[發明專利]氧化物薄膜晶體管及其制造方法

無效

• 申請號: 201010163043.3
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN102237411A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 舒芳安;辛哲宏;黃松輝;陳禮廷;張永升
• 申請（專利權）人: 元太科技工業股份有限公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L29/43;H01L21/34;H01L21/77
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所 11301
• 代理人: 牟長林

技術領域

本發明是有關于一種薄膜晶體管，且特別是有關于一種氧化物薄膜晶體管及其制造方法。

背景技術

薄膜晶體管液晶顯示裝置(Thin?Film?Transistor?Liquid?Crystal?Display，TFT?LCD)、電泳式顯示裝置(Electro-Phoretic?Display，EPD)與有機發光二極管顯示裝置(Organic?Light?Emitting?Diode?Display，OLED)等使用薄膜晶體管的顯示裝置的產品應用日漸廣泛，小到手機采用的小型顯示裝置，大到100寸的顯示裝置均有應用。因此，薄膜晶體管的結構及制程技術的研究與發展一直以來都為人們所關注。

一般來說，薄膜晶體管包括基板、閘極、閘極絕緣層、源極、通道區及漏極。源極、通道區及漏極配置于閘極絕緣層上，且源極與漏極分別與通道區相連。在現有薄膜晶體管的制作過程中，源極與漏極是與通道區采用不同的材料分別形成，制作流程較復雜。而且，一般用于制作源極及漏極的材質包括金屬或金屬化合物，但由于金屬與金屬化合物一般不透明，因此使用現有薄膜晶體管作為驅動組件的顯示裝置只能在遠離薄膜晶體管陣列的一側顯示畫面，無法實現雙面顯示。

發明內容

本發明提供一種氧化物薄膜晶體管，其制造方法簡單且可完全制作成透明的。

本發明還提供一種氧化物薄膜晶體管的制造方法，其是以簡單的制程制作出透明的氧化物薄膜晶體管。

本發明提出一種氧化物薄膜晶體管，包括基板、閘極層、氧化物薄膜與閘極絕緣層。閘極層、氧化物薄膜與閘極絕緣層設置于基板上方，且閘極絕緣層位于閘極層與氧化物薄膜之間。氧化物薄膜具有源極區、漏極區及通道區，其中通道區位于源極區與漏極區之間，并對應至閘極層。而且，源極區與漏極區的導電性大于通道區的導電性。

在本發明的較佳實施例中，上述的氧化物薄膜的材質例如是氧化銦鎵鋅(InGaZnO)或氧化銦鋅(InZnO)，而上述的閘極層的材質則可以是銦錫氧化物。

在本發明的較佳實施例中，上述的閘極絕緣層是覆蓋閘極層，且氧化物薄膜是設置于閘極絕緣層上。

在本發明的較佳實施例中，上述的閘極絕緣層是設置于氧化物薄膜上，而閘極層是設置于閘極絕緣層上且與氧化物薄膜的通道區相對應。

本發明提供一種氧化物薄膜晶體管的制造方法，其是先提供基板，再于基板上形成閘極層、閘極絕緣層以及氧化物半導體層，其中閘極絕緣層位于閘極層與氧化物半導體層之間，且氧化物半導體層具有源極預定區、漏極預定區及通道區，其中通道區位于源極預定區與漏極預定區之間。接著，對源極預定區與漏極預定區進行導電化制程，以于閘極絕緣層上形成具有通道區、源極區與漏極區的氧化物薄膜。

在本發明的較佳實施例中，形成閘極層、閘極絕緣層以及氧化物半導體層的方法包括先在基板上依次形成閘極層與閘極絕緣層，以使閘極絕緣層覆蓋閘極層。然后，在閘極絕緣層上形成氧化物半導體層。

在本發明的較佳實施例中，形成閘極層、閘極絕緣層以及氧化物半導體層的方法包括先在基底上形成氧化物半導體層，再于氧化物半導體層上形成閘極絕緣層。之后，在閘極絕緣層上形成閘極層，閘極層與氧化物薄膜的通道區相對應。而且，進行導電化制程時可采用屏蔽或光阻遮蔽通道區。

在本發明的較佳實施例中，導電化制程可包括等離子處理制程、紫外光照射或激光照射，等離子處理制程所使用的氣體可包括氬氣(Ar)、氨氣(NH₃)或氫氣(H₂)。

本發明的氧化物薄膜晶體管中，由于源極區、漏極區及通道區均形成于同一層氧化物薄膜中，因此無需再額外沉積金屬層或金屬化合物層以作為源極區及漏極區，制造方法得以簡化。此外，由于基板、閘極層、閘極絕緣層均可由透明材料制成，因此氧化物薄膜晶體管陣列可完全制成透明的，相應地，采用本發明的氧化物薄膜晶體管的顯示裝置可實現雙面顯示。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例的氧化物薄膜晶體管的剖面示意圖。

圖2為本發明第二實施例的氧化物薄膜晶體管的剖面示意圖。

圖3為采用本發明第三實施例的氧化物薄膜晶體管的顯示裝置的剖面示意圖。

圖4為本發明第一實施例的氧化物薄膜晶體管的制造方法流程圖。