薄膜晶體管及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種薄膜晶體管及其制造方法。薄膜晶體管的制造方法，包括：于基板上形成彼此電性絕緣的源極與汲極。于基板上同時(shí)形成圖案化氧化物半導(dǎo)體層與畫素半導(dǎo)體層。于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上形成圖案化蝕刻阻擋層，曝露出位于圖案化蝕刻阻擋層兩側(cè)的部分圖案化氧化物半導(dǎo)體層。于基板上形成閘絕緣層。于形成閘絕緣層的過(guò)程中同時(shí)使被圖案化蝕刻阻擋層所曝露出的部分圖案化氧化物半導(dǎo)體層形成為兩奧姆接觸層、且使畫素半導(dǎo)體層形成為畫素電極。于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的閘絕緣層上形成閘極。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)是有關(guān)于一種，且特別是有關(guān)于一種具有氧化物半導(dǎo)體層的。
技術(shù)介紹
近來(lái)環(huán)保意識(shí)抬頭，具有低消耗功率、空間利用效率佳、無(wú)輻射、高畫質(zhì)等優(yōu)越特性的液晶顯示面板(Liquid crystal display panels)已成為市場(chǎng)主流。以往，液晶顯示面板大多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶體管、或低溫多晶硅 (Low-temperature polysilicon, LTPS)薄膜晶體管作為各個(gè)畫素結(jié)構(gòu)的開關(guān)組件。然而， 近年來(lái)，已有研究指出相較于非晶硅薄膜晶體管，氧化物半導(dǎo)體(oxide semiconductor) 薄膜晶體管具有較高的載子移動(dòng)率(mobility)；并且，相較于低溫多晶硅薄膜晶體管，氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管具有較佳的臨界電壓(threshold voltage，Vth)均勻性。因此，氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管有潛力成為下一代平面顯示器的關(guān)鍵組件。一般而言，氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制造流程大致會(huì)使用到七道光罩制程。首先，使用第一道光罩制程，于基板上形成間極。然后，于基板上全面性地形成間絕緣層以覆蓋閘極。接著，使用第二道光罩制程，于間極上方的間絕緣層上形成氧化物半導(dǎo)體層。再來(lái)， 使用第三道光罩制程，于部分的氧化物半導(dǎo)體層上形成蝕刻阻擋層。接著，于閘絕緣層、氧化物半導(dǎo)體層以及蝕刻阻擋層上形成介電層，且對(duì)于位于蝕刻阻擋層兩側(cè)的氧化物半導(dǎo)體層進(jìn)行氫摻雜而使其轉(zhuǎn)變成兩奧姆接觸層。之后，利用第四道光罩制程，于兩奧姆接觸層上方的介電層中形成兩開口，而分別曝露出兩奧姆接觸層。再來(lái)，利用第五道光罩制程，于介電層上形成彼此電性絕緣的源極與汲極，且源極與汲極分別填入兩開口中而與兩奧姆接觸層連接。然后，在基板上形成絕緣層以覆蓋源極與汲極。之后，利用第六道光罩制程，于絕緣層上形成接觸窗口以曝露出汲極。最后，利用第七道光罩，于基板上形成畫素電極，此畫素電極填入接觸窗口而與汲極電性連接。于此，便完成習(xí)知氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作。然而，上述的氧化物半導(dǎo)體薄膜晶體管的制作過(guò)程繁復(fù)、且制作成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)提供一種薄膜晶體管的制造方法，可簡(jiǎn)化薄膜晶體管的制程、并降低制作成本。本專利技術(shù)還提供一種薄膜晶體管，具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、且制作成本低。本專利技術(shù)提供一種薄膜晶體管的制造方法。于基板上形成彼此電性絕緣的源極與汲極。于基板上同時(shí)形成圖案化氧化物半導(dǎo)體層與畫素半導(dǎo)體層，其中，圖案化氧化物半導(dǎo)體層位于源極與汲極之間，畫素半導(dǎo)體層位于畫素電極預(yù)定區(qū)域。于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上形成圖案化蝕刻阻擋層，圖案化蝕刻阻擋層曝露出位于圖案化蝕刻阻擋層兩側(cè)的部分的圖案化氧化物半導(dǎo)體層。于基板上形成閘絕緣層，于形成閘絕緣層的過(guò)程中同時(shí)使被圖案化蝕刻阻擋層所曝露出的部分圖案化氧化物半導(dǎo)體層形成為兩奧姆接觸層、且使位于畫素4預(yù)定區(qū)域的畫素半導(dǎo)體層形成為畫素電極，畫素電極與汲極電性連接，而兩奧姆接觸層分別與源極與汲極電性連接。于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的閘絕緣層上形成閘極。本專利技術(shù)提供一種薄膜晶體管，包括源極、汲極、圖案化氧化物半導(dǎo)體層、圖案化蝕刻阻擋層、閘絕緣層、閘極以及畫素電極。圖案化氧化物半導(dǎo)體層位于源極與汲極之間，圖案化氧化物半導(dǎo)體層具有兩奧姆接觸層。圖案化蝕刻阻擋層位于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上并曝露出奧姆接觸層。間絕緣層覆蓋圖案化蝕刻阻擋層與圖案化氧化物半導(dǎo)體層。間極位于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的間絕緣層上。畫素電極經(jīng)由奧姆接觸層而電性連接汲極， 其中，畫素電極、圖案化氧化物半導(dǎo)體層與奧姆接觸層為位置相同的膜層，且畫素電極與奧姆接觸層的材質(zhì)相同。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的畫素半導(dǎo)體層與圖案化氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)相同、且選自于氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵(IGO)、氧化錫(ZnO)、氧化鎘、氧化鍺(2Cd0 · GeO2)、氧化鎳鈷(NiCo2O4)及其組合。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的形成奧姆接觸層與畫素電極的方法包括于形成閘絕緣層的同時(shí)，對(duì)于圖案化氧化物半導(dǎo)體層以及畫素半導(dǎo)體進(jìn)行氫摻雜。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的奧姆接觸層與畫素電極的材質(zhì)是選自于含氫的氧化銦鎵鋅(IGZO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦鎵(IGO)、氧化錫(ZnO)、氧化鎘、氧化鍺 (2Cd0 · GeO2)、氧化鎳鈷(NiCo2O4)及其組合。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的薄膜晶體管制造方法更包括于基板上形成彼此電性絕緣的源極與汲極的同時(shí)，于基板上形成數(shù)據(jù)線，且數(shù)據(jù)線與源極電性連接。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的薄膜晶體管制造方法更包括于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的閘絕緣層上形成閘極的同時(shí)，于基板上形成掃描線，且掃描線與閘極電性連接。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的薄膜晶體管的制造方法更包括于圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的間絕緣層上形成間極之后，于基板上形成圖案化保護(hù)層。圖案化保護(hù)層具有多個(gè)接觸窗開口，接觸窗開口曝露出薄膜晶體管的掃描線的端部與資料線的端部，以使掃描線與數(shù)據(jù)線經(jīng)由接觸窗開口電性連接到外部驅(qū)動(dòng)訊號(hào)提供源。在本專利技術(shù)的一實(shí)施例中，上述的源極、汲極與閘極的材質(zhì)包括單一膜層的金屬、 或復(fù)合膜層的金屬。基于上述，在本專利技術(shù)的中，藉由形成閘絕緣層的同時(shí)，一并形成了奧姆接觸層與畫素電極，可在同一道步驟中同時(shí)降低圖案化氧化物半導(dǎo)體層與畫素半導(dǎo)體層的電阻值，能夠簡(jiǎn)化薄膜晶體管的制程，且使薄膜晶體管具有極佳的電氣特性。為讓本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。附圖說(shuō)明圖IA至圖IF為本專利技術(shù)的一實(shí)施例的薄膜晶體管制造流程的上視示意圖。圖2A至圖2F為依次對(duì)應(yīng)于圖IA至圖IF的線A_A’所繪示的薄膜晶體管制造流程的剖面示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明5100 薄膜晶體管 110 基板122 圖案化氧化物半導(dǎo)體 122a 奧姆接觸層 124 畫素半導(dǎo)體層 124a 畫素電極 130 圖案化蝕刻阻擋層 140 閘絕緣層 150 圖案化保護(hù)層 D 汲極DLt 資料線的端部 DL 資料線 G 閘極 H:開口PS 外部驅(qū)動(dòng)訊號(hào)提供源 R 畫素電極預(yù)定區(qū)域 S 源極SLT:掃描線的端部 SL:掃描線。具體實(shí)施例方式[薄膜晶體管的制造方法]圖IA至圖IF為本專利技術(shù)一實(shí)施例的薄膜晶體管制造流程的上視示意圖。圖2A至圖2F 為根據(jù)圖IA至圖IF的線A-A’所繪示的薄膜晶體管制造流程的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)DIA及圖2A，首先，于基板110上形成彼此電性絕緣的源極S與汲極D。形成源極S與汲極D的同時(shí)，更可于基板110上形成數(shù)據(jù)線DL，且數(shù)據(jù)線DL電性連接到源極 S。源極S、汲極D與數(shù)據(jù)線DL的材質(zhì)可使用金屬材料(如Ti、Mo、Al等)合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物等，且源極S、汲極D與資料線DL可為單一膜層或復(fù)合堆棧膜層。源極S、汲極D與數(shù)據(jù)線DL的制作方式可采用一般的濺鍍成膜、配合微影蝕刻制程 (亦即光阻涂布、微影、蝕刻、剝膜等步驟)，而形成源極S、汲極D與數(shù)據(jù)線DL的圖案，在此不予詳述。請(qǐng)參照?qǐng)DIB及圖2B，接著，于基板110上同時(shí)形成圖案化氧化物半導(dǎo)體層122與畫素半導(dǎo)體層124，其中，圖案化氧化物半導(dǎo)體層122位于源極S與汲極D之間，畫素半導(dǎo)體層IM位于畫素電極預(yù)定區(qū)域R。更進(jìn)一步地說(shuō)，如圖IB所示，圖本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，包括：于一基板上形成彼此電性絕緣的一源極與一汲極；于該基板上同時(shí)形成一圖案化氧化物半導(dǎo)體層與一畫素半導(dǎo)體層，其中，該圖案化氧化物半導(dǎo)體層位于該源極與該汲極之間，該畫素半導(dǎo)體層位于一畫素電極預(yù)定區(qū)域；于該圖案化氧化物半導(dǎo)體層上形成一圖案化蝕刻阻擋層，曝露出位于該圖案化蝕刻阻擋層兩側(cè)的部分的該圖案化氧化物半導(dǎo)體層；于該基板上形成一閘絕緣層，于形成該閘絕緣層的過(guò)程中同時(shí)使被該圖案化蝕刻阻擋層所曝露出的部分該圖案化氧化物半導(dǎo)體層形成為兩奧姆接觸層、且使位于該畫素預(yù)定區(qū)域的該畫素半導(dǎo)體層形成為一畫素電極，該畫素電極與該汲極電性連接，而兩該些奧姆接觸層分別與該源極與該汲極電性連接；以及于該圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的該閘絕緣層上形成一閘極。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，包括于一基板上形成彼此電性絕緣的一源極與一汲極；于該基板上同時(shí)形成一圖案化氧化物半導(dǎo)體層與一畫素半導(dǎo)體層，其中，該圖案化氧化物半導(dǎo)體層位于該源極與該汲極之間，該畫素半導(dǎo)體層位于一畫素電極預(yù)定區(qū)域；于該圖案化氧化物半導(dǎo)體層上形成一圖案化蝕刻阻擋層，曝露出位于該圖案化蝕刻阻擋層兩側(cè)的部分的該圖案化氧化物半導(dǎo)體層；于該基板上形成一閘絕緣層，于形成該閘絕緣層的過(guò)程中同時(shí)使被該圖案化蝕刻阻擋層所曝露出的部分該圖案化氧化物半導(dǎo)體層形成為兩奧姆接觸層、且使位于該畫素預(yù)定區(qū)域的該畫素半導(dǎo)體層形成為一畫素電極，該畫素電極與該汲極電性連接，而兩該些奧姆接觸層分別與該源極與該汲極電性連接；以及于該圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的該間絕緣層上形成一閘極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于所述畫素半導(dǎo)體層與該圖案化氧化物半導(dǎo)體層的材質(zhì)相同、且選自于氧化銦鎵鋅、氧化銦鋅、氧化銦鎵、氧化錫、氧化鎘、氧化鍺、氧化鎳鈷及其組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于形成該些奧姆接觸層與該畫素電極的方法包括于形成該閘絕緣層的同時(shí)，對(duì)于該圖案化氧化物半導(dǎo)體層以及該畫素半導(dǎo)體進(jìn)行一氫摻雜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于該些奧姆接觸層與該畫素電極的材質(zhì)是選自于含氫的氧化銦鎵鋅、氧化銦鋅、氧化銦鎵、氧化錫、氧化鎘、氧化鍺、氧化鎳鈷及其組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于于該基板上形成彼此電性絕緣的該源極與該汲極的同時(shí)，更包括于該基板上形成一數(shù)據(jù)線，且該數(shù)據(jù)線與該源極電性連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于于該圖案化氧化物半導(dǎo)體層上方的該閘絕緣層上形成該閘極的同時(shí)，更包括于該基板上形成一掃描線，且該掃描線與該閘極電性連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張錫明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福州華映視訊有限公司，中華映管股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：35