[發明專利]薄膜晶體管的制造方法

有效

• 申請號: 201010271305.8
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN101964309A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 陳嘉祥;洪銘欽;涂峻豪;林威廷;張鈞杰;陳伯綸
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/331
• 分類號: H01L21/331;H01L21/28
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

技術領域

本發明涉及一種薄膜晶體管的制造方法，且尤其涉及一種具有氧化物通道層以及紫外光遮蔽圖案的薄膜晶體管的制造方法。

背景技術

近來環保意識抬頭，具有低消耗功率、空間利用效率佳、無輻射、高畫質等優越特性的平面顯示面板(flat?display?panels)已成為市場主流。常見的平面顯示器包括液晶顯示器(liquid?crystal?displays)、等離子顯示器(plasma?displays)、有機電激發光顯示器(electroluminescent?displays)等。以目前最為普及的液晶顯示器為例，其主要是由薄膜晶體管陣列基板、彩色濾光基板以及夾于二者之間的液晶層所構成。在現有的薄膜晶體管陣列基板上，多采用非晶硅(a-Si)薄膜晶體管或低溫多晶硅薄膜晶體管作為各個子像素的切換元件。近年來，已有研究指出氧化物半導體(oxide?semiconductor)薄膜晶體管相較于非晶硅薄膜晶體管，具有較高的載子移動率(mobility)，而氧化物半導體薄膜晶體管相較于低溫多晶硅薄膜晶體管，則具有較佳的臨界電壓(threat?hold?voltage，Vth)均勻性。因此，氧化物半導體薄膜晶體管有潛力成為下一代平面顯示器的關鍵元件。

在現有的氧化物半導體薄膜晶體管中，其氧化物通道層的臨界電壓(Vth)會受到紫外光照射(例如清洗工藝)而產生偏移，進而影響到氧化物半導體薄膜晶體管的電器特性，因此，已有現有技術提出采用具有紫外光遮蔽效果的氧化鈦(TiOx)作為柵絕緣層或保護層的材質，以避免氧化物通道層的臨界電壓偏移的問題。柵絕緣層或保護層是全面性地覆蓋于薄膜晶體管陣列基板上。然而，在一般的聚合物穩定配向(Polymer?Stabilization?Alignment，PSA)的液晶顯示面板中，通常會使用到紫外光照射液晶分子以完成液晶的配向工藝，前述采用氧化鈦(TiOx)作為柵絕緣層或保護層的設計會導致配向工藝中所使用的紫外光無法穿透薄膜晶體管陣列基板，因此液晶分子內的單體(monomer)無法受到紫外光照射而聚合成高分子聚合物，導致液晶配向工藝失敗。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種薄膜晶體管的制造方法，以制造出具有紫外光遮蔽圖案的薄膜晶體管。

本發明提出一種薄膜晶體管的制造方法，包括：于基板上形成柵極；與基板上依序形成柵絕緣層、氧化物半導體層以及紫外光遮蔽材料層，以覆蓋柵極；于柵極上方的紫外光遮蔽材料層上形成第一圖案化光刻膠層；以第一圖案化光刻膠層為掩模，圖案化氧化物半導體層以及紫外光遮蔽材料層，以于紫外光遮蔽材料層下方形成氧化物通道層；移除部分第一圖案化光刻膠層，以形成第二圖案化光刻膠層，其中第二圖案化光刻膠層暴露出部分紫外光遮蔽材料層；以第二圖案化光刻膠層為掩模，圖案化紫外光遮蔽材料層，以于氧化物通道層的部分區域上形成紫外光遮蔽圖案；移除第二圖案化光刻膠層；以及于氧化物通道層以及紫外光遮蔽圖案上形成彼此電性絕緣的源極與漏極。

在本發明的一實施例中，前述的第一圖案化光刻膠層包括第一部分以及第二部分，第一部分的厚度大于第二部分的厚度，而形成第二圖案化光刻膠層的方法包括移除第一部分與第二部分，直到第二部分被完全移除，而未被完全移除的第一部分構成第二圖案化光刻膠層。

在本發明的一實施例中，在形成紫外光遮蔽圖案之后以及移除第二圖案化光刻膠層之前，更包括對未被第二圖案化光刻膠層覆蓋的氧化物通道層進行處理，以使未被第二圖案化光刻膠層覆蓋的氧化物通道層具有歐姆接觸層的特性。

在本發明的一實施例中，移除部分第一圖案化光刻膠層的方法包括灰化(ashing)。

在本發明的一實施例中，前述的紫外光遮蔽材料層的材質包括氧化鈦(TiOx)或富硅氧化硅(Si-rich?SiOx)。

本發明另提供一種薄膜晶體管的制造方法，包括：于基板上形成柵極；與基板上依序形成柵絕緣層、第一紫外光遮蔽材料層、氧化物半導體層以及第二紫外光遮蔽材料層，以覆蓋柵極；于柵極上方的第二紫外光遮蔽材料層上形成第一圖案化光刻膠層；以第一圖案化光刻膠層為掩模，圖案化第二紫外光遮蔽材料層、氧化物半導體層以及第一紫外光遮蔽材料層，以于第二紫外光遮蔽材料層下方形成形成氧化物通道層以及第一紫外光遮蔽圖案；移除部分第一圖案化光刻膠層，以形成第二圖案化光刻膠層，其中第二圖案化光刻膠層暴露出部分第二紫外光遮蔽材料層；以第二圖案化光刻膠層為掩模，圖案化第二紫外光遮蔽材料層，以于氧化物通道層的部分區域上形成第二紫外光遮蔽圖案；移除第二圖案化光刻膠層；以及于氧化物通道層以及第二紫外光遮蔽圖案上形成彼此電性絕緣的源極與漏極。