光刻胶70的图案。然后，根据光刻胶70的图案，将预设置有源层20的位置处所对应的栅极绝缘层40刻蚀掉第三厚度，具体可以是采用干法刻蚀工艺来刻蚀。这样便形成了栅极绝缘层40的图案。如图12为薄膜晶体管为底栅结构时，如图9所示的制作方法所对应的制作流程图。其中，第一厚度与第三厚度的差值为第二厚度。比如，第一厚度为2000埃，第二厚度为1500埃，第三厚度为500埃。这样的话，便保证了栅极绝缘层40在沟道区域b对应位置处的厚度为第二厚度，栅极绝缘层40在电极连接区域a对应位置处的厚度为大于第二厚度的第一厚度，从而减小了薄膜晶体管在电极连接区域a处的寄生电容，从而提高了显示装置的显示效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：
1.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：
位于基板上的有源层、栅极和栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置在所述有源层和所述栅极之间，所述有源层包括间隔设置的电极连接区域和设置在所述电极连接区域之间的沟道区域，所述栅极绝缘层在所述电极连接区域对应的位置具有第一厚度，所述栅极绝缘层在所述沟道区域对应的位置具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述有源层位于所述栅极和所述基板之间。
3.如权利要求2所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括依次设置在所述栅极之上的层间绝缘层、源漏极和钝化层，其中，所述源漏极通过贯穿所述层间绝缘层的过孔与所述电极连接区域电连接。
4.如权利要求3所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极绝缘层在所述有源层的正投影，与所述过孔在所述有源层的正投影互不重合。
5.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于，所述栅极位于所述有源层和所述基板之间。
6.如权利要求5所述的薄膜晶体管，其特征在于，还包括设置在所述有源层之上的源漏极，所述源漏极直接与所述电极连接区域接触电连接。
7.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的薄膜晶体管。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求7所述的显示面板。
9.一种如权利要求1-6任一项所述的薄膜晶体管的制作方法，其特征在于，包括：
在基板上形成有源层的图案，其中，所述有源层包括间隔设置的电极连接区域和设置在所述电极连接区域之间的沟道区域；
利用半色调掩模板，形成栅极绝缘层的图案，所述栅极绝缘层在所述电极区域对应的位置具有第一厚度，所述栅极绝缘层在所述沟道区域对应的位置具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；
形成栅极的图案，所述栅极绝缘层设置在所述有源层和所述栅极之间。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述利用半色调掩膜版，形成栅极绝缘层的图案，包括：
沉积所述第一厚度的所述栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上涂布光刻胶；
利用半色调掩膜版对所述光刻胶进行图案化，形成所述光刻胶的图案；
根据所述光刻胶的图案，将在所述沟道区域对应的位置的所述栅极绝缘层刻蚀掉第三厚度，其中，所述第一厚度与所述第三厚度的差值为所述第二厚度；
去除所述光刻胶的图案，形成所述栅极绝缘层的图案。
技术总结
本发明提供了一种薄膜晶体管及制作方法、显示面板及显示装置，其中，所述薄膜晶体管包括：位于基板上的有源层、栅极和栅极绝缘层，所述栅极绝缘层设置在所述有源层和所述栅极之间，所述有源层包括间隔设置的电极连接区域和设置在所述电极连接区域之间的沟道区域，所述栅极绝缘层在所述电极连接区域对应的位置具有第一厚度，所述栅极绝缘层在所述沟道区域对应的位置具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。用于降低薄膜晶体管的寄生电容，提高显示装置的显示效果。
技术研发人员：苏同上;王东方;王海涛;王庆贺;王超;闫梁臣
受保护的技术使用者：京东方科技集团股份有限公司;合肥鑫晟光电科技有限公司
技术研发日：.11.28
技术公布日：.02.28
